王然
（山东电力建设第三工程公司 山东青岛 266121）
摘要：火电厂凝汽式机组真空的优劣直接影响到凝汽式机组的安全运行及其经济性。文章分析了造成凝汽器真空缓慢下降的一些因素，提出了凝汽器真空缓慢下降的处理策略和预防措施。
关键词：汽轮机 凝汽器 真空 缓慢下降 原因分析 措施
火力发电厂生产中，对于凝汽式机组而言是举足轻重的地位，真空的优劣直接影响到凝汽式机组的安全运行及其经济性，本文重由浅到深的探讨火力发电厂一些真空的影响因素，运行中遇到的真空存在的问题及其真空下降的原因及处理方法。
1、真空的定义
当容器中的压力低于大气压力时，把低于大气压力的部分叫做真空。用符号“Pv”表示。其关系式为：Pv=Patm-Pa
凝汽器中的真空的形成主要原因是由于汽轮机的排汽被循环水冷却成凝结水，其比容急剧缩小。如蒸汽在绝对压力4KPa时蒸汽的体积比水的体积大3万多倍。当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器内形成高度真空。
2凝汽器真空下降的原因分析
汽轮机在运行中，凝汽器真空下降的主要象征为：排汽缸温度升高；真空表指示下降和凝汽器的端差明显增大。真空下降后，若保持机组负荷不变，汽轮机的进汽量势必增大，使轴向推力增大以及叶片过负荷；不仅如此，由于真空下降，使排汽温度升高，从而引起排汽缸变形，机组重心偏移，使机组的振动增加以及凝汽器铜管受热膨胀产生松弛、变形甚至断裂。因此机组在运行中发现真空下降时，除按规定减负荷外，必须查明原因及时处理。
引起汽轮机凝汽器真空度下降的原因大致可以分为外因和内因两种。外因主要有循环水量中断或不足、循环水温升高、后轴封供汽中断、抽气器故障等；内因主要有凝汽器满水（或水位升高）、凝汽器结垢或腐蚀，传热恶化、凝汽器水侧泄漏、凝汽器真空系统不严密，汽侧泄漏导致空气涌入等。
根据凝汽器真空下降速度的不同，我们可以将真空下降事故分为真空缓慢下降和真空急剧下降两种。本文重点分析造成凝汽器真空缓慢下降的原因及对策。
2.1凝汽器水位过高
凝汽器汽侧空间水位过高引起真空下降的原因是：凝汽器汽侧空间水位升高后，淹没了下边一部分铜管，减少了凝汽器的冷却面积，使汽轮机排汽压力升高即真空降低；如凝汽器水位升高到抽空气管口高度，则凝汽器真空便开始下降。根据凝结水淹没抽气口的程度，开始时真空降低缓慢，以后便迅速加快，这时连接在凝汽器喉部的真空表指示下降，而连接在抽气器上的真空表指示上升。如果不及时采取必要的措施，将有水由抽气器的排气管中冒出。
2.2大机或小机轴封供汽压力不足
提高压力，关小轴加排汽风机进气门；冷空气会使转子收缩，负差胀增大。后轴封供汽不足或中断，将导致不凝结气体从外部漏入处于真空状态的部位，最后泄漏到凝汽器中，过多的不凝结的气体滞留在凝汽器中影响传热，凝结水过冷度增大，不但会使真空迅速下降，同时还会因空气冷却轴颈，严重时使转子收缩，胀差向负方向变动，轴封失汽，常由轴封汽压自动调节失灵或手动调节不当引起，都应开大调门，使轴封汽压力恢复正常，当轴封汽量分配不均引起个别轴封漏人空气时，应调节轴封汽分门，重新分配各轴封汽量，汽源本身压力不足，应设法恢复汽源，轴封汽不足或中断在处理过程中，应关闭轴封漏汽门。低压缸后轴封是空气易漏部位，当后轴封供汽不足或中断时，将会有大量空气漏入排汽缸，不但会使汽轮机的真空降低，同时还会因冷空气冷却轴颈使转子收缩造成胀差。而且轴封的间隙越大，对机组的真空影响明显。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆后轴封供汽中断，通常是由于负荷大幅度变化，供汽汽源中断或汽封系统进水等情况造成的。机组老化，轴封漏汽比较严重，为了保证机组运行所必须的真空，就必须增加轴封进汽量，提高轴封供汽压力，但会导致轴封漏汽进入润滑油系统，油中带水，使调节系统失灵，造成机组运行的不稳定，给机组的安全运行带来严重隐患。后汽封损坏其症状很明显，开机时真空低，全开均压箱新蒸汽阀，均压箱仍不起压，而后汽缸温升较快，随着开机正常，真空上升，但不稳定，其趋势呈锯齿状或波浪状，轴端时有蒸汽外泄。其过冷却度不是很大，但端差很大。
