柏任春++王國輝

【摘 要】簡述機(jī)組提高真空的重要性，結(jié)合分析我公司兩臺(tái)機(jī)組真空度較差的主要因素，在分析了基本理論的基礎(chǔ)上，提出一點(diǎn)提高機(jī)組真空的一般方法和改善的措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】凝汽器；真空；查漏

一、前言

凝汽器真空度對(duì)機(jī)組運(yùn)行安全性和熱經(jīng)濟(jì)性有很大影響。在運(yùn)行中，凝汽器工作狀態(tài)惡化將直接引起汽輪機(jī)熱耗、汽耗增大和出力降低。另外，真空下降使汽輪機(jī)排汽缸溫度升高，引起汽機(jī)軸承中心偏移，嚴(yán)重時(shí)還引起汽輪機(jī)組振動(dòng)。為保證機(jī)組出力不變，真空降低時(shí)應(yīng)增加蒸汽流量，但這樣導(dǎo)致了軸向推力增大，使推力軸承過負(fù)荷，影響機(jī)組安全運(yùn)行。我們公司兩臺(tái)200MW機(jī)組自投產(chǎn)以來，機(jī)組的真空出現(xiàn)過不少問題，特別在夏季真空成為機(jī)組穩(wěn)發(fā)、滿發(fā)的重要制約因素，也造成日常維護(hù)工作量增大。為此，檢修公司先后做了一些改進(jìn)工作，使機(jī)組真空有了較大的改善。但因?yàn)樵O(shè)備、管道老化及原先設(shè)計(jì)的原因，凝汽器真空低的問題依然存在，與國內(nèi)先進(jìn)水平相比仍有差距。因此，對(duì)機(jī)組真空做進(jìn)一步進(jìn)行分析和處理十分必要。

二、真空分析的理論依據(jù)

凝汽器內(nèi)的真空實(shí)際上是凝汽器內(nèi)汽液共存狀態(tài)下的飽和壓力。凝汽器內(nèi)的壓力由排汽的冷凝溫度確定，此溫度由熱平衡和換熱器的端差決定。冷卻水由入口溫度tw1逐漸吸熱上升到出口處溫度tw2， 冷卻水溫升：Δt = tw2 - tw1 。蒸汽凝結(jié)溫度t s與tw2的差為傳熱端差， 以δt 表示：δt = t s - tw2 ，則主凝結(jié)區(qū)的蒸汽溫度為： t s = tw1 +Δt +δt[1] 。凝汽器中蒸汽壓力為t s 所對(duì)應(yīng)的飽和壓力。由于凝汽器中還存在不凝結(jié)氣體，所以凝汽器總壓力實(shí)際上是凝汽器中蒸汽分壓和不凝結(jié)氣體分壓之和，抽氣器的作用就是抽出不凝結(jié)氣體降低不凝結(jié)氣體的分壓，同時(shí)減小換熱端差。真空的低限是蒸汽冷凝時(shí)的飽和壓力。提高機(jī)組真空的途徑主要是盡量減小凝汽器中不凝結(jié)氣體和降低蒸汽冷凝溫度。

三、凝汽器真空低的原因分析

（一）機(jī)組真空系統(tǒng)空氣滲漏

空氣通過兩個(gè)渠道漏入凝汽器：一是通過機(jī)組真空系統(tǒng)的不嚴(yán)密處漏入，另一個(gè)是隨同蒸汽一起進(jìn)入凝汽器。由于鍋爐給水經(jīng)過多重除氧，所以后者數(shù)量不多，約占從凝汽器抽空氣總量的百分之一。因此，抽出的空氣主要是通過機(jī)組負(fù)壓狀態(tài)部件的不嚴(yán)密處漏入。除了凝汽器自身的嚴(yán)密性外，真空系統(tǒng)的氣密性，它還包括給水加熱器、低壓氣缸、汽軸封、向空排氣的管道等?？諝獯罅柯┤肽?，將造成凝汽器傳熱惡化，使抽氣設(shè)備過載，凝結(jié)水過冷度及含氧量急劇增加，破壞凝汽器真空度，使凝汽器設(shè)備無法正常工作。

（二）低壓缸及軸封套結(jié)合面泄漏

特別是軸封套在大修時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有沖蝕痕跡，需及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊處理。

（三）排汽缸及凝汽器壁泄漏

#2機(jī)組曾檢查出排汽缸與軸承座夾角處有加工孔焊縫焊接不滿，而凝汽器靠近中壓側(cè)壁因熱負(fù)荷較大，經(jīng)常導(dǎo)致裂縫。疏水?dāng)U容器、高加抽空氣管、凝泵、疏水泵等至凝汽器的空氣管及疏水管，特別是接入凝汽器喉部的管道若發(fā)生裂縫將直接影響機(jī)組的真空。運(yùn)行時(shí)因防止軸封冒汽有可能使低壓軸封汽壓力過低，造成空氣漏入。軸封進(jìn)汽管與軸封套結(jié)合處因平時(shí)難以檢查，在大修時(shí)要特別注意。此處的泄漏也會(huì)引起軸封汽壓力降低造成真空惡化。

