本文結(jié)合汽輪機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對諸多電廠存在的凝汽器真空度不足的問題進(jìn)行了較為全面、細(xì)致的分析，同時廣泛介紹了真空度不足的主要特征及查找方法，就如何提高真空度作了一些有益的探討。

　　汽輪機(jī)真空度是汽輪發(fā)電機(jī)組一項(xiàng)重要的運(yùn)行指標(biāo)，機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性與真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性密切相關(guān)。因此，在機(jī)組運(yùn)行過程中應(yīng)注意監(jiān)視真空值，當(dāng)真空只發(fā)生變化時，尤其是異常降低時，應(yīng)對機(jī)組全面檢查，分析引起真空下降的原因，并選擇合理的解決方案。

1、凝汽器真空的經(jīng)濟(jì)性分析

　　根據(jù)熱力學(xué)知識，機(jī)組正常運(yùn)行時，凝汽器內(nèi)的排汽壓力可由與其對應(yīng)的飽和蒸汽溫度來確定，飽和蒸汽溫度計算公式如下：

ts=tw1+δt+△t(1)

△t=tw2-tw1

　　式中ts——凝汽器內(nèi)排汽壓力相對應(yīng)的飽和蒸汽溫度，即排汽溫度，℃；

　　tw1——凝汽器進(jìn)口循環(huán)冷卻水溫度，℃；

　　tw2——凝汽器出口循環(huán)冷卻水溫度，℃；

　　△t——循環(huán)冷卻水溫升，℃；

　　δt——凝汽器傳熱端差，℃。

　　由式(1)可知，凝汽器排汽溫度ts取決于凝汽器進(jìn)口冷卻水溫tw1、冷卻水溫升△t和端差δt。又因凝汽器排汽壓力ps是排汽溫度ts的單值函數(shù)，所以有：

ps=θ(tw1，δt)(2)

　　上式說明，各自變量的數(shù)值越小，凝汽器排汽壓力ps和排汽溫度ts也就越小，排汽壓力的降低，增大了蒸汽的理想焓降，使更多的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變的機(jī)械能，同時釋放給循環(huán)水的冷源損失也相應(yīng)地減小了，從而提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

2、凝汽器真空下降的特征及原因分析

　　當(dāng)發(fā)現(xiàn)凝汽器真空偏低時，應(yīng)對機(jī)組進(jìn)行全面檢查，確定引起真空下降的原因，再采取相應(yīng)的處理措施。

　　汽輪機(jī)組真空度降低時，經(jīng)常發(fā)生下面一些現(xiàn)象：①排汽溫度升高；②真空表指示降低；③機(jī)組出現(xiàn)振動。④凝結(jié)水含氧量上升；根據(jù)引起汽輪機(jī)凝汽器真空度下降的原因，大致可以分為內(nèi)因和外因兩種。

　　2.1、凝汽器真空度不足的內(nèi)部原因

　　2.1.1、后軸封供汽不足或中斷

　　后軸封供汽不足或中斷，將導(dǎo)致不凝結(jié)氣體從外部漏入處于真空狀態(tài)的部位，最后泄漏到凝汽器中，過多的不凝結(jié)的氣體滯留在凝汽器中影響傳熱，凝結(jié)水過冷度增大，導(dǎo)致真空迅速下降。

　　2.1.2、凝汽器水位升高或滿水

　　凝汽器汽側(cè)空間水位過高引起真空下降的原因是：①凝汽器汽側(cè)空間水位升高后，淹沒了下邊一部分銅管，減少了凝汽器的冷卻面積，使汽輪機(jī)排汽壓力升高即真空降低。②如凝汽器水位升高到抽空氣管口高度，則凝汽器真空便開始下降。根據(jù)凝結(jié)水淹沒抽氣口的程度，開始真空降低緩慢，以后便迅速下降。

　　2.1.3、低壓缸結(jié)合面泄漏

　　原因主要有：①汽缸制造、檢修、安裝質(zhì)量有問題，汽缸法蘭結(jié)合面不嚴(yán)或有殘余應(yīng)力存在，機(jī)組投運(yùn)后出現(xiàn)漏汽；②機(jī)組啟動、停止過程中加減負(fù)荷過快，汽缸夾層和法蘭加熱裝置使用不當(dāng)。

　　2.1.4、法蘭、焊縫泄露

　　凝汽器匯集系統(tǒng)中的疏水和不凝結(jié)的氣體，與之相連的管道設(shè)備眾多，如出現(xiàn)法蘭接合面破損、閥門盤根不嚴(yán)密、水封不能建立、焊口開裂時，均會由這些部位漏入空氣，造成真空度下降。

