作者：缪文峰　

摘要：分析凝汽器真空形成原理及影响机组真空的主要身分，连系浙江镇海发电有限责任公司四台200MW机组历年来真空系统存在的诸多问题和所接纳的各项检查和改造措施，提出分析机组真空低的一般方式和改善的措施，以供借鉴。
要害词：凝汽器　真空　方式　措施
1　前言
凝汽器真空度对机组运行平安性和热经济性有很年夜影响。在运行中，凝汽器工作状态恶化将直接引发汽轮机热耗、汽耗增年夜和出力下降。另外，真空下降使汽轮机排汽缸温度升高，引发汽机轴承中心偏移，严重时还引发汽轮机组振动。为保证机组出力不变，真空下降时应增加蒸汽流量，这样致使了轴向推力增年夜，使推力轴承过负荷，影响机组平安运行。浙江镇海发电有限责任公司四台200MW机组自投产以来，机组的真空泛起过很多问题，非凡在夏日真空成为机组稳发、满发的年夜制约身分，也造成日常维护工作量增年夜。为此，发电公司前后做了一些改良工作，使机组真空有了较年夜的改善。但由于装备、管道老化及原先设计的缘由，凝汽器真空低的问题依然存在，与国内进步前辈水平相比仍有差距。是以，对真空度进行分析和处置十分需要。
2　真空分析的理论依据
凝汽器内的真空现实上是凝汽器内汽液共存状态下的饱和压力。凝汽器内的压力由排汽的冷凝温度肯定，此温度由热平衡和换热器的端差决议。冷却水由进口温度tw1逐渐吸热上升到出口处温度tw2，冷却水温升：Δt=tw2-tw1。蒸汽凝聚温度ts与tw2的差为传热端差，以δt暗示：δt=ts-tw2，则主凝聚区的蒸汽温度为：ts=tw1 Δt δt。凝汽器中蒸汽压力为ts所对应的饱和压力。由于凝汽器中还存在不凝聚气体，所以凝汽器总压力现实上是凝汽器中蒸汽分压和不凝聚气体分压之和，抽气器的作用就是抽出不凝聚气体下降不凝聚气体的分压，同时减小换热端差。真空的低限是蒸汽冷凝时的饱和压力。
提高机组真空的途径主要是尽量减小凝汽器中不凝聚气体和下降蒸汽冷凝温度。
3　凝汽器真空低的缘由分析
3.1　组真空系统空气渗漏
空气经由过程两个渠道漏进凝汽器：一是经由过程机组真空系统的不周密处漏进，另外一个是伴同蒸汽一起进进凝汽器。由于汽锅给水经过量重除氧，所以后者数目不多，约占从凝汽器抽暇气总量的百分之几。是以，抽出的空气主要是经由过程机组负压状态部件的不周密处漏进。除凝汽器自身的周密性外，真空系统的气密性，它们包括给水加热器、低压气缸、汽轴封、向空排气的管道等。空气年夜量漏进凝汽器，将造成凝汽器传热恶化，使抽气装备过载，凝聚水过冷度及含氧量急剧增加，破坏凝汽器真空度，使凝汽器装备没法正常工作。
低压缸及轴封套连系面泄漏。非凡是轴封套在年夜修时经常发现有冲蚀痕迹，需进行补焊处置。
排汽缸及凝汽器壁泄漏。＃5机组曾检查出排汽缸与轴承座夹层处有3个加工孔焊缝未焊满，而凝汽器靠近中压侧壁因热负荷较年夜，经常发现有裂缝。
疏水扩容器、高加抽暇气管、凝泵、疏水泵等至凝汽器的空气管及疏水管，非凡是接进凝汽器喉部的管道如发生裂缝将直接影响机组的真空。
运行时因避免轴封冒汽有可能使低封汽压力太低，造成空气漏进。轴封进汽管与轴封套连系处因日常平凡没法检查，在年夜修时要非凡注重。此处的泄漏也会引发轴封汽压力低造成真空恶化。
