汽轮机真空系统严密性降低的原因及解决措施分析

(广州环投福山环保能源有限公司，广州 511363)

1 真空严密性差的危害

如果说汽轮机的真空程度的严密性较差的话，那么就会出现各种危害，主要集中体现在以下三个方面：第一个方面是一旦真空严密性降低，那么就会有更多的空气进入到真空系统中去，如果这些空气没有及时的被真空泵抽走的话，汽轮机的机组压力与排汽温度数值就会不断攀升，致使汽轮机工作效率降低，最终导致能源消耗的增加，严重的情况就会影响到汽轮机的安全运行，大量的空气进入到真空系统，此时就会拉低蒸汽与冷却水的热交换系数，从而出现气体排出与冷却水温度差距较大。第二个方面是如果说进入到真空系统中的空气能够被及时的排出之外，但是此时需要抽气器与真空泵相互的配合使用，这就会导致不必要的资源浪费。第三个方面是如果真空系统进入大量的空气之后，此时冷凝器的冷度就会变大，从而让水中的溶氧度攀升，久而久之就会对低压设备有严重的腐蚀[2]。

真空系统的高低是与漏气程度有关的，然而漏气程度的高低又与负荷的大小有关。基于上述的相互影响因素，相关规章制度规定，在进行真空系统的严密性测试的试验过程中，负荷的大小必须在规定额定负荷的八成之下进行。此时测试的真空降速应该不大于0.4 kPa/min，如果超所上述的数值，那么此时的试验不合格。与此同时，如果说真空系统的压强小于87 kPa，温度数值高于60 ℃，那么这时候就要马上停止进行试验。

2 严密性降低的原因及特征

探究汽轮机的真空严密性降低的原因有几大类，第一类是循环水的中断；第二类是循环水量的不充足；第三类是后轴封供汽不足或中断；第四类是抽气器或者是真空泵未能正常工作；第五类是凝汽器热负荷超出上限；第六类是凝汽器的水位超出上限；第七类是是凝汽器存在大量的水垢或者已经被严重的腐蚀[3]。

2.1 循环水中断

通过大量的现实情况分析可以看出循环水的中断致使真空系统的急剧降低主要表现在：真空表的数值为零，在凝汽器的前端水泵侧压力不断的减小，没有水从冷却塔喷出来。探析循环水可能出现的原因有：驱动电机不能正常的工作、循环水吸水端有异物堵塞、进水口的水位较低、循环水泵故障或者是密封不严。如果说循环水出现中断，这时候需要及时的切掉汽轮机的负荷，一旦真空系统降低到极限数值，此时必须停机处理故障[4]。

2.2 循环水量不足

大量的文献资料可以得出循环水量不足致使真空系统的降低主要表现在：循环水的出口与入口温度相差较大。探析循环水量不足的原因：如果说凝汽器当中的流体阻力很大，此时循环水的进口与出口的压力差也会增大，此时循环水泵与凝汽器两者的出口循环水压都在不断的攀升，然而其冷却水却在不断的降低，此时有可能是凝汽器内部有堵塞。为了应对上述情况的发生，应及时的清洗凝汽器。循环水泵的供水量减少了，此时可以从水泵的入口吸进的压力增大，泵内的噪声和冲击声也在快速的增加，上述的种种现象会导致真空程度不断的降低，此时需要及时的排除相关故障。

2.3 后轴封供汽不足或中断

后轴封供汽不足或中断，将导致不凝结气体从外部漏入处于真空状态的部位，最后泄漏到凝汽器中，过多的不凝结的气体滞留在凝汽器中影响传热，凝结水过冷度增大，不但会使真空迅速下降，同时还会因空气冷却轴颈，严重时使转子收缩。胀差向负方向变动，轴封失汽，常由轴封汽压自动调节失灵或手动调节不当引起，都应开大调门，使轴封汽压力恢复正常。

