张顶
大唐国际唐山热电有限责任公司，河北 唐山 063000
摘要：随着我国经济的腾飞，我国电力事业也取得了非常大的发展和进步，热电厂的发展异常迅猛。凝汽式汽轮机的真空值是衡量机组安全、经济运行的重要指标，而凝汽器是形成汽轮机真空的主要辅机设备，其主要作用是降低汽轮机的排汽压力，即形成高度真空，以增大蒸汽在汽轮机内的理想焓降，保持凝汽器的较高真空，对促进汽轮机组的安全、经济、稳定运行具有重要意义。
关键词：汽轮机；真空系统；常见问题
1火力发电厂汽轮机真空系统的重要性
汽轮机真空系统不严密会导致真空降低，这一问题是电厂中常见的问题，会影响发电机组的安全性和经济性，汽轮机的真空降低会导致汽轮机末级焓降减少，轴向推力增大，汽轮机振动升高。同时，汽轮机真空偏低会使机组的耗煤量增加，从而增加经济成本。
2汽轮机的真空系统性能下降可能造成的危害
汽轮发电机组真空系统中组成的部分较多，其中最关键部分之一便是凝汽器，凝汽器运行过程中各项指标是保证汽轮机组能否安全运行、稳定运行的保障，同时还关系着火力发电的效率和成本。一旦汽轮机的真空性能下降，就会导致汽轮机的可用热焓降减少，这样一来，同样的发电量就需要消耗更多的热能，发电的成本就会上升，大大降低发电机组的循环热效率。如果汽轮机组的真空性能下降1%，那么机组的热耗就会上升0.6%-1%。由于漏出蒸汽的影响，排汽缸以及轴承等受热会出现膨胀现象，导致整个汽轮机组结构发生偏差，造成机组振动。除此之外，排汽温度一旦过高，钛管胀口松弛，导致凝汽器密封性降低，排汽容积流量降低，导致涡流以及漩流。真空逐渐下降，严重时会对末等级叶片造成损坏。因此需加强对真空系统运行监督，保证凝汽器在最有利的真空状态，是机组经济运行中节能降耗的重要内容。
3造成汽轮机真空系统常见问题的因素
3.1对凝汽器中凝汽管道的排列不标准
在凝汽器中，凝汽管道可用于对凝结水的排放，其排布的方式对凝结水温度产生重要影响，而且关系到汽轮机组的运行效率。通常对凝汽器管道的排布方式有三角形排列、斜向正方形排列、辐向排列等，不同的排列方式会因为密度的不同而造成管道内汽阻大小的不同。凝汽管道需要保持正常的凝结水温度，减小汽阻，让管道内的热负荷保持均匀。但在实际的凝汽管道排布中，由于各种因素造成排布不符合标准，从而影响了汽轮机组的正常工作效率。
3.2凝汽器内的凝水温度过低
当凝汽器内凝结水的温度比入口蒸汽温度低时，就会导致设备凝水过冷，二者的温差就是过冷度。一旦凝水温度过低，就会造成吸热量提高，而且对煤炭的消耗也会增加，过冷度增加1℃，会增加0.1%的煤炭消耗。过冷度的增加还会提升凝结水中的氧量，容易造成设备的氧化作用，使设备更容易受到腐蚀而损坏。
3.3抽气器出现故障
在凝汽设备中，抽气器可以对凝汽器中的空气进行抽取，保持容器内的真空状态，从而让容器内的气压低于外界气压，保证了汽轮机的正常工作效率。抽气器还能够把凝汽器内不凝结的气体抽出，让凝汽器的真空状态得以维持，导热性能良好。但如果抽气器发生故障，无法有效抽汽，就会造成凝汽器内空气存留较多，无法维持真空状态。
3.4凝汽器内漏入氧气较多
通常情况下，凝汽器内的水汽经过冷却后凝结成水，抽气器将容器内的空气抽出，使容器保持高真空状态。但如果抽气不充分，导致容器内保留了较多的氧气，就会造成真空状态被破坏，还因为氧气较多而使管道阀门被腐蚀，威胁到汽轮机的安全运行。不仅如此，凝汽器内氧气含量多，还会导致凝结水温度低于标准，降低了汽轮机的工作效率。
4对汽轮机真空凝汽设备运行的优化措施
4.1对凝汽器凝汽管道进行合理排布
如果凝汽管道排布不合理，就会导致上下层管道相互影响，从而增大了管道内的汽阻，造成凝水过冷。为此，应做好凝汽管道的排布工作。通常，以中间集中、两侧疏松的形式排布管道，能够让第一排的气流速度降低，而且蒸汽和空气的混合物能够快速从抽气口排出。为了有效提升凝结管的热负荷强度，管道的两侧分别开通进汽和出汽的气流通道，进气通道直接深入管束内，使热负荷不被流失。降低蒸汽和外界空气的混合，保证传热系数维持正常标准，提升凝汽器的工作效率。
4.2保持凝汽器内正常的凝水温度
为了保证凝汽器的正常凝水温度，在布置凝水管道时应为蒸汽通道保留较大的空间。当输入蒸汽时，可以直接到达凝汽器的底部，与冷凝水充分接触，提升了冷凝水的温度，从而避免冷凝水进入热井前温度过低。
4.3确保抽气器处于正常工作状态
在凝汽设备中，常用到的抽气器为射水抽气器。这种抽气器使容器内的水在压力下形成高速射流，从而将容器内的空气抽出，形成高度真空。当压力水在喷嘴处降压时，能够持续保持容器的真空状态。维持降压工作，使压力水的增速维持正常范围。抽气器还将容器内的不凝结气体抽出，和达到高速的水流碰撞而完成能量的互换。通过提升凝水射速使容器内的不凝结气体全部抽出，保证汽轮机的高效运行。
4.4清除容器内过多氧气
为了获得较高的除氧效果，应保证真空设备60%以上的负荷。当汽轮机组刚刚启动或低负荷运行时，除氧效果较差，无法使凝结水在进入热井前回热。此时，可以加入鼓泡除氧设备，一旦汽轮机组处于刚启动或低负荷状态，就可以打开鼓泡除氧设备，使加入的蒸汽同凝结水混合，提升凝结水的温度，同时还能将不凝结气体排出。
4.5严格遵守操作规程
在汽轮机的工作过程中只要其中的任何一个环节出现了问题，都有可能引发一些运行问题，并且在故障发生之前，相关的参数数据也会出现对应的变化，因此运行人员需要对参数数据的变化极为敏感，要求运行人员需要在全面严格遵循操作规程的基础上做到心细如发。为了避免出现重蹈覆辙的现象，需要严格遵照操作规程，做到操作程序的细致执行、抹除侥幸心理、从客观实际出发、设施操作和观察并存、操作后的设施检验这五步。同时，在正式操作之前将操作票进行细致严格的填写，确保各项操作的规范化。让操作人员意识到汽轮机真空度下降故障的危害，提高对汽轮机稳定运行的重视，才可以保障汽轮机运行状况的有效监管。
结束语
汽轮机真空系统是火力发电厂的重要系统，出现故障的概率很高，影响因素也很多，对发电机组的煤耗影响也很大，因此对其出现的各类故障必须重视。通过在常年的设备运行管理中不断积累经验和行业内相互学习借鉴，对汽轮机的真空故障问题进行总结梳理并做好分析，通过科学的手段进行研究和改进实际工作，保证汽轮机组的工作效率，可以直接提高企业的经济利益。
参考文献：
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[2]王绪民，孙家华.提高汽轮机真空系统严密性的措施[J].中国电力教育.2010(S1)