（新疆生产建设兵团红星发电有限公司）
摘要：汽轮机真空系统在火电厂占有重要地位，真空作为汽轮机组的重要安全性和经济性指标，必须对其进行优化。本文笔者阐述了汽轮机组真空系统组成和存在问题，分析了汽轮机真空系统优化要点。
关键词：汽轮机；真空系统；优化
引言
火力发电厂是由多个设备和系统组成并完成能源转换的重要生产基地，其中任何一个设备和系统的工作性能都会影响火电厂经济效益。汽轮机作为电厂能量转换的重要环节，它的运行经济性无疑起着举足轻重的作用。在影响汽轮机经济性的各种因素中，真空系统处于首当其冲的位置。在蒸汽初参数相同的情况下，降低汽轮机的排汽压力，即提高汽轮机的真空，可使循环放热过程平均温度降低，从而提高循环热效率。下面笔者对电厂汽轮机真空系统优化进行了分析。
1 汽轮机组真空系统组成和存在问题
汽轮机的真空的建立就是由于汽轮机排汽遇冷凝结，体积缩小大约三万倍而形成的，汽轮机的附属设备凝汽器就是为凝结汽轮机的排汽而设计的，通常设计最佳真空度为95%左右。在火力发电厂中，真空就是指凝汽器中的真空。凝汽器内高度真空形成之后，要想维持这个真空，就必须具备以下三个条件:
(1)凝汽器管系内必须通过一定量的冷却水。
(2)凝结水泵必须不断地把凝结水抽走，避免水位升高影响蒸汽凝结.
(3)抽汽器必须不断地把漏入的空气和排汽中不凝结的气体抽走。
因此说，真空的形成与很多系统有关联，任何一个系统的工况变化，都会对真空有影响。一般来说，汽轮机真空系统是指机组正常运行中处于真空状态下的热力系统，主要包括低压缸排汽部分、凝汽器汽侧部分、抽真空系统、轴封系统、部分低压加热器系统等。而与真空系统联系紧密的凝汽器水侧的循环水系统、用于冷却循环水的冷却塔等，对真空的影响也非常大。
与凝汽器汽侧相连的负压系统随机组随着长期运行，存在不同程度的设备老化。例如，汽封片弹性降低，使汽封密封不严密，直接影响机组真空;轴封供汽和轴封回汽系统存在设计缺陷：管道焊口有裂纹，阀门的法兰、盘根等处也存在不同程度的漏气现象，致使机组真空严密性始终不合格，机组真空偏低。
2 汽轮机真空系统优化要点
2.1凝汽器的优化
汽轮机真空系统在火电厂占有重要地位，真空系统中凝汽器是汽轮机组的重要辅机之一，是汽轮机真空系统的核心设备。凝汽器的运行性能对汽轮机组循环热效率有很大的影响，对火电机组的安全、经济运行有着决定性影响。
2.1.1真空系统漏点分析
真空系统是以凝汽器为中心的一个庞大而复杂的系统，包括低压缸、凝汽器汽侧、抽汽设备、疏水扩容系统、低压汽封以及与凝汽器连接的低加、轴加及管道等。真空系统担负着机组启动、停止以及机组运行中备用设备、管道的疏水回收的作用，还能有效地保证机组各加热器空气系统的正常运行，是机组组成的重要部分。随着机组运行时间的加长，真空系统的严密性就会出现降低：汽轮机低压轴封间隙过大、低压缸结合面变形、各加热器疏水等管道漏泄等，甚至不合格。针对以上问题，可以进行如下优化：
(1)将凝汽器焊口及七、八抽管道膨胀节焊口低压缸接口全部在凝汽器内进行打磨施焊，对接焊缝采用V型坡口，单边30±5°,施焊后，在凝汽器内侧焊道每隔0.5米处加一拉筋，对焊道进行加固，同时在凝汽器外侧焊道用槽钢将焊道封上，避免因机组变工况膨胀不畅等原因等造成焊道开焊而漏入空气。
(2)由于低压缸结合面在机组运行易发生漏泄，对低压缸结合面进行开槽(宽12mm，深5mm)，从而保证低压缸结合面严密同时对低压缸垂直结合面进行清扫并涂抹耐高温的密封胶。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
(3)机组启停过程中，由于胀差较大，汽封短齿容易出现“掉台”(即短齿对不上轴上的凸肩)造成漏汽增大，同时由于弹簧片弹性减弱，导致汽封块退让间隙不好.可以用蜂窝式汽封，由于将梳齿间的环形腔室变成一个个蜂窝，大大降低流速，使涡流阻尼作用发挥到最大，而且无“掉台”的可能，大大降低轴端漏泄量.