以上一些泄漏点按正常的检查方式均能查到，而一些非凡地方检查及处置都比力坚苦。机组末级及次末级抽汽管与汽缸下部是靠法兰毗连，发生的泄漏不容易发现且较难完全处置。次末级抽汽压力在高负荷时为微正压，此时泄漏点不会漏进空气，而在低负荷时变为微负压就会影响真空。机组如在低负荷时真空低，而负荷增加真空改善的现象就很有多是这方面引发的。
高中压汽加热系统泄漏。汽加热系统只在机组启停时用，而正常运行中进汽关闭，回汽集箱连结微负压与凝汽器喉部联通。但因汽缸两侧的法兰加热汽柜裂缝会使空气漏进凝汽器，集汽箱不能不正压运行。
3.2　轮回水系统
由公式可以知道，凝汽器真空除漏进空气，还与轮回水流量、进水温度及传热效果等有关。[3]
3.2.1　冷却水进口温度。
在其它条件不异，冷却倍率不变时，越低，排汽温度也越低。即凝汽器真空就越高。镇海电厂轮回水为开式系统，取水口在甬江上游，排水口在下流。由于两者距离较近，甬江又是一条涨、退潮河流，使轮回回流在狭窄的甬江段发生热污染，即排水温度影响了取水口的水温（实测月平均进水温度比甬江水的自然水温度高出2℃），恶化了凝汽器的运行条件。
3.2..2　当汽机负荷、冷却水温度不变时，增加冷即水量，冷却水温升必然减小。冷却水温升的年夜小反映冷却水量是否足够。当其温差年夜于8℃～12℃时，应增加冷却水量。
3.2.3　汽器端差δt的影响。
端差是反映凝汽器热交换状态的指标，不异条件下，端差增年夜，说明凝汽器汽侧存了较多空气，防碍了传热管的热水交换，更主要说明凝汽器传热管内侧概况脏污，造成热交换性能差。由于甬江水体污染日益严重，塑料垃圾水草增多，原有已运行多年的正面进水旋转滤网因故障频仍且没法完全冲洗清洁而不能完全有用地断根和隔绝距离进进轮回水系统的污物，从而影响了凝汽器冷却效果。故要求对循泵房清污系统的重要装备-旋转滤网进行改造。原滤网采用了无框架正面进水旋转滤网，定期人工启动冲洗。由于滤网结构缘由，轮回水中杂物多，滤网没法冲洗清洁。在滤网运转时，滞留于网上的污物被带到循泵进口，从而进进冷却水系统，致使二次滤网及凝汽器钛管梗塞，真空度下降，影响机组出力，尤其随着轮回水质的日益恶化，由此引发的风险也日益加重。
3.2.4　虹吸被破坏，吸水高度瞬间上升，使供水量立即下降，造成冷却水量削减，冷却水出口温度上升，从而使凝汽器里的传热效果变差，凝汽器真空度下降。
3.3　水抽气器能力不足[2]
(1)　抽气器工作水压力低、水量不足或增加过量，反映到抽气器抽吸能力的下降，引发凝汽器真空的下降。对一定的抽气压力而言，工作水压力pw越小，抽气量越少，从而不能知足凝汽器中所需的抽气要求，使凝汽器真空下降。同时，工作水量不足，吸进室中因没有足够的工作水而压力升高，抽吸能力下降。工作水量增加过量时，在扩压管出口处发生排水梗塞现象，造成排水管水压升高，吸进室压力增加，抽吸能力也下降。是以必需对抽气器工作水压力和流量进行合理控制，以维持正常的抽吸能力。
(2)　假设接纳闭式轮回方式，而且遏制向射水池弥补水，不向射水池外溢水，则工作水温度将不竭升高。工作水温度升高的缘由是：a射水泵与工作介质的磨擦发生能量消耗转变为热量；b抽暇气管道内空气在工作水中放热；c水蒸汽由于有凝聚进程而放出的汽化潜热。所有这些都对射水抽气器工作水有加热作用。对于射水抽气器，当工作水温跨越30℃时，每升高5℃，吸进室的压力就提高1.96kPa，对凝汽器真空的影响相当年夜。这主要由于当工作水温升高至一定水平后，在高度真空的喷管喉部，部门工作水汽化，体积突然膨年夜，而使抽吸能力下降。所以工作水温对抽真空装配的抽吸能力及凝汽器真空的影响也相当年夜。
