（石河子市國(guó)能能源投資有限公司天河分公司，石河子市，832000） 劉晉明

1 凝汽式汽輪機(jī)在運(yùn)行中遇到問題

熱電企業(yè)的凝汽式汽輪機(jī)在運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)遇到真空逐漸下降的問題，尤其夏季，凝汽器真空對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性影響較大，如其它條件不變，真空度每變化1%，汽輪機(jī)的汽耗率平均變化1%～2%。不僅使機(jī)組能耗上升，影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，還會(huì)威脅機(jī)組安全，嚴(yán)重時(shí)還要降低發(fā)電負(fù)荷。故一般規(guī)定：排汽壓力升高到0.015Mpa時(shí)，應(yīng)降低負(fù)荷，排汽壓力升高到0.03Mpa左右時(shí)，應(yīng)將負(fù)荷全部卸完，直至按規(guī)定的條件實(shí)行故障停機(jī)，直接影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。而且若漏入空氣，不但使凝結(jié)水產(chǎn)生過冷度，還會(huì)降低凝汽器的除氧效果，使得凝結(jié)水中溶解了一些氣體，造成凝結(jié)水系統(tǒng)中設(shè)備與管道的氧腐蝕，影響機(jī)組的安全運(yùn)行。天富熱電廠2×50MW汽輪機(jī)組#2機(jī)真空較低尤為顯著，現(xiàn)特進(jìn)行具體分析并提出一些可行性解決措施。

2 凝汽器真空建立的原理

凝汽器真空的建立，在機(jī)組啟動(dòng)階段與正常運(yùn)行中其機(jī)理是不同的。在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，凝汽器真空的建立依賴于抽氣器將凝汽器中的空氣抽出，此時(shí)建立真空的快慢由抽氣器的容量及真空系統(tǒng)的嚴(yán)密情況決定。機(jī)組沖轉(zhuǎn)后，有排汽進(jìn)入凝汽器中，排汽受到冷卻介質(zhì)的冷卻而凝結(jié)成水。乏汽凝結(jié)成水后，體積大大地縮小，原來由蒸汽充滿的容器空間就形成了高度真空。由于冷卻介質(zhì)不斷地將進(jìn)入凝汽器中排汽的熱量帶走，使得凝結(jié)過程能不間斷地進(jìn)行，這樣凝汽器中的真空就建立起來。

3 凝汽器真空下降原因

3.1 冷卻水進(jìn)口溫度的影響

如果冷卻水進(jìn)口溫度較低，則凝汽器真空一定較高。對(duì)于天富熱電廠2×50MW機(jī)組#2機(jī)循環(huán)水供水系統(tǒng)，進(jìn)口溫度受環(huán)境影響之外，冷卻設(shè)備運(yùn)行的好壞也會(huì)有很大影響。

3.2 冷卻水溫升的影響

一般，機(jī)組負(fù)荷由外界決定，不可調(diào)節(jié)，所以冷卻水溫升主要取決于冷卻水量。如果冷卻水溫升增加，真空降低，則說明冷卻水量不足，冷卻水量不足的主要原因是循環(huán)水泵出力不足或水阻增加，而水阻增加的原因可能是銅管堵塞、冷卻塔濾網(wǎng)堵塞，循環(huán)水泵出口或凝汽器進(jìn)水門開度不足以及虹吸破壞等。

3.3 傳熱端差的影響

傳熱端差增加，會(huì)使凝汽器真空降低。傳熱端差與冷卻水進(jìn)水溫度；比蒸汽負(fù)荷；銅管或鋼管表面的清潔程度及凝汽器內(nèi)積聚的空氣量等因素有關(guān)。運(yùn)行中如果管子表面結(jié)垢或臟污，會(huì)阻礙傳熱，使端差增大；如果真空管道閥門不嚴(yán)或汽封供汽不足甚至中斷或抽氣器效率降低，都會(huì)使凝汽器汽側(cè)積聚較多的空氣，阻礙傳熱面而使端差增大；此外，如果凝汽器水位控制不當(dāng)，使部分冷卻水管被淹沒而減少冷卻面積，也會(huì)使端差增大。

