馬立軍

摘 要：電力公司的運行離不開汽輪機的支撐，我國電力公司在運行的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)汽輪機故障問題，比較常見的一種是汽輪機凝汽器的真空下降。筆者結合大量的數(shù)據(jù)分析和實踐經(jīng)驗，對汽輪機凝汽器的真空下降原因進行了探索，并在此基礎上逐漸完善了具體的解決方案，以便于進一步完善我國的電力系統(tǒng)。

關鍵詞：凝汽器真空下降；汽輪機；原因分析；處理

前言

受到機器運作內部損耗的制約以及外部認為操作等不規(guī)范的影響，汽輪機的凝汽器會發(fā)生不同程度的真空下降。真空下降對于電力系統(tǒng)的危害比較嚴重。一方面表現(xiàn)在真空下降能夠損耗一定的熱能，影響電力系統(tǒng)的發(fā)電效率；另一方面真空下降會引發(fā)整個機組運行的障礙。從經(jīng)濟和安全兩個方面都存在隱患，因此，對于這一問題的處理尤為重要。

1 凝汽器真空下降的危害

1.1 凝汽器真空降低，使蒸汽做功能力下降，在保證機組負荷不變的情況下，蒸汽流量增加，使葉片因蒸汽流量增大而過負荷。

1.2 真空下降，會使機組軸向推力增大，機組軸向位移增大，嚴重時會造成推力瓦過負荷磨損。

1.3 真空下降，使低壓缸排汽溫度升高，低壓缸溫度升高，將使低壓缸及低壓轉子熱膨脹、熱變形增加。受此影響將使低壓缸中心線發(fā)生變化，將引起機組振動增大、低壓脹差增大，也易使低壓缸動靜間隙變小，甚至消失，造成動靜摩擦事故。

1.4 真空下降，循環(huán)水出入口溫度升高，將使凝汽器銅管溫度升高，由于銅、鋼傳熱系數(shù)及膨脹系數(shù)不同，將使凝汽器銅管脹口松動，最終導致凝汽器泄露。有可能溫度升高時不漏，但當溫度降回來時漏。

1.5 隨著真空下降，低壓缸末級葉片容積流量將大幅減小，將使末級葉片嚴重偏離設計工況，末級葉片將要產(chǎn)生脫流及漩渦，同時還會在葉片的某一部位產(chǎn)生較大的激振力，這種激振力雖然不至于使葉片或葉片組產(chǎn)生共振，但極易損壞葉片造成事故。

2 凝汽器真空下降的現(xiàn)象

真空下降是伴隨著一些表象的，例如各個測量儀表的指示數(shù)值發(fā)生了變化、機組的溫度值和氣壓值等都會發(fā)生相應的變化，相關的工作人員要善于對這些現(xiàn)象進行匯總和記錄，以提高判斷能力。

3 凝汽器真空下降的原因

真空下降的原因有很多，例如水循環(huán)中斷、氣壓值過高或過低、溫度值變化比較大、凝汽器實行了超負荷作業(yè)等等，工作人員需要對不同的故障誘發(fā)原因進行詳細的記錄，以便于提高類似問題的處理能力。

4 凝汽器真空下降的判斷、檢查及處理

提高凝汽器真空下降的處理效率，關鍵是能夠快速準確的查找出漏洞所在，這樣能夠有效的提高處理質量，減少不必要的損失。

當發(fā)現(xiàn)真空下降的相關現(xiàn)象時，立即啟動報警系統(tǒng)，通知相關的工作人員，并保證沒有受到影響的機組正常運行，對于發(fā)生真空下降的機組應該首先檢查其水循環(huán)系統(tǒng)。水循環(huán)的常見問題是發(fā)生堵塞、溫度值變化、氣壓值變化等，可以集中力量首先對這個方面進行排查。

4.1 檢查凝汽器水位是否過高，引起真空下降

4.1.1 如果水位突然升高，淹沒了自動閥門，無法進行遙控操作，可以立即啟用手動設備，進行緊急的制動控制，直至水位正常在回復汽輪機的運作。

4.1.2 如果是由于水量過大，而導致的真空下降，則需要進行相應的排水處理，排水過程中必須嚴格的控制水量變化，水量正常時立即停止排水。

4.1.3 凝結水泵工作失常時，應立即啟動備用泵，在凝結水泵工作正常以前，應降低負荷，維持凝汽器正常水位，使真空恢復正常。

4.1.4 在未補水的情況下，若高壓除氧器水位正常、凝汽器水位過高引起真空下降，應設法排水維持凝汽器水位正常，同時通知化學化驗一級凝結水水質，判斷凝汽器管束是否泄漏，做相應處理。

