汽輪機(jī)凝汽器真空降低對(duì)射水抽氣器機(jī)組運(yùn)行的影響分析 

汽輪機(jī)凝汽器真空降低對(duì)射水抽氣器機(jī)組運(yùn)行的影響分析

摘要：分析了解凝汽器真空降低對(duì)射水抽氣器機(jī)組運(yùn)行的影響，針對(duì)射水抽氣器凝汽器真空下降的原因提出改進(jìn)措施，以提高機(jī)組效率。

關(guān)鍵詞：凝汽器真空，機(jī)組運(yùn)行，改進(jìn)措施

凝汽器真空變化對(duì)汽機(jī)正常運(yùn)行有著重要的影響，真空每降低1%，將使汽輪機(jī)的汽耗量平均增加1%—2%，使煤耗增加0.1%—0.15%，故控制好凝汽器真空，保證機(jī)組在利條件下運(yùn)行有著重要的意義。

1、影響凝汽器工作的因素

1.1凝汽器中存在的空氣對(duì)凝汽器真空的影響

在凝汽器中，由于真空系統(tǒng)不能嚴(yán)密而從外界漏入空氣，以及蒸汽中所含的不凝結(jié)氣體在凝結(jié)時(shí)被析出，會(huì)使冷卻水管表面形成一層空氣膜而降低了傳熱效果，影響蒸汽的冷卻放熱。在凝汽器中空氣含量越大，對(duì)蒸汽的放熱影響也越大。汽輪機(jī)排汽在凝結(jié)初期空氣含量相對(duì)很小，在蒸汽進(jìn)入管束逐漸凝結(jié)的過程中，空氣含量相對(duì)不斷增加，使蒸汽放熱逐漸惡化。凝汽器中的全壓力是蒸汽分壓力與空氣分壓力組成的混合壓力，由于空氣分壓力的存在，凝汽器內(nèi)的壓力升高，凝結(jié)水中的溶解氧增加，引起機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益降低，加快了機(jī)爐設(shè)備及管路的腐蝕速度。

1.2凝結(jié)水的過冷卻

汽輪機(jī)排汽在進(jìn)入凝汽器時(shí)，因空氣含量極小，蒸汽在凝汽器中的熱交換過程可看作是純蒸汽與水之間的傳熱過程，當(dāng)蒸汽放出氣化潛熱后，任保持其飽和溫度不變的狀態(tài)下凝結(jié)成水，所以凝結(jié)水的溫度在理論上存在的問題，凝結(jié)水的溫度低于凝汽器喉部壓力下的飽和溫度，這種現(xiàn)象稱為凝結(jié)水的過冷卻。過冷卻存在的原因有三：一是凝汽器銅管排列不好，缺乏回?zé)嵬ǖ溃苁贾锰埽沟谜羝谶M(jìn)入凝汽器時(shí)與冷卻水有充分的接觸機(jī)會(huì)。二是凝汽器內(nèi)積存空氣。凝汽器積存空氣，使凝汽器內(nèi)空氣分壓力升高，真空降低，排氣壓力升高，在冷卻水管表面上會(huì)形成傳熱效果不變的空氣膜而影響傳熱效果。在凝汽器熱負(fù)荷和冷卻水出口溫度不變的情況下，凝汽器端差是否增大，是判斷凝汽器內(nèi)是否積存空氣的重要依據(jù)。三是凝汽器內(nèi)凝結(jié)水位過高而導(dǎo)致過冷卻。

2、凝汽器真空下降的原因分析及對(duì)策

2.1真空急劇惡化的原因分析及對(duì)策

2.1.1循環(huán)水中斷

我廠射水抽氣器的水源是經(jīng)循環(huán)水泵出口門后的一個(gè)循環(huán)水分支，當(dāng)發(fā)生廠用電中斷，循環(huán)水泵電機(jī)跳閘，循環(huán)水管爆裂等現(xiàn)象時(shí)，都可以導(dǎo)致循環(huán)水中斷，造成真空下降。為保證循環(huán)泵的正常運(yùn)行和維持射水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在運(yùn)行中應(yīng)將1#、2#機(jī)組的循環(huán)水聯(lián)絡(luò)門處于開啟備用狀態(tài)，這樣當(dāng)一臺(tái)機(jī)組的泵發(fā)生故障時(shí)，可用另一機(jī)組的循環(huán)泵作備用，此外，我廠每臺(tái)機(jī)組有兩臺(tái)射水抽氣器，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.1.2軸封供汽中斷

汽封壓力調(diào)整器失靈，汽封系統(tǒng)進(jìn)水等，都可使軸封供汽中斷，這樣導(dǎo)致大量空氣漏入排汽缸，使凝汽器真空下降。此時(shí)應(yīng)迅速將均勻箱的新汽入口門開啟少許，以保證汽缸信號(hào)管有少量蒸汽冒出。而汽封系統(tǒng)進(jìn)水則應(yīng)視具體情況酌情對(duì)待，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)打閘停機(jī)。2.1.3抽氣器故障