4 對(duì)機(jī)組凝汽器出現(xiàn)的問題提出改善措施

4.1 夏季循環(huán)水增加換熱強(qiáng)度

由于新疆北部夏季氣溫較高，循環(huán)水進(jìn)水溫度較高，最高可達(dá)35℃，而冷卻塔設(shè)計(jì)冷卻面積太小，建議采用強(qiáng)制風(fēng)冷以增加換熱強(qiáng)度，以降低冷卻水溫度，或可以采用適當(dāng)補(bǔ)充一些地下水來降低循環(huán)水溫度，但會(huì)增加水損失，可以經(jīng)過計(jì)算來獲取數(shù)據(jù)。

4.2 對(duì)設(shè)備管子結(jié)垢定期清洗

管子結(jié)垢嚴(yán)重。對(duì)于循環(huán)水系統(tǒng)，冷卻水在循環(huán)過程中不斷蒸發(fā)，并抽取地下水作為補(bǔ)水，所以發(fā)生的主要問題是冷卻水中的碳酸鹽附著在管壁內(nèi)側(cè)形成硬垢。凝汽器水側(cè)結(jié)水垢，不僅惡化真空，降低機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，而且可能引起管子腐蝕、泄漏，影響汽輪機(jī)的安全運(yùn)行，所以必須進(jìn)行除垢，天富熱電廠2×50MW機(jī)組2臺(tái)機(jī)組均自帶了膠球自動(dòng)清洗裝置，到目前使用率較低，具了解該裝置對(duì)凝汽器結(jié)垢的清洗效果比較好，經(jīng)濟(jì)效益也不錯(cuò)，而且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，建議使用該裝置并定期清洗，避免垢結(jié)的過厚，給清洗帶來不必要的麻煩。或是采用酸洗，注意防止管子腐蝕，以至縮短管子的使用壽命，增加生產(chǎn)成本。最好進(jìn)行循環(huán)水除鹽，例如加藥或自然方法軟化循環(huán)水，也可以緩解結(jié)垢，減少清洗次數(shù)。

4.3 真空系統(tǒng)檢修后做真空嚴(yán)密性試驗(yàn)

輪機(jī)后汽缸及凝汽器低壓加熱器，真空管道系統(tǒng)，尤其是#2機(jī)組后汽封漏空氣量較大（冷態(tài)沖轉(zhuǎn)前，若軸封不送汽，真空根本無法真空系統(tǒng)不嚴(yán)密：為提高汽輪機(jī)的熱效率，全廠的熱經(jīng)濟(jì)性，一般汽輪機(jī)排汽都設(shè)計(jì)為負(fù)壓，就建立，最高只能抽到-0.04MP）等都處于負(fù)壓，如果不嚴(yán)密，就會(huì)造成外界空氣漏入凝汽器中，增加了抽氣器的負(fù)荷，會(huì)使機(jī)組真空惡化，降低出力，影響熱經(jīng)濟(jì)性，真空的嚴(yán)密性對(duì)凝汽式汽輪機(jī)是一個(gè)很重要的指標(biāo)，#2機(jī)由于各種原因很少做真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，建議每次大修后或真空系統(tǒng)檢修后做一下真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，改善凝汽器工作條件，以提高熱經(jīng)濟(jì)性。

4.4 按規(guī)程及時(shí)調(diào)整負(fù)荷

一般情況下，運(yùn)行值班人員在監(jiān)視過程中，按規(guī)定應(yīng)該從-0.087開始減負(fù)荷，但是由于平時(shí)情況下帶額定負(fù)荷的時(shí)候真空達(dá)不到規(guī)定值，#2機(jī)組在循環(huán)水30℃的時(shí)候真空只能維持在80kpa。運(yùn)行值班人員如果不及時(shí)按規(guī)定減負(fù)荷。則真空進(jìn)一步惡化，造成排氣溫度升高，加速結(jié)垢。從而增加了凝汽器管子的清洗次數(shù)。這樣就增加電廠的生產(chǎn)成本，降低了全廠的經(jīng)濟(jì)性。建議值班人員在真空低的情況下應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程及時(shí)加減負(fù)荷，定時(shí)清洗凝汽器。另外在加減負(fù)荷時(shí)應(yīng)及時(shí)改變循環(huán)水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)和及時(shí)調(diào)整塑料布的遮蓋面積，將循環(huán)水溫控制在合適范圍內(nèi)。

