火电厂汽轮机低真空运行的原因及对策

摘要：随着近几年我国社会经济的快速发展，火电厂的规模也得到了飞速发展，而汽轮机低真空运行是目前影响我国火电厂可持续发展的一个重要因素。基于此，文章对火电厂汽轮机处于低真空运行的原因进行了分析，并具有针对性地提出了解决措施，从而为火电厂汽轮机的稳定、安全运行奠定良好的基础。

关键词：火电厂；汽轮机；低真空运行；凝汽器；发电设备 文献标识码：A

中图分类号：TM621 文章编号：1009-2374（2015）35-0065-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.35.032

1 概述

决定整个汽轮机凝汽器的成本高低、是否安全、运行是否流畅稳定的主要因素是机器内部的真空程度。不管汽轮机新旧，常常出现的状况就是汽轮机在较低的真空状态下运转。通常这种情况的出现，会导致生产电力体系浪费资源还无法产生相应的电力，并且低真空运行的发电系统会出现各种各样的安全问题。汽轮机内部所用的真空系统极其复杂且规模很大，但由于汽轮机内部系统需要实现真空，这就需要做好保护措施不能让其漏气，否则在发电过程中会给发电设施带来严重的安全隐患。对此，文章通过分析汽轮机在较低真空发电状态下所遇到的问题，从而给出相应的解决措施、应对方案、注意事项。

2 火电厂汽轮机真空低的理论依据

现在电厂发电设备大多用的是凝气式汽轮设备。但是这种发电设备有很多不足，比如说真空系统不够严密导致漏气，从而使发电设施一直在较低的真空状态下运行，这就导致了发电设备无法正常使用，效益降低。在较低真空状态下，很容易造成人力物力的浪费，因为我们需要不断对发电系统定期进行检查并且不断维修，从而会降低汽轮机的使用年限，发电能力也会随之下降。经过分析可知，为确保经济效益的增长和汽轮机的正常运行，我们必须对汽轮机发电过程遇到的低真空问题进行分析，并找出相应的解决措施，有依据、有技术地处理此类问题。电厂中凝气式汽轮机的使用，其真空系统是否严密备受人们的关注。凝气式汽轮机在使用过程中由于低真空的影响，往往会很大程度上降低整个系统的工作效益，并且导致系统内部温度的不断上升，使得汽轮机内部设备如排气缸等变形或者不正常振动，从而影响发电设施使用时间的长短。同时，较低的真空状态下还容易导致润滑油水分增加，从而导致润滑油系统的不稳定，经常不遵从设置开关的调控，使发电汽轮机设备不能正常使用。因此，我们必须对汽轮机为什么形成较低的真空进行分析，并对汽轮机真空的严密程度进行严格的监控。在正常使用状态下，汽轮机的应用程序有开始启动程序和后期的运行程序，凝气机内必须保证真空状态稳定，才能顺畅运行。在前期设备的启动阶段，其主要工作就是利用抽气器把空气从凝气机内抽出，然后使得凝气机内达到一个真空的状态。在此之后，再通过凝气机内部所有的压力及其温度进行运行，利用其压力饱和作用对凝气机排出的气体进行分压，然后再利用所排出气体温度，对冷却水进行升温。由以上可知，想要保证发电设施所用的汽轮机能够运行顺畅，就必须了解抽气机性能的好坏、确定凝气机内部真空系统的严密性、确保凝气机能够及时换热等。这就需要我们在汽轮机运行过程中不断发现和分析，然后给出一些解决方法。

3 火电厂汽轮机低真空运行的原因

3.1 凝气器真空的严密性不足

因为空气流动性极好，所以在凝气器内部系统所维持的真空状态很难保持，主要是因为凝气器内部的真空压力低于外界的空气压力，因此在真空状态未达到指定要求的状态下，就会导致外界的空气进入凝气机的内部，空气依次通过凝气机的内部设备，如首先凝气器的内壁然后再经由挨着凝气器的排气管道，再经由低压缸等设备依次传递，最后进入真空状态的凝气器系统。但是因为气体的分子间隙较大，可压缩性小，所以一旦空气进入到凝气器内部就会使得凝气器内部真空稀疏降低。与之相同的还有空气伴随蒸汽进入到凝气器内，从而降低了真空密度，但由于造成的影响非常小，所以不予考虑。

3.2 较高的循环冷却水进水温度

在汽轮机正常工作状态下，冷却水的进水温度较高时也会导致低真空情况的出现，这主要是因为冷却塔不能够正常工作。此外空气中所含水分的多少和周围环境温度的高低都会对冷却水的温度造成影响，导致凝气器内部循环冷却用水温度大幅度的上升，从而降低蒸汽器内部的真空压力。

3.3 抽气器工作恶化

正在运作的蒸汽压力一旦降低就会导致抽气器工作能力的降低，这时如果不能通过调高进气阀使蒸汽机的压力升高，就需要检查是否在喷嘴前设置的滤网被堵住，当冷却抽气器的水量不足时会出现排气管有明显蒸汽，这样不仅会将冷却器周围的压力明显升高，还会造成冷却器的蒸汽不能充分凝聚，抽气量的大小与射水抽气器工作的水温密不可分，如果抽气器出现最低压力，那么一定是由工作水温下的饱和压力所致，火电厂的工作人员需要时刻注意射水池的温度，在出现抽水器的温度升高时要立刻降低射水池的温度。

