盛權(quán)

摘 要：汽機真空系統(tǒng)對整個火電廠的安全、經(jīng)濟運行有著重要影響，真空系統(tǒng)的惡化將直接引起汽輪機組經(jīng)濟性降低，甚至危及機組安全。因此，必須優(yōu)化汽輪機真空系統(tǒng)，以此來保障汽輪機運行的安全性和經(jīng)濟性。本文分析了影響汽機真空的因素及其解決措施。

關(guān)鍵詞：火電廠;汽機真空系統(tǒng);問題;措施

汽輪機真空系統(tǒng)是火電廠重要的系統(tǒng)，其影響因素眾多，平常運行中問題原因復(fù)雜，但其對發(fā)電廠的煤耗影響大，故要高度重視火電廠汽機真空系統(tǒng)，所以，保證真空系統(tǒng)的最有利真空，是火電廠要做好的重要內(nèi)容。而機組真空系統(tǒng)受到凝汽器傳情況、真空系統(tǒng)嚴(yán)密性狀況、冷卻水的溫度、流量、機組的排汽量等因素制約。因此，有必要對機組真空度下降的原因做出分析，便于及時查明原因，并采取有效措施予以解決，從而確保機組的安全經(jīng)濟運行。

一、汽機真空系統(tǒng)作用

建立和維持汽輪機機組的低背壓和凝汽器的真空。正常運行時不斷地抽出由不同途徑漏入汽輪機及凝汽器的不凝結(jié)氣體。這些不凝結(jié)的氣體若不及時除去，會積聚在凝汽器管束的表面，阻礙蒸汽凝結(jié)放熱，從而影響凝汽器的真空度，并使凝結(jié)水的過冷度增大，進而降低機組效率。

二、汽機真空系統(tǒng)真空異常的危害

1、真空過高的危害

①在設(shè)計工況下，凝汽式汽輪機最末級噴嘴汽流一般是處于臨界狀態(tài)，背壓降低將使蒸汽進一步在噴嘴斜切部位膨脹，末級隔板前后壓差增大，而造成隔板過負荷。

②若背壓繼續(xù)降低，最末級動葉中將出現(xiàn)臨界工況，這時動葉前的壓力并不隨背壓降低而降低，動葉后的壓力下降，使動葉前后壓力差增大，造成動葉過負荷并引起軸向推力增大。

③若背壓繼續(xù)降低，則蒸汽在動葉外膨脹不能產(chǎn)生有效功，因此背壓降低不能再增加汽輪機功率，這不利于汽輪機的安全和經(jīng)濟性。

④真空過高，排汽溫度低而濕氣增加，末級葉片水蝕加劇。

⑤對低壓缸與軸承座一體設(shè)計的機組而言，真空過高有可能使低壓缸中心發(fā)生偏移，這是造成機組振動的一個原因。

2、真空過低的危害

①排汽壓力升高，可用焓降減小，不經(jīng)濟，同時使機組出力降低，這樣必須要增加進汽量來維持要求負荷，容易使調(diào)節(jié)級過負荷，機組軸向推力增加。

②排汽缸及軸承座受熱膨脹，可能引起中心變化，產(chǎn)生振動。

③排汽溫度過高可能引起凝汽器冷卻水管松弛，破壞嚴(yán)密性。

④可能使純沖動式汽輪機軸向推力增大。

⑤真空下降使排氣的容積流量減小，對末幾級葉片工作不利。末級要產(chǎn)生脫流及旋流，同時還會在葉片的某一部位產(chǎn)生較大的激振力，有可能損壞葉片，造成事故。

三、影響汽輪機真空的因素

影響汽輪機的因素較多，且比較復(fù)雜，其中主要包括真空的嚴(yán)密性、凝汽器傳熱特性、凝汽器載荷、清潔系數(shù)、真空泵的原動力不足、疏水系統(tǒng)出現(xiàn)大量的內(nèi)漏、冷卻水流量、循環(huán)水流量和進水溫度等。