4.5 及時(shí)更換凝汽器損壞的管子

由于管子長(zhǎng)時(shí)間結(jié)垢，經(jīng)過多次清洗和不正確清洗，造成部分管子損壞，為避免循環(huán)水漏入凝汽器水側(cè)，不至于造成凝結(jié)水水質(zhì)惡化，將凝汽器水側(cè)部分管子已被封堵。造成凝汽器循環(huán)水通水量不足。以至于帶高負(fù)荷時(shí)真空下降較快，達(dá)不到額定值。建議在每年大修時(shí)，將凝汽器部分損壞的管子進(jìn)行更換，提高凝汽器水側(cè)的通水量，降低循環(huán)水溫升，減小汽輪機(jī)凝汽器端差，改善凝汽機(jī)的工作環(huán)境，提高機(jī)組真空，降低排汽溫度，提高汽輪機(jī)熱經(jīng)濟(jì)性。

4.6 及時(shí)更換磨損的噴頭

天富熱電廠2×50MW機(jī)組#2機(jī)主抽氣運(yùn)行了10年，噴嘴可能已磨損，使抽氣能力降低，加之機(jī)組真空嚴(yán)密性不是很高，影響了凝汽器真空，建議檢修時(shí)根據(jù)廠家設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)整和更換，使主抽氣達(dá)到額定抽氣能力。

5 結(jié)束語

根據(jù)以上分析，即便是上述問題全部解決，在夏季最熱時(shí)機(jī)組仍不能按規(guī)程規(guī)定帶額定負(fù)荷。可以在凝汽器內(nèi)部后汽缸排汽導(dǎo)板處引入一股冷卻除鹽水，接上4個(gè)對(duì)稱的噴頭，使除鹽水以霧狀噴入凝汽器汽側(cè)，以加速乏汽凝結(jié)速度，可以提高真空，降低排汽溫度，增加汽輪機(jī)的熱效率，降低生產(chǎn)成本。另外由于汽側(cè)補(bǔ)入了化補(bǔ)水，會(huì)增加凝結(jié)水泵的負(fù)荷，可以更換較大的凝結(jié)水泵或凝結(jié)泵達(dá)到最大流量運(yùn)行，同時(shí)由于凝結(jié)水量增加，使低壓回?zé)岢槠黾?，降低了機(jī)組的熱耗率，同時(shí)排入凝汽器的乏汽減少，減輕了凝汽器的負(fù)荷，又可改善凝汽器的工作條件，使機(jī)組真空升高，排汽溫度降低。隨著能源的日益缺乏和生產(chǎn)對(duì)地球環(huán)境影響，社會(huì)對(duì)電廠的熱經(jīng)濟(jì)性要求將越來越高，而電廠最大的損失就是汽輪機(jī)的排汽損失，降低終參數(shù)和提高初參數(shù)一樣重要，隨著高科技產(chǎn)品的出現(xiàn)，電廠凝汽器真空惡化將得到緩解，相信在大家的共同努力下，能夠很好的解決凝汽器真空惡化情況。另外天富熱電廠2×50MW機(jī)組#2機(jī)經(jīng)過針對(duì)以上幾方面原因，已采取了一些措施比如酸洗，真空嚴(yán)密性檢查等，現(xiàn)已使天富熱電廠2×50MW機(jī)組#2機(jī)真空得到了很大改善，使熱電廠獲取了更多的經(jīng)濟(jì)效益。