2.1.2胶球清洗系统优化
针对收球网板的强度不够，收球网缝隙漏球、堵球的缺陷，可以采用采用RZ14-II型收球网。这种收球网选用刚性极佳不锈钢网板，不会因水流冲击产生振动,在网板设置独有的网板搭接装理设计保证在静态、动态时网板间除不变，不会造成运行丢球及网板变形;特有的连轴板结构既增加了网板强度，又保证了网板与主轴之间不会出现机械松动。
将凝汽器水室中除循环水管进、出口外，其它通往外部的管口均加装厚度4mm、孔径为l0mm的网罩。水室隔板与端盖结合检查应严密无串缝，水室无可能积球的窄缝或立肋。凝汽器水侧加衬板，衬板内部要求布置足够强度、足够数量的支架，与凝汽器壁焊接固定牢固，在正常运行时保证不变形，这样可以清除前后水室内部死角，保证收球率。
检查更换水塔损坏的填料，循环水暗沟及塔底脏物、杂物清除干净。循环水前池上面的防护网要无损坏;水塔闸板井盖板盖好:清污机滑道改为不锈钢材料，滤网栅格改为间距8mm的不锈钢网蓖，尽可能减少杂物进入凝汽器的可能。
2.2循环水泵运行方式的优化
循环水流量是影响真空经济指标的重要参数，它不仅通过循环水流量影响凝汽器的换热端差和循环水的温升，而且它们还影响冷却塔的工作性能和出塔水温，进而影响机组真空，并且还由于循环水泵的耗电影响厂用电，最终影响了机组的经济性。
循环水泵运行方式的选择对循环水泵耗电量起决定作用，同时对凝汽器真空、凝结水过冷度、凝结水含氧量、部分转机轴承温度、部分电机线圈温度都有较大的影响.当循环水温度低时，如果投入的循环水泵多，可以提高凝汽器真空，真空不是越高越好，提高是有限度的，应以经济真空选择循环水泵运行的台数;如果循环水泵台数少，真空要有所降低，相应循环水泵耗电量减少，部分转机轴承、电机温度升高，这样既不安全又不经济。因此循环水泵运行方式的选择要考虑以下运行参数:凝汽器循环水入口温度、凝汽器循环水出入口温差、凝结水过冷度、凝汽器真空、机组所带负荷。
2.3真空泵的优化
真空抽气系统由蒸汽凝结区真空抽气系统和水室真空抽气系统两部分组成。蒸汽凝结区真空抽气系统，主要包括水环式真空泵和驱动电机部件等。其中水环式真空泵是关键设备，泵的内表面出现水环，在水环内表面、叶片、轮毂的表面和壳体的两头等部分，出现大小不等，且不相通的小空间。随叶轮转动，这些小空间的容积会通过特定的装置由小变大，通过吸气口把气体吸入泵内，并在泵内进行气体压缩，最后通过排气管排出，这就是吸气、压缩、排气的整个过程。
真空泵中工作水的温度，直接影响着真空泵中产生的真空程度，因此我们可以加装使工作水冷却的装置，在真空泵的冷却器出口处加装对工作水的冷却装置，利用制冷机组中产生的冷却水来使工作水的温度降低，一般可降到15℃左右，从而使真空泵的抽吸能力得到大幅提高，机组真空程度也会随之提高，冬季真空波动问题也会得到一定程度的缓解。还可以增装凝汽器抽出气体进行降温。在每台机组进行真空抽取的管道上增装一套喷淋式的冷却装置，用除盐水作为喷淋降温的水，这种装置可以在冷却器冷却后对抽真空管道降温，使真空泵入口气体温度下降。同时，真空泵入口处的抽气总量就会减少，其中的水蒸气凝结成水后，经U形水封管流回到凝汽器热井中。
结束语
以上笔者对电厂汽轮机真空系统优化进行了分析，我们都知道，真空优化与管理是一个长期而艰巨的任务， 要不断的对影响真空的因素进行监控。因此，我们电厂技术人员要时刻关注关于真空方面的优化运行，掌握一套更好更贴近生产实际的经验，使汽轮机机组效益最大化。
参考文献：
[1]张岗. 发电厂汽轮机系统常见问题及优化措施[J].工程技术, 2016(11)
[2]朱军.发电厂汽轮机系统优化策略分析[J].河南科技, 2012(8)
论文作者:韦增适
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/16
标签：凝汽器论文; 真空论文; 汽轮机论文; 机组论文; 系统论文; 真空泵论文; 水泵论文; 《电力设备》2016年第23期论文;