我廠抽氣器為射水抽氣器，當(dāng)射水泵失壓或射水系統(tǒng)破裂，都將使抽氣器發(fā)生故障。此時(shí)要盡快切換備用泵，及時(shí)檢修，如系統(tǒng)管道故障，應(yīng)視情況采取應(yīng)急措施或停機(jī)處理。

2.1.4凝汽器故障

凝汽器管泄漏，凝結(jié)水故障或運(yùn)行人員維護(hù)不當(dāng)，都可以造成凝汽器滿水而導(dǎo)致真空下降。

2.1.5真空系統(tǒng)大量泄漏

由于真空系統(tǒng)管道或閥門零件破裂損壞，引起大量空氣漏入凝汽器，這時(shí)應(yīng)盡快找出泄漏處，設(shè)法采取應(yīng)急檢修措施堵漏，否則應(yīng)停機(jī)檢修。

2.1.6冬季運(yùn)行問題

在冬季運(yùn)行，利用限制凝汽器冷卻水入口流量保持汽輪機(jī)排汽溫度，致使冷卻水流速過低而在凝汽器冷卻水出口管道上部形成氣囊，阻止冷卻水的排出。

對(duì)于上述問題，如處理不及時(shí)，將會(huì)迫使機(jī)組停機(jī)。因此要求在崗運(yùn)行人員做到對(duì)每臺(tái)設(shè)備心中有數(shù)，迅速發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障點(diǎn)，確保安全、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。

2.2真空緩慢下降經(jīng)常發(fā)生，一般對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行威脅較小，而檢查原因卻較為困難。

2.2.1真空系統(tǒng)不平衡

這一故障通常表現(xiàn)為汽輪機(jī)同一負(fù)荷下的真空值比正常時(shí)低，并穩(wěn)定在某一真空值，隨著負(fù)荷的升高凝汽器真空反而升高。真空系統(tǒng)嚴(yán)密程度與泄漏程度可以通過定期的真空系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。若確認(rèn)真空系統(tǒng)不嚴(yán)密，則要仔細(xì)地找出泄漏處，可用蠟燭或?qū)Ｓ玫臋z漏儀器檢測，并及時(shí)消除。

2.2.2凝汽器水位高

凝汽器水溫升高，往往是因?yàn)槟Y(jié)水泵運(yùn)行不正常或水泵有故障，使水泵負(fù)荷下降所致。必要時(shí)啟動(dòng)備用水泵，將故障泵停下進(jìn)行檢修。若檢查出凝結(jié)水硬度大或加熱器水位高。此時(shí)凝結(jié)水再循環(huán)門也能造成凝汽器水位高，應(yīng)多方面綜合考慮。

2.2.3循環(huán)水量不足

相同負(fù)荷下（指排汽量相同），若凝汽器循環(huán)水出口溫度上升，即進(jìn)出口溫度增大，說明凝汽器循環(huán)水量不足，應(yīng)檢查循環(huán)水泵工作有無異狀，檢查循環(huán)水泵出口壓力，凝汽器水室入口水壓和循環(huán)水進(jìn)口水位，檢查進(jìn)口濾網(wǎng)有無堵塞。

2.2.4抽氣器工作不正常或效率降低

這種清下可看出凝汽器端差增大，主要檢查抽氣器的水壓是否正常，射水泵的工作電流，抽氣器真空系統(tǒng)嚴(yán)密性如何，有條件可試驗(yàn)射水抽氣器的工作能力和效率。

2.2.5凝汽器銅管結(jié)垢

凝汽器銅管結(jié)垢，致使汽水熱交換效率低，端差增大，凝汽器真空降低。

另外由自然條件決定，且隨季節(jié)而變化。采用循環(huán)供水方式時(shí)，冷卻水溫度主要由大氣溫度及當(dāng)?shù)卮髿庵邢鄬?duì)濕度所決定，同時(shí)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行得好壞，冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及循環(huán)水的冷卻設(shè)備在運(yùn)行中維護(hù)調(diào)整得好壞對(duì)冷卻水入口溫度也有較大影響。

通過以上的綜合分析不難看出，影響凝汽器真空的因素眾多復(fù)雜，所以只有熟悉掌握機(jī)組系統(tǒng)原理，才能做出準(zhǔn)確分析判斷。當(dāng)然也應(yīng)了解真空降低對(duì)機(jī)組的影響，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面，蒸汽在凝汽器中的冷源損失增大，機(jī)組效率下降，機(jī)組出力減少。其二是真空降低，要維持機(jī)組負(fù)荷不變，需增加蒸汽流量，引起末級(jí)葉片可能過負(fù)荷，軸向推力增大，推力瓦溫度升高，嚴(yán)重時(shí)可能燒毀推力瓦。其三是凝汽器真空下降較大而排汽溫度上升較高時(shí)，將使排汽缸及低承座等部件受熱膨脹，引起機(jī)組中心偏移，可能發(fā)生振動(dòng)。其四是由于排汽溫度升高，可能引起凝汽器冷卻水管脹口松動(dòng)，破壞凝汽器冷卻水管嚴(yán)密性。其五是排汽的體積流量減少，對(duì)末級(jí)葉片工作不利。所以，了解凝汽器真空下降可能產(chǎn)生的原因和后果，才能確保及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)故障進(jìn)行處理。