汽轮机真空度 浅议汽轮机真空低的原因及对策 落伍网

[摘 要]社会的物资发展的基础，能源发展以电力为中心。发电厂的经济效益和社会效益具有极重要的意义。火力发电厂是一项能源用能大户。全年耗煤量非常大，提高火电厂的一次能源利用率，尽可能的降低发电成本，成为全国各大发电企业及科研所研究的课题，各发电厂的情况不同，可采用的节能降耗方法也各异。我国能源资源丰富，但人均占有量仅为世界平均数的1/2，同时，一次能源的利用率较低，节约能源即可缓和能源供需矛盾，又是改善环境、提高经济效益的有力措施，火力发电厂作为耗能大户，更应增强节能降耗，节约更多能源。

[关键词]汽轮机 真空 安全性 原因

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）25-0050-01

汽轮机凝汽器真空高低直接对机组的经济、安全、可靠运行有着重大影响不论是新还是老机组，在正常运行中，汽轮机设备真空变低，通常发生的较为缓慢地下降，个别情况真空急剧下降，此时汽轮机必須立即按规定降负荷随后检查设备及系统，判断急剧下降的原因，并消除它。真空急剧下降的原因很多，但现象明显，故不难于查寻，再者真空急剧下降的情况较少，而真空缓慢下降才是带有普遍性的问题。

1、真空较低时对安全性的影响

1.1 低真空运行对凝结水系统的影响

低真空运行时，凝汽器的膨胀因排汽温度升高增加。膨胀增加过多，可能会造成管束与管板的胀口因膨胀不同而破坏严密性，甚至使汽轮机后轴承升高，从而影响汽轮发电机组对中，以致加大振动值。

1.2 低真空运行对汽缸膨胀的影响

低真空运行时，排汽温升高，汽缸膨胀量增大，从而改变了通流部份的动静间隙。静子以后缸中心零点向前膨胀，转子以推力轴承为零点向后伸长，但是由于温度变化不大，动静间隙的变化不致于产生摩擦和振动。汽缸和凝汽器的膨胀则因排汽温度的升高而增大，汽缸的膨胀将会因其与转子的相对变化从而引起通流部分动静间隙改变，或在热应力作用下发生变形，造成接合面连接螺栓松动或变形，至造成机组剧烈振动，以及破坏接合面的严密性。凝汽器的膨胀则会使汽轮后轴承升高，从而破坏整个汽轮发电机组的轴向中心。汽轮机转子的轴向推力是由动叶前后的压差和蒸汽在动叶内动量变化产生的推力；由叶轮轮盘前压差作用产生的推力以及静推力几部分组成。当汽轮机低真空运行时，这些力也将受到影响。对于冲动式汽轮机，轴向推力随背压的增加而增大。因轴向推力增大，可能引起推力轴承过负荷，轴瓦乌金温度升高。

1.3 低真空运行对功率的影响

凝汽式汽轮机组功率同蒸汽流量和理想焓降成正比。低真空运行时，由于真空降低，背压升高使理想焓降减少。在进汽量和效率不变的情况下，将使发电机功率降低。低真空运行是汽轮机运行的变工况，对冲动式汽轮机而言，真空降低将引起中间各级的级前压力提高。对于复速级由于级后压力提高，使该级焓降减少，相对内效率下降，功率下降显著；对于中间各级，由于级前、级后压力变化均改变，而压比、焓降变化不大，因而相对内效率变化不大，功率变化不大；对于末级和次末级，由于真空降低使焓降大幅降低，甚至变为负值，以致造成蒸汽流速急剧降低，汽不但不做功，反而对转子旋转产生阻力作用，使发电机功率降低。另外，由于低真空运行时，蒸汽没有充分膨胀，相对内效率也相应减少，从而使功率下降。

2 引起机组低真空运行的原因

2.1 循环水量偏少

在运行中切换循环水系统时误操作、没有放尽管道中存储的空气，均可能使循环水发生断水或减少现象。循环水量偏少，在同一负荷下，凝汽器循环水入口压力升高或进出口温差增大，排汽温度高，负荷自动减少。

2.2 凝结水系统的影响

凝汽器冷却表面积脏污，凝汽器铜管内结有不同程度的硬垢时，影响了循环水流量及其传热效果；凝结器水位过高，会使凝结水过冷却，影响凝结器的经济运行，如果水位过高，将铜管淹没，会使整个凝结器的冷却面积减少，严重时淹没空气管，使真空泵抽水，凝结器真空会急剧下降；凝结器铜管破裂后，凝结水硬度增大（可通过化验凝结水硬度来判断），凝结水泵电流、出口压力同时上升或同时下降，凝结水温度低，过冷却度增大，值班人员误将凝结水管路上再循环门开大。真空系统空气严密性正常时，凝汽器端差增加，凝汽器进口压力升高，真空低，排汽温度高，凝汽器热负荷偏高是比较普遍的问题，主要原因是汽轮机内效率低，工质的冷源损失大，新蒸汽和再热蒸汽的参数低，工质在机内的焓降将下降。当功率不变时，排汽量加大或其他设备向凝汽器的直接排汽量增大。正常运行时，主蒸汽和再热蒸汽管道疏水门等不严密，使凝汽器内热负荷太大，也将使真空恶化。

2.3 水环式真空泵工作恶化

真空泵工作能力降低，真空泵工作水温对抽气量影响很大，在空气门全关的情况下，真空泵所造成的最低压力就决定于工作水温下的饱和压力，当工作水温升高时，应加大补水量降低水温。射水泵出现故障，进水温度较高，水箱水位低，水泵出口压力降低，电流减少，此时运行人员应停运故障泵开启水室补水门补水至正常。当真空严密性实验确定没有漏空气量时，抽气系统工作的失常，抽气量将降低，导致凝汽器端差增加，凝结水含氧量继续增加。

2.4 真空系统漏气量增加

凝汽器端差增加，凝结水过冷度增加，凝结水含氧量增加，而真空泵工作正常，此时可能是由于真空系统严密性差所致。有的机组凝汽器及低加水位计损坏或接头漏气，向凝汽器自动排气的管道上的阀门，低加汽侧放水门、热水井放水门、软化水进水门等。胶球清洗装置工作效果差，收球率低，系统进水门，各抽汽管道疏水门未关严或不严密；

2.5 低压轴封的影响

低压轴封系统是防止空气漏入，充分利用机组大小修的机会，向真空系统进行凝结器灌水找漏试验；在运行调整中要认真合理调整低压轴封压力，既要保证真空又要防止轴封压力过高造成汽轮机油中进水，造成油质乳化。

2.6 环境的影响

青海地区冬季时间较长，合理调整水塔配水及防冻系统。根据季节的变化及时调整水塔的配水方式，即内、外圈运行。

根据循环水温及水塔结冰情况，投、停水塔防冻系统；夏季根据循环水温度变化及时启动备用循环泵提高循环水压力与流量，或增开补水泵降低水塔水池内温度。

对汽轮机运行总的要求就是安全、经济、稳定，汽轮机运行的可靠和经济是相互联系的，为保证汽轮机运行的安全性与经济性，必须加强对机组工况变化的监视与管理，进一步提高汽轮机运行水平。

参考文献

[1] 参考文献《汽轮机原理及运行》中国电力出版社，胡念苏.

[2] 参考文献《汽轮机原理》水力电力出版社，剪天聪.

[3] 参考文献《青海宁北发电有限责任公司汽机运行规程》青海宁北发电，肖剑锋.

作者简介

童昕善，本科，从事汽机运行工作6年。