4　改善机组真空的措施
(1)　按规程划定进行真空周密性实验，增强对凝汽器进、出口水温、端差、真空、过冷度等运行参数的综合分析，找出影响机组真空的主要缘由，制定处置措施。
(2)　采用氦质谱检漏、灌水等方式认真做好真空系统查漏工作，对漏点实时完全处置。
(3)　经由过程装备改造，提高机组真空。#6机组轮回水进水在母管制管线结尾，管线长、阻力年夜，轻易造成抢水。在夏日工况，只能减负荷运行。经由过程对#8循泵的改造，使流量到达9m3/s，机组真空提高1～2kPa。而且进口旋转滤网由原先的正面进水改成XWC（C）型侧水进水滤网后，解决了轮回水中杂物多；二次滤网轻易发生梗塞压差年夜、齿轮卡涩等问题。年夜年夜改善了凝汽器热交换性能。
(4)　对轻易漏空气的装备如凹凸压扩容器及管道进行整治改造。高压缸两侧汽加热柜由原先的6㎜碳钢板改成8㎜不锈钢板，解决了原先变截面处轻易发生裂纹的问题。而中压缸汽柜因与中压汽门靠得较近改造难度较年夜，在年夜修中对裂纹进行修补。中压汽柜一般只在机组启停时用，是以为避免中汽柜在正常运行中影响真空，建议对中压汽柜回汽设置阀门，这样在不用时可与真空系统隔离。
(5)　甬江水质接近海水，含泥量较年夜，轻易在钛管内概况积泥垢，应增强对凝汽器胶球清洗系统的维护治理，提高清洗效果。一般选择合适的软质胶球的校准是直径比钛管内径年夜1～2㎜，密度与轮回水接近。因甬江上游河流放水使水质变化较年夜，加上轮回水流量的影响，凝汽器上部钛管泥垢较难往除。这样就需在机组停运时对水室及钛管进行实时的冲洗清算。在运行时也可单侧隔离进行冲洗或用干燥法往除泥垢。
(6)　轴封系统：非凡是低封原设计二路φ57进汽、一路φ57回汽，回汽管较着不够，造成轴封冒汽。在年夜修时对轴封系统进行改造，使低封回汽放年夜到φ76。改造后运行情况较好，不会由于保证轴封汽不外冒，将低封汽压力调整得较低，造成低封处泄漏。
(7)　对于射水抽气器，日常平凡要增强监视工作水温度的变化，定期或接连弥补冷水，溢出高温水，避免工作水温渡过分升高。合理安插出水口的位置，当射水抽气器出水口在射水池水面以下时，假设出水口淹得太深，由于水池中的水温比射水管中的水温低、比重年夜，排水管外的压力过年夜阻碍抽气器工作水的排出，从而致使射水抽气器的抽气能力下降。当射水抽气器的出水口在射水池水面以上时，假设射水泵发生故障，没法射水或射水量急剧下降，外界空气将年夜量漏进凝汽器中，造成真空急剧下降的严重事故。
5　竣事语
浙江镇海发电有限责任公司经过这几年的装备改造和整治，机组真空获得较年夜的改善。但影响真空的身分很多，非凡是老机组给检查、处置带来较多坚苦，这条路任重道远。以上仅是小我的一点经验，以供他人参考。
[参考文献]
[1]　翦天聪汽轮机原理。水利电力出书社，1989年
[2]　张明智凝汽器真空度下降的分析与处置。电力科学与工程2003年
[3]　齐复东、贾树本、马义伟电站凝汽装备和冷却系统。水利电力出书社1990年