影響汽輪機真空的主要因素是真空系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏點，導(dǎo)致真空偏低，真空下降會增加系統(tǒng)的耗能，所以電廠對真空系統(tǒng)很重視，對真空系統(tǒng)氣密性有嚴(yán)格要求，火電廠真空系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用過程中可能會有多個點出現(xiàn)泄漏情況，所以要快速查找泄漏點，消除泄漏對真空系統(tǒng)的影響。使用時間較長的發(fā)電機組，操作和維修人員對設(shè)備的大概情況都比較了解，這種真空泄漏問題通常是設(shè)備老化造成，一般是低壓旁路的法蘭破裂泄漏，所以會發(fā)生真空氣密性不良的情況，因此，首先要檢查各焊點、接口處及經(jīng)常受到熱應(yīng)力變化大的部位。對新的發(fā)電機組真空泄漏問題，要從運行操作上查找，比如水封是否封閉良好、軸封壓力調(diào)整是否合理、疏水門的關(guān)閉情況等都會影響泄漏的發(fā)生，而新設(shè)備通常比較穩(wěn)定，一般不會發(fā)生泄漏情況。

根據(jù)真空系統(tǒng)的泄漏情況分為一般泄漏、嚴(yán)重泄漏和超嚴(yán)重泄漏，泄漏的越嚴(yán)重對發(fā)電機組的不良影響越大，但泄漏越嚴(yán)重檢查越容易，若嚴(yán)重泄漏的話，應(yīng)排查法蘭、低壓缸安全閥、焊縫、疏水管道等方面。若真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性不好，應(yīng)先檢查水封、低壓缸安全閥、法蘭等易出現(xiàn)問題的部位。當(dāng)真空嚴(yán)密性變差的速度緩慢時，不容易判斷出問題所在，但可先檢查軸封系統(tǒng)的嚴(yán)密性，增加軸封供汽壓力，若無效果在查找其他部位。

凝汽器又叫冷凝器，是汽輪機中重要的凝汽設(shè)備，凝汽器的工作原理是使蒸汽在凝汽器中凝結(jié)成水，凝汽器在汽輪機的排汽口處形成高度真空，目的是使蒸汽膨脹到最低壓力，從而增大機組的比焓降，提高汽輪機的使用效率。凝汽器真空度對機組的運行安全和熱效率有很大的影響，若凝汽器出現(xiàn)問題會導(dǎo)致汽輪機的熱耗、汽耗增大，還有真空下降對汽輪機排氣缸的溫度也會有影響，溫度上升導(dǎo)致汽輪機軸承中心偏移，汽輪機組出現(xiàn)嚴(yán)重的振動現(xiàn)象，所以在真空降低時的有效措施是增加蒸汽的流量，但這樣會增加軸承推力，使軸承的負荷變大，從而影響機組的安全運行。

當(dāng)機組的負荷升高時，汽輪機的低壓缸排汽量就越大，凝汽器的負載也會變高，導(dǎo)致凝汽器的真空下降，當(dāng)凝汽器的真空下降到一定數(shù)值時，要限制機組出力，來保證凝汽器的真空狀態(tài)。凝汽器中漏入空氣，會使凝汽器的換熱效果降低，而且凝汽器的漏入空氣的概率較大。

四、火電廠汽輪機真空系統(tǒng)問題的解決措施

在運行過程中對汽輪機真空下降的影響因素很多，所以要想一些有效可行的應(yīng)對措施，當(dāng)凝汽器出現(xiàn)漏氣點時，要查找漏點，并將漏點堵死。循環(huán)水的溫度受到天氣的影響較大，這是無法避免的，但可通過改變冷水塔和循環(huán)水泵來彌補此問題。若真空泵出力下降，要檢查真空泵分離箱的水位是否正常，如不正?？烧{(diào)節(jié)到正常水位，若真空泵分離箱溫度過高，應(yīng)增大冷卻水的流量，來保持真空泵分離箱的溫度正常，軸封壓力應(yīng)保持在一定的范圍內(nèi)，當(dāng)壓力過低時，可開大汽源。凝汽器的水位主要是依靠凝汽器的補水進行調(diào)節(jié)，水位過高時，應(yīng)關(guān)閉補水，水位過低時，加快補水，以維持凝汽器的水位在規(guī)定范圍內(nèi)。

目前我國的能源需求量不斷地增加，但能源短缺問題也日趨明顯，為了滿足人們的正常需求量，汽輪機真空系統(tǒng)是火電廠的重要系統(tǒng)，影響因素較多，對發(fā)電廠的煤耗影響也很大，所以要重視此問題，只有在火力發(fā)電汽輪機的節(jié)能方面想辦法，而汽輪機的真空問題是影響其工作效率的重要因素，因此要加大力度，對汽輪機的真空問題進行有效分析，并通過科學(xué)的手段進行研究和改進工作，盡量避免能量損耗，增加汽輪機的工作效率，進而能直接提高企業(yè)的經(jīng)濟利益。

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