2.4 抽气器或真空泵故障

如果说抽气器或者是真空泵未能正常的工作，这也可能会造成真空系统数值的降低。主要的特征可以表现为：循环水的出口温度和排汽温度之间相差巨大；抽气器会不断的有水蒸气流出；凝结水的循环力度将会快速的增加。一旦抽气器出现不正常运行的状况，就必须及时的探究其主要因素：为主冷却器中的冷却水余量不充足，进而使得抽气器内部没有足够的水蒸气，着就会拉低喷嘴的运行效率。在这种情况之下，必须及时的开放凝结水的循环系统，与此同时闭合除氧器的水门，特殊情况之下还要往凝结器中不断的注入软化水。如果说在冷却器的管内出现泄露现象，那么这也会造成一部分的凝结水直接排出，这就使得凝汽器的排水系统故障，最终造成抽气器的内部存在大量没有凝结的水蒸气。如果说凝汽器的管道发生破裂或者是通水不畅的现象，那么此时也就使得抽气器内部充满水，达到一定的上限时候，这部分的水分就会从抽气器流出来。如果说喷嘴发生了一定量的磨损或者是腐蚀，这就会使得抽气器的正常工作无法正常进展。这样一来，抽气器的用汽量不断的攀升，进而让凝结器的水温不断的增高，一旦上述情况发生，那么这就需要及时的应急处理，可以选择启动抽气器或者是真空泵来进行应急处理。

2.5 凝汽器热负荷过高

由于机组主蒸汽管自动主汽门前、调节汽门前疏水，低压加热器疏水以及抽汽逆止阀等多处疏水，均接入凝汽器，增加了凝汽器换热强度，当循环冷却水量一定或不足时，就会导致凝汽器真空度下降。改进的方法是将以上疏水系统加分流管道及阀门或直接接至电厂的疏水扩容器或疏水箱，以降低凝汽器的热负荷。

2.6 凝汽器冷却面结垢或腐蚀，传热恶化

如果说凝汽器内部的铜面上面存在大量的水垢，此时就会造成凝汽器的热交换不顺畅，从而加大凝汽器的端差，令一个方面也会造成排出气体的温度。在凝汽器的内部的水阻就会变大，冷却水的流量大大降低，最终使得冷却水的温度差不断攀升，这样一来就会使得真空系统不断降低。凝汽器内部铜面上的水垢对真空系统的影响不是短暂的，而是长期累计的，基于上述因素，在断定凝汽器内部是否有水垢生产的时候，可以从其之前的运行数据上开始入手。仔细分析造成凝汽器中的水垢形成的主要原因，不难发现主要是由于循环水的质量较差，较差的水质会导致其在铜管的内壁上沉积一种无机物进而形成水垢，严重的水垢现象会致使铜管的热传递效果极大的降低，从而降低了铜管的可用流通体积。一旦水垢的数量超于上限，那么就必须及时的停机进行相关的处理。

3 汽轮机真空度下降的预防措施

真空系统涉及的设备十分众多，同时这些设备又是分散布置的，众多的真空系统数值降低的事故案例仍然居高不下，因此有必要做好防止真空系统数值降低的应对预案。(1)定期、定时的对循环供水系统进行维护与保养，从而保证上述设备能够始终在可控范围之内，与此同时保证冷却水量和速度的合理性；(2)改善抽气器的运行性能，及时对凝结器水泵、抽气器等相关设备维修护理，保证他们能够正常稳定的运行；(3)如果说发生紧急情况，有必须要保证相关的轴封汽压力自动切换装置、凝汽器水位自动切换装置、门动自动调节切换装置要能够可靠的投入，与此同时，还应该对相关的水位值、压力信息值进行时刻的监视；同时严格的控制上述的水位值、压力信息值并对不正常的数据信息进行分析，在对负压的管道进行相关的设计过程中，需要充分的顾及水分的膨胀问题，此时必须杜绝一切剧烈剧烈施工的情况出现，如果发现有漏气或者是阀门方面的问题，必须及时的更换处理；(4)不断的开展凝汽器中的蒸汽和谁设备的分析与监视，有效的减少漏气现象的发生；(5)由于汽水系统与凝汽器相互连接，其补水温度过低，这样通过吸收蒸汽的热量能够极大的降低凝汽器的温度数值；(6)需要不断的长期跟踪汽轮机的真空严密性系统，不间断的进行真空严密性试验。如果说严密性试验不符合相关的技术指标，那么就要及时对汽轮机进行真空系统逐一排查，针对漏点及时的堵漏处理。针对上述的堵漏操作方法多种多样的，常用的堵漏方法有超声波法、真空灌水处理法等；(7)如果发现运行过程中的凝结水质量不合格，与此同时硬度数值由过大，这就可能是有某处地方发生了泄露，如果停下凝汽器之后，还不能快速的定位到泄露部位，此时有必要开展木屑堵口等操作，一旦木屑进入到水室，那么泄露部位就会被及时的堵上，进而保证水的硬度指数在正常的范围之内[5]。

4 结束语

通过以上的综合分析不难看出，影响凝汽器真空的因素众多复杂，所以只有熟悉掌握机组系统原理，才能做出准确分析判断。