4.2 檢查主抽氣器工作情況是否失常引起真空下降

4.2.1 主抽氣器的壓力異常容易導致真空下降，所以需要對主抽氣器的壓力進行不間斷的檢測，發(fā)現(xiàn)異常及時進行處理。

4.2.2 主抽氣器在長時間運行狀態(tài)下，機器的溫度會上升，高溫狀態(tài)下，導致水位發(fā)生變化，壓力數(shù)值產(chǎn)生波動，進而導致真空下降，為此，需要安裝冷熱水管，及時的調整水溫。

4.2.3 主凝結水流量過低或主抽氣器冷卻水旁路門誤開引起主抽氣器冷卻水量不足時，應立即開啟凝結水再循環(huán)門，保證主凝結水主調節(jié)站流量不低于250t/h或及時關閉主抽氣器冷卻水旁路門，使主抽氣器工作恢復正常。

4.2.4 必要時切換為備用主抽氣器運行。

4.3 檢查內置管束冷卻水流量是否有波動引起真空下降

內置管束生水運行，在進行降低水量的調整時，應注意凝汽器真空，必要時關閉內置管束區(qū)抽空氣門，使真空恢復正常。

4.4 由于負荷變化，真空下降

由于負荷降低或采暖供熱量增大，使汽輪機負壓系統(tǒng)擴大，因真空嚴密性差造成真空下降時，一般下降速度較慢，若真空不能穩(wěn)定在正常規(guī)定值范圍內，必要時啟動備用主抽氣器運行。

4.5 由于用采暖供熱負荷，造凝汽器熱負荷突增引起真空下降

應立即減少汽輪機進汽量，至真空恢復穩(wěn)定，匯報值長，要求增加凝汽器循環(huán)水流量，待熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)恢復正常運行方式，再調整凝汽器循環(huán)水流量。

4.6 真空下降在檢查處理過程中，應采取的緊急措施：

真空下降的數(shù)值不同，具體的處理措施也存在差異性，通常來說主要分為如下幾個具體的方面：

4.6.1 真空突降了4kPa。如真空繼續(xù)下降，應增加循環(huán)水量，保證軸封供汽聯(lián)箱參數(shù)正常，啟動備用主抽氣器。

4.6.2 真空突然下降至87kPa以下。如真空繼續(xù)下降，立即快速減負荷至真空穩(wěn)定并恢復到正常值范圍內。

4.6.3 真空逐漸下降至87kPa以下。在查找原因的同時，機組減負荷，使真空保持在正常值范圍內。

4.6.4 真空下降至69kPa。低真空保護未動作時，立即打閘停機匯報值長。

5 凝汽器真空系統(tǒng)的查漏方法

正確選擇真空下降的查漏辦法是提高查漏質量的一個重要舉措，目前存在的幾種真空查漏系統(tǒng)主要有以下幾種形式：

5.1 蠟燭火焰法。該種辦法的操作比較簡單，而且設備簡單，經(jīng)濟費用相對較低，所以是目前比較常見的一種辦法，但是該種辦法不能用于于氫冷發(fā)電機的系統(tǒng)。

5.2 汽側灌水試驗法。該種檢驗的方法比較實用而且效果顯著，但是需要在停止運行的條件下才能實施，所以對于一些正在作業(yè)的汽輪機是無法使用的。

5.3 氦氣檢漏儀法。該種辦法是近年來新發(fā)展起來的，主要應用了氦氣的物力屬性，并輔助以相關的物理學知識，雖然還沒有得到普及但是已經(jīng)初見成效，將會得到進一步的發(fā)展。

6 凝汽器真空下降的預防

由于凝汽器的故障排查工作比較復雜，所以在進行預防時需要做到全面而細致，具體包括以下幾個環(huán)節(jié)：

6.1 提高對于水循環(huán)系統(tǒng)的管理，進行不間斷的狀況監(jiān)測，采取及時的補水和排水處理，保證水循環(huán)的基本溫度和壓力數(shù)值，杜絕真空下降的基本條件。

6.2 加強對凝結水系統(tǒng)的監(jiān)視、維護，保持凝結水泵正常運行，保持凝汽器水位正常，凝汽器水位自動正常投入。

6.3 注意汽封壓力調整，軸封供汽壓力自動應正常投入。

6.4 重要的構成部件需要留有備用，以便不時之需，并需要對其進行定期的質量檢查。

6.5 安裝必要的冷卻水系統(tǒng)，以便于水系統(tǒng)的溫度快速下降。

6.6 進行定期的水循環(huán)清潔處理，以防止出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。

6.7 實行嚴格的檢查，對于存在的問題必須及時上報并做好記錄。

6.8 報警系統(tǒng)需要嚴格按照相關的規(guī)定進行安裝和設計，任何人不得以任何理由對其進行更改。

7 結束語

綜上所述，提前預防和檢查是處理汽輪機凝汽器的一項重要舉措。只要進行嚴格的質量控制，就能夠防患于未然，盡量減少汽輪機凝汽器真空下降的危害。相信通過大量的理論研究和經(jīng)驗總結，未來我國處理該項問題的能力也會逐漸的加強。