3.4 凝结水系统的影响

循环水的流量及传热效果被影响多是由于凝汽器的管壁内出现结垢或冷却凝汽器的表面积了脏污等，若备用替换的结水泵的出口逆止门发生运行故障时就会大幅度地降低真空度。如果是凝结水泵的逆止门发生故障就会使凝汽器中的水倒流，最终造成的结果就是凝汽器的水位升高淹没铜管，从而令汽轮机处于一种低真空状态的运行，若铜管管壁出现裂纹甚至劈裂就会加大凝结水的硬度，随之令结水泵的出口水压及电流同时上升或下降，如果火电厂的工作人员不能准确分析而是将凝结水管的再循环阀门开大就会造成严重后果。在设备正常运行的前提下，凝汽器中疏水膨胀箱的热负荷过大一般是由于再热蒸汽管道和主蒸汽的疏水阀门不够严密所致。

4 提高火电厂汽轮机真空度的对策

4.1 凝结水系统的处理办法

首先应选择在循环水的系统中安装好相对应的胶球清洗器以降低循环水在凝汽器中发生结垢或生锈的可能，同时安装了这类清洗器也可以最大限度地增加传热效果提高机器的运作效力，为保证凝汽器中有稳定可控的冷却水压，可以安装管网的补水泵以及在凝汽器的进水压力表中安装一个报警器等，这样在发生凝汽器压力不达标准的时候报警器就会予以警报来警示火电厂工作人员，另外还可以通过装相关的盐水喷水设备在凝汽器的排气口来解决排气温度过高的问题。

其次在设备检修的环节，火电厂的工作人员需要及时对凝汽器的冷却表面进行人工酸性清洗，并结合化学手段将循环水过滤净化，以减少水中微生物及其他物质的生长，清洗凝汽器铜关闭的污垢时刻运用加氮的方法，此外还要考虑循环水的水质和循环水过滤网以及胶球清洗器的正常运行，如果以上的因素没有得到充分考虑或及时补救，就会导致凝汽器内出现大量污垢和水质较差的循环水，还有可能会在循环水中混有大量的杂质和泥沙等影响凝汽器的正常运作。

4.2 定期清洗沉积淤泥

由于沉积的淤泥和污垢会严重影响火电厂凝汽器等设备的运行，因此定期对冷却管中的沉积淤泥或污垢等杂物进行规模性的清洗是非常必要的，但是清洗凝汽器的铜管就需要停止各类设备的运行，这对于火电厂来说很难做到，所以火电厂工作人员可以利用机组维修的空隙时间进行清洗，以确保凝汽器的铜管畅通。

4.3 真空系统漏气的处理措施

真空系统的内部结构十分精密，一旦出现问题是非常难以修复的，因此火电厂的工作人员若发现真空系统出现漏气现象要立即使用相关手段查找具体漏气部位，必要时则需要停止设备运行对真空系统进行水压测试或者为排查漏点等对真空系统内进行灌水测试，如果发现真空系统出现低真空或压力下降的情况，就需要立刻检查水源并拧紧各部分接口的螺丝及替换盘根。

4.4 对抽水器的处理

在停机时，火电厂的工作人员需要仔细检查射水抽气器及扩散管和喷嘴处等极易磨损的地方，如果这些部件磨损程度严重就要立马更换，此外还可以在扩散管的内壁上刷一层特制的树胶脂以解决扩散管被水腐蚀的问题，与此同时需要及时检查凝汽器及射水泵的工作状态，分析并匹配好抽出的混合物和送气量等数据，有些火电厂会改动一些设备的最初设计，比如将轴封支管的直径缩小或供气总管的直径加大，还有的为增加轴封部分的冷却面积而更换冷却器，最终保证轴封能够保证真空并延长抽水机寿命。

4.5 保证机组的冷却循环水量

火电厂的汽轮机机组一般都是在初春或者是冬天这两个季节时，循环水较其他季节时入口温度会低一些，此时只要是单机循环泵在进行运行时，就能够使凝汽器一直处于相对较低的真空状态下进行运转。因此，火电厂机组相关人员，可以根据实际情况，适当增加一台循环泵，进而能够在一定程度上提高冷却水量，使其随着循环水在入口温度的不断上升而将更多的热量带走。

5 结语

综上所述，火电厂汽轮机在处于低真空运行时，会使机组存在一定的安全隐患，进而对火电厂的健康发展是非常不利的。另外，火电厂汽轮机在处于正常运行状态时，一般都会出现真空缓慢变低的现象，偶尔也会出现急速下降的现象，所以当出现以上现象时，必须采取相应的措施，及时降负荷。另外，火电厂汽轮机处于低真空运行的原因有很多种，必须对各个因素重视起来，及时制定出相应的解决措施，从而在最大程度上确保汽轮机处于正常、安全、稳定的运行状态。

参考文献

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作者简介：刘海渊（1975-），男，陕西神木人，神华陕西国华锦界能源有限责任公司工程师，研究方向：大型机组汽轮机运行、运行节能。

（责任编辑：陈 洁）