（四）循環(huán)水系統(tǒng)，由公式可以知道，凝汽器真空除了漏入空氣，還與循環(huán)水流量、進(jìn)水溫度及傳熱效果等有關(guān)。

（五）夏季冷卻水進(jìn)口溫度提高

在其它條件相同，冷卻倍率不變時(shí)，進(jìn)口溫度越高，導(dǎo)致傳熱溫差降低，相同負(fù)荷條件下將會(huì)降低真空度。即凝汽器真空就越高。每臨到夏季來臨，隨著環(huán)境溫度的提高惡化了凝汽器的運(yùn)行條件。

（六）當(dāng)汽機(jī)負(fù)荷、冷卻水溫度不變時(shí)，增加冷卻水量，冷卻水溫升必然減小

冷卻水溫升的大小反映冷卻水量是否足夠。當(dāng)其溫差大于8℃～12℃時(shí)，應(yīng)增加冷卻水量。

（七）虹吸被破壞，吸水高度瞬間上升，使供水量立即下降，造成冷卻水量減少，冷卻水出口溫度上升，從而使凝汽器里的傳熱效果變差，凝汽器真空度下降。

（八）射水抽氣器能力不足

抽氣器工作水壓力低、水量不足或增加過多，反映到抽氣器抽吸能力的下降，引起凝汽器真空的降低。對(duì)一定的抽氣壓力而言，工作水壓力pw越小，抽氣量越少，從而不能滿足凝汽器中所需的抽氣要求，使凝汽器真空下降。同時(shí)，工作水量不足，吸入室中因沒有足夠的工作水而壓力升高，抽吸能力下降。工作水量增加過多時(shí)，在擴(kuò)壓管出口處發(fā)生排水堵塞現(xiàn)象，造成排水管水壓升高，吸入室壓力增加，抽吸能力也下降。因此必須對(duì)抽氣器工作水壓力和流量進(jìn)行合理控制，以維持正常的抽吸能力。

四、改善機(jī)組真空的措施

1.按規(guī)程規(guī)[2]定進(jìn)行真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)凝汽器進(jìn)、出口水溫、端差、真空、過冷度等運(yùn)行參數(shù)的綜合分析，找出影響機(jī)組真空的主要原因，制定處理措施。

2.借停機(jī)大修的機(jī)會(huì)增大凝汽器內(nèi)銅管的傳熱系數(shù)，改善傳熱效果。轉(zhuǎn)動(dòng)軟軸毛刷清洗是近幾年來的一種比較新的清洗方法，其優(yōu)點(diǎn)是清洗徹底，操作周期短，單次清洗費(fèi)用很低，設(shè)備可以多次使用，只需在清洗時(shí)更換毛刷。

3.采用灌水查漏、氦質(zhì)譜檢漏等方法認(rèn)真做好真空系統(tǒng)查漏工作，對(duì)漏點(diǎn)及時(shí)徹底處理。我們公司經(jīng)常采用的是灌水查漏的方法，在此對(duì)氦質(zhì)譜檢漏這一方法做些介紹以供借鑒。機(jī)組運(yùn)行中，在采用系統(tǒng)隔離方法無法查出真空系統(tǒng)漏點(diǎn)的情況下，利用氦氣檢漏儀噴涂試驗(yàn)法進(jìn)行查找泄漏點(diǎn)，主要對(duì)利用隔離系統(tǒng)方法檢驗(yàn)不到的保溫層內(nèi)部的高空管道、焊口等重點(diǎn)懷疑部位進(jìn)行檢查。詳細(xì)做法是：在懷疑泄漏的部位噴涂氦氣，然后在真空泵排氣口處的氦氣濃度較大，可根據(jù)氦氣濃度的大小判斷該處是否漏空。

4.合理布置出水口的位置，當(dāng)射水抽氣器出水口在射水池水面以下時(shí)，如果出水口淹得太深，由于水池中的水溫比射水管中的水溫低、比重大，排水管外的壓力過大阻礙抽氣器工作水的排出，從而導(dǎo)致射水抽氣器的抽氣能力下降。所以對(duì)于射水抽氣器，平時(shí)要加強(qiáng)監(jiān)視工作水溫度的變化，定期或連續(xù)補(bǔ)充冷水，溢出高溫水，防止工作水溫度過分升高。

五、結(jié)束語

我們公司經(jīng)過近年的設(shè)備改造和整治，機(jī)組真空得到較大的改善。但影響真空的因素很多，特別是我公司機(jī)組運(yùn)行年限已久，給檢查分析帶來很大麻煩，但是鑒于真空的重要性，這依然是平時(shí)維護(hù)和每次大中修的重點(diǎn)任務(wù)。以上僅是個(gè)人從事汽機(jī)檢修工作以來的一點(diǎn)思考。

【參考文獻(xiàn)】

[1]翦天聰.汽輪機(jī)原理[M].水利電力出版社，1989.

[2]新余發(fā)電公司.220MW汽機(jī)本體檢修規(guī)程[N]. 2010.