凝汽器真空低的原因分析与处理

贾公礼　吴松达（．华电富拉尔基发电厂汽机车间，黑龙江 齐齐哈尔 604；．华电富拉尔基热电厂发电部，黑龙江 齐齐哈尔 604）

凝汽器真空低的原因分析与处理

贾公礼1吴松达2
（1．华电富拉尔基发电厂汽机车间，黑龙江 齐齐哈尔 161041；2．华电富拉尔基热电厂发电部，黑龙江 齐齐哈尔 161041）

摘要：本文针对富拉尔基发电厂6号机组凝汽器真空低、严密性不合格的实际情况，从凝汽器喉部焊接工艺、凝汽器二次循环水滤网及胶球清洗装置、射水抽汽器、轴封系统、负压系统管路阀门等相关设备系统入手进行阐述分析，查找原因制定了改善措施。运行试验证明改进效果显著，凝汽器的真空明显提高。

关键词：汽轮机；凝汽器；真空；严密性

机组真空高低是火电厂重要经济指标，据估算真空严密性每降低1kPa，发电煤耗将平均升高2.6（g/kW.h），因此提高机组真空将会带来明显经济效益。

富拉尔基发电厂6号机为N200-12.75 /535/535-55型汽轮机，是哈尔滨汽轮机厂依照60、70年代的技术在70年代末、80年代初生产的设备。目前6号机真空低、严密性不合格一直影响机组的安全经济性，在两台射水泵同时投入的情况下，真空值仅能维持在-94kPa左右。机组真空低，表明真空系统存在大的或较多的漏点，在一台射水抽气器运行的情况下单位时间内漏入的空气量不能被完全抽出，而两台射水抽汽器的出力仅能维持较低的真空值，无法达到机组运行的经济真空值。虽然在机组停备及运行过程中对真空系统进行了全面查漏和堵漏，但机组真空提高有限，问题仍未得到根本解决，影响机组的安全经济运行。

1　真空低原因分析

1.1 凝汽器本体及换热管系影响

凝汽器是汽轮机组的一个重要组成部分，其作用是在汽轮机排汽口建立并维持必要的真空，将进入凝汽器的蒸汽凝结成水，放出的汽化潜热，重新作为锅炉给水。在汽轮机凝汽器中，蒸汽和凝结水是两相共存的，蒸汽压力是凝结水温度所对应的饱和压力。

1.2 射水泵及射水抽汽器出力不足

射水泵及射水抽汽器出力对真空影响不容忽视，一旦射水泵及射水抽汽器出力不足，凝汽器汽侧充满蒸汽和空气的混合气体，这些不凝结气体不能及时抽出，将使传热端差增高，增大热阻，影响换热致使端差增大造成真空下降。

当凝汽器排汽压力、漏入凝汽器空气量及射水抽汽器抽吸的空气量一定时，射水抽汽器工作水温应尽量接近20℃，水温过高，对应该温度的水汽化压力也增大，从而限制真空的提高。当射水泵出口水温度发生变化时，抽汽器的工作能力将发生变化，随着射水泵出口水温的不断提高，射水抽汽器的工作能力随之降低，凝汽器的真空下降，传热端差增大，排汽温度升高。

1.3 中低压轴封及立面法兰、低压缸结合面漏汽影响

为了防止中压缸排汽端及低压缸的两端空气漏入，中低压轴封型式及间隙调整极为重要。哈尔滨汽轮机厂原设计为梳齿型汽封，汽封间隙控制在0.45mm~0.65mm，近几年端部汽封型式有了较大改进，蜂窝汽封、刷式汽封等新型汽封得到广泛应用，蜂窝汽封间隙标准为0.45mm~0.55mm，刷式汽封间隙标准为0.15mm~0.25mm，因此汽封选型及汽封间隙调整工艺水平直接影响机组真空。

中低压缸立面法兰、低压缸结合面严密性对真空影响同样不可忽视，大修中应重点检查，并根据具体情况进行改进处理。

1.4 真空系统管道阀门漏泄

二次漏汽导八抽管道阀门法兰、盘根压兰，真空破坏门、排汽缸安全门等真空系统阀门严密性也是影响机组真空的重要因素。一旦不凝结气体漏入量大不能完全抽出将使传热端差增高，增大热阻，造成真空下降。

2　改善措施及修后效果

针对6号机组真空低、严密性不合格问题，在6号机组大修前进行了大量试验和分析研究，查找到了负压系统及设备存在的问题，制定了改进方案并在大修中进行了有针对性治理。

2.1 凝汽器及负压系统检查处理

运行中6号机组进行真空严密性试验时，严密性极差无法满足试验要求，关闭射水器空气门后，真空系统无法维持8min，必须处理。运行中进行过超声波查漏治理，停机后凝汽器及负压系统多次注高水位查漏治理，问题虽未彻底解决。但大量试验和分析研究发现凝汽器喉部焊缝及二漏导八抽管路焊缝频繁漏泄，直接影响凝汽器真空。

2.2 凝汽器换热管脏污、结垢处理

6号机组没有安装凝汽器胶球清洗装置，凝汽器换热管脏污、结垢严重。凝汽器胶球清洗装置是长期保持凝汽器换热管清洁、换热高效的设备。本次大修中更换了循环水二次滤网，加装了凝汽器胶球清洗装置，对凝汽器TP304不锈钢管进行高压水清洗，钢管清洗是提高换热系数的最有效措施。并对管板进行防腐，防止钢管涨口处因腐蚀漏泄。

2.3 射水器本身设计缺陷，出力不足

6号机2号射水抽汽器出力不足，本次大修更换为300S58A型低压头大流量射水泵及TD-90型多通道射水抽汽器。更换后射水抽汽器出力稳定，抽汽量加大，电机耗功减少，节能效果明显。

2.4 轴封改进、负压系统阀门治漏

大修中对蜂窝式汽封间隙按照0.40mm ~0.50mm进行调整，安装时进行认真检查验收，使汽封间隙、对口间隙均在标准范围内，提高检修工艺，减少轴封漏汽。

大修中对中低压缸立面法兰、低压缸结合面进行检查，对轴封二漏导八抽门、射水抽气器空气门、真空破坏门、排汽缸安全门等真空系统阀门进行检修，均符合标准。

2.5 修后效果

6号机大修后机组的真空改善明显，修前6号机2台射水泵同时运行真空仅达到-94kPa，修后6号机单台射水泵运行真空已经达到-96.5kPa，修后真空提高了2.5kPa，为机组近十年最好水平。

真空严密性每降低1kPa，发电煤耗将平均降低2.6g/kW·h，以6号机组200MW额定出力，年均5000h的可用小时数，每吨燃煤500元计算，每年可创造经济效益为：

每年节省燃煤2.5kPa×2.6g/kW·h× 200000kW·h×5000h=6500t

年经济效益6500t×500元/t=325万元。

结语

通过上述排查处理，显著提高了机组经济性，改变了减负荷进行单台凝汽器干燥的操作方式，避免循环水泵频繁启停，节省了大量人工和避免了材料浪费。同时改变了2台射水泵同时运行的方式及凝汽器干燥风机造成的厂用电损耗，间接经济效益同样可观，值得我们在今后的工作中参考应用。

参考资料

[1] 哈尔滨汽轮机厂，朝阳发电厂．20万千瓦汽轮机结构和运行[M]． 北京：电力工业出版社，1980．

[2]吴季兰．汽轮机设备及系统[M]．北京：中国电力出版社，2000．

中图分类号：TK26

文献标识码：A