　　2.1.5、凝汽器水側(cè)泄漏

　　凝汽器銅管泄漏，是凝汽器最常遇到的故障之一。凝汽器銅管泄漏，將使硬度很高的冷卻水進(jìn)入凝汽器汽側(cè)，凝汽器水位升高，真空下降，此外還使凝結(jié)水質(zhì)變壞，造成鍋爐和其它設(shè)備結(jié)垢和腐蝕。

　　2.1.6、抽氣器或真空泵故障

　　抽氣器工作不正常引起真空下降的特征有：循環(huán)水出口水溫與排汽溫度的差值增大；抽氣器排氣管向外冒水或冒蒸汽；凝結(jié)水過循環(huán)度增大。其原因有可能是冷卻器的冷卻水量不足；冷卻器內(nèi)管板或隔板泄漏；噴嘴磨損或腐蝕，使抽氣器工作變壞；冷卻器水管破裂或管板上脹口松馳或疏水管不通，使抽氣器滿水，水從抽氣器排氣管噴出。發(fā)生上述情況，應(yīng)迅速進(jìn)行處理，啟動備用抽氣器或真空泵。

　　2.1.7、凝汽器冷卻面結(jié)垢或腐蝕，傳熱惡化

　　當(dāng)凝汽器內(nèi)銅管臟污結(jié)垢時，將影響凝汽器的熱交換，使凝汽器端差增大，排汽溫度上升，此時凝汽器內(nèi)水阻增大，冷卻通流量減小，冷卻水出入口溫差也隨之增加，造成真空下降。

　　2.2、凝汽器真空度不足的外部原因

　　2.2.1、循環(huán)水溫升高

　　循環(huán)水溫度對真空的影響作用明顯，當(dāng)循環(huán)水進(jìn)口溫度升高時，其吸收熱量就減少，蒸汽冷凝溫度就越高，冷凝溫度的升高可使排汽壓力相應(yīng)升高，降低蒸汽在汽機(jī)內(nèi)部的焓降，使得凝汽器內(nèi)真空下降。

　　2.2.2、循環(huán)水中斷或不足

　　循環(huán)水中斷會引起真空急劇下降，真空表指示回零。此時應(yīng)迅速卸掉汽輪機(jī)負(fù)荷緊急停機(jī)。循環(huán)水量不足的主要特征是：真空逐步下降；循環(huán)水出口和入口溫差增大。主要原因有循環(huán)水泵出力不足、凝汽器換熱管堵塞、循環(huán)水出水管路堵塞。

　　2.2.3、凝汽器熱負(fù)荷過高

　　機(jī)組本體及管道等多處疏水均接入凝汽器，疏水閥門不嚴(yán)密會造成蒸汽漏入凝汽器，增加凝汽器換熱強(qiáng)度，當(dāng)循環(huán)冷卻水量一定或不足時，導(dǎo)致凝汽器真空度下降。

3、凝汽器真空下降的預(yù)防措施

　　1、對凝汽器的汽水、水封設(shè)備的運(yùn)行加強(qiáng)監(jiān)視分析，防止水封設(shè)備損壞或水封頭失水漏空氣。

　　2、加強(qiáng)對循環(huán)水供水設(shè)備的維護(hù)工作，確保循環(huán)水設(shè)備的正常運(yùn)行。對冷卻水流量和流速進(jìn)行合理調(diào)整。

　　3、提高抽氣器工作性能，加強(qiáng)對凝結(jié)水泵及射水泵、射水泵抽氣器、維護(hù)工作，確保其正常運(yùn)行。

　　4、軸封供汽壓力自動、凝汽器水位自動要可靠投用，并加強(qiáng)對凝汽器水位和軸封汽壓力的監(jiān)視。

　　5、低真空保護(hù)裝置應(yīng)投入運(yùn)行，整定值應(yīng)符合設(shè)計要求，不得任意改變報警、停機(jī)的整定值。

　　6、對凝汽器的汽水、水封設(shè)備的運(yùn)行加強(qiáng)監(jiān)視分析，防止水封設(shè)備損壞或水封頭失水漏空氣。

　　7、汽水系統(tǒng)化學(xué)補(bǔ)充水接至凝汽器。補(bǔ)充水溫度低，吸收排汽熱量可降低凝汽器溫度。

　　8、堅持定期進(jìn)行汽輪機(jī)真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，監(jiān)視真空系統(tǒng)嚴(yán)密程度。

　　9、加強(qiáng)運(yùn)行管理，對各參數(shù)定時記錄，以便分析比較。

結(jié)束語

　　影響汽輪機(jī)凝汽器真空的因素來自設(shè)計、安裝、檢修、運(yùn)行管理等諸多方面。需認(rèn)真監(jiān)視真空系統(tǒng)嚴(yán)密程度，及時發(fā)現(xiàn)問題、查明原因，采取措施予以解決，確保機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。