2.3防进水保护误动或凝汽器热负荷过大
凝汽器过冷度极小甚至出现过热现象即凝结水温度大于汽轮机的排汽温度。主要原因是与凝汽器相连接的疏水管道阀门、事故放水门，疏水扩容器上的主气及高压蒸汽管道阀门不严存在内漏现象或向凝汽器内排的汽水量过大。由于机组主蒸汽管自动主汽门前、调节汽门前疏水，低压加热器疏水以及抽汽逆止阀等多处疏水，均接入凝汽器，增加了凝汽器换热强度，当循环冷却水量一定或不足时，就会导致凝汽器真空度下降。
2.4水封阀密封水门运行中误关
虹吸被破坏造成水封筒漏空气。
2.5加热器或除氧器事故疏水阀误开
2.6凝结水收集水箱水位过低
在凝汽器补水依靠静压的系统之中凝结水收集水箱或补水箱与凝汽器相连接若凝结水收集水箱水位过低会造成补水管道吸空气，真空下降。
3 凝汽器真空缓慢下降的处理
发现真空下降，应首先核对排汽温度及有关表计，确认真空下降应迅速查明原因立即处理，同时汇报值长。
当进行的操作与真空有关系时，应立即倒回原系统运行。
当真空下降1.0KPa时应启动备用真空泵，如真空仍继续下降至一定值时，联系值长，机组开始减负荷以维持真空在规程要求的最低值以上，减负荷速率视真空下降的速度决定按规程减负荷。
如机组已减负荷至零，真空仍无法恢复，并继续下降至跳机值时，应汇报值长，立即故障停机，并注意一、二级旁路，主、再热蒸汽管道至凝汽器所有疏水，（锅炉5％旁路）高压加热器事故疏水扩容器疏水门严禁开启。
真空下降时，应注意汽动给水泵的运行，必要时可及时切换为电动给水泵运行。
注意低压缸排汽温度的变化，按规程要求打开汽缸喷雾调节阀，当排汽温度超过规程规定的停机值时应打闸停机。
4 凝汽器真空下降的预防措施
真空系统庞大，与真空有关的设备系统分散复杂，真空下降事故至今仍在汽轮机事故中占相当大比重，需要时刻做好真空下降预防工作。
加强对循环水供水设备的维护工作，确保循环水供水设备的正常运行。提高抽气器工作性能，加强对凝结水泵及射水泵、射水泵抽气器等空气抽出设备的维护工作，确保其正常运行，抽气器切换要严防误操作。轴封供汽压力自动、凝汽器水位自动要可靠投用，调整门动作要可靠，并加强对凝汽器水位和轴封汽压力的监视。
对凝汽器的汽水、水封设备的运行加强监视分析，防止水封设备损坏或水封头失水漏空气。汽水系统化学补充水接至凝汽器。补充水温度低，吸收排汽热量可降低凝汽器温度。坚持定期进行汽轮机真空严密性试验，监视真空系统严密程度。若结果不合格时，应对汽轮机真空系统进行查漏，堵漏。
加强运行管理，对下列各参数定时记录，以便分析比较：凝汽器的真空，排汽温度，凝结水的水质、温度，循环水进出口水温、压力，凝汽器热井水位，循环水泵电流值等。
5 结束语
影响汽轮机凝汽器真空的因素来自很多方面：设计、安装、制造、运行管理等。例如真空严密性差、轴封系统欠合理、轴封漏汽量多、凝汽器热负荷过高、循环水量不足、冷却水温高等均可使真空难以达到理想的水平。对可能引起汽轮机凝汽器真空度系统故障的因素定时检查，及时发现问题，及时查明原因，采取措施予以解决，确保机组的安全经济运行。
参考文献
[1]《汽轮机原理》.
[2]《汽轮机运行技术问答》.
作者简介
王然（1983.09-）男（汉族）内蒙古赤峰市宁城县人（因工作关系迁至青岛），毕业于内蒙古工业大学电力学院热能与动力工程系，学士学位，现为山东电力建设第三工程公司汽机运行专业工程师，主要从事汽轮机运行技术管理及海外运行维护管理工作。
论文作者:王然
论文发表刊物:《电力设备》2016年第11期
论文发表时间:2016/8/24
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