中國能源建設集團東北電力第一工程有限公司 尚 偉

提高凝汽器的真空度可有效提高汽輪機動力裝置的工作效率及熱效率，當凝汽器真空度提高1千帕時空冷機組汽耗會降低2.0%左右。如凝汽器的真空度小于正常值時，會導致汽輪機動力裝置的排汽溫度升高，伴隨著排氣缸及軸承中心發(fā)生變形或位移，從而引起空冷機組出現(xiàn)振動故障。真空度過低還會導致汽輪機動力裝置的循環(huán)熱效率降低，有效焓降低。在道爾頓的分壓定律中指出混合物的總壓力等各組分氣體的壓力之和，因此據(jù)此計算出凝汽器的實際壓力是由空氣分壓和蒸汽分壓來共同決定影響的[1]。如空冷機組的真空嚴密性較好，凝汽器的壓力與凝汽器的飽和蒸汽壓力近似相等，可將凝汽器的飽和蒸汽壓力視為凝汽器的壓力，也被稱為壓力缸排氣壓力。

1 凝汽器真空影響因素

1.1 環(huán)境風速

空氣在流動的過程中遇到障礙物時會在障礙物的迎風面形成漩渦，由于漩渦中心處于負壓區(qū)，因此在漩渦中心處會吸收更多的空氣，在障礙物的頂部空氣會出現(xiàn)加速運動現(xiàn)象。在空冷機組的散熱器上部散熱后的熱風由于處于負壓區(qū)，會直接進入空冷風機的入口處，這樣會提高入口風的溫度，從而形成熱風回流，降低空冷機組散熱器的換熱效率，降低空冷機組的真空度。在夏季，由于環(huán)境的溫度較高，如環(huán)境風速較大會導致熱等回流效應更加明顯，導致空冷機組的真空度大幅度降低，不利于空冷機組的安全、穩(wěn)定運行。

1.2 環(huán)境風向

環(huán)境風向?qū)绽錂C組的真空度將產(chǎn)生直接影響，特別是出現(xiàn)橫向風或爐后來風對空冷機組的真空度影響更明顯。如當出現(xiàn)爐后來風時，環(huán)境中的風會完全控制住空冷機組的空冷島，導致其無法進行正常的氣流循環(huán)，從而形成嚴重的熱回流效應，這將會導致空冷機組的真空度急劇降低。此外，如兩臺空冷機組的空冷島并列布置時，處于下風向的空冷翅片溫度會明顯高于處于上風向的空冷翅片，這也是熱回流效應的體現(xiàn)，也會降低空冷機組的真空度。

1.3 空冷翅片臟污程度

在空氣機組中起到換熱作用的是空冷翅片，如空冷翅片的表面臟污或空氣通道堵塞會嚴重影響凝汽器的換熱效率。在我國風沙氣候較多地區(qū)，空冷機組的空冷翅片表面更容易出現(xiàn)臟污現(xiàn)象，空氣通道也可能會被沙塵等堵塞。如將空冷機組凝汽器的空冷翅片清洗后，空冷機組凝汽器的換熱效率會明顯提高，工作效率及空冷機組的帶負荷能力會明顯增大。

1.4 太陽輻射強度

空冷機組的冷端主要通過空氣來進行冷卻，但是空氣的比熱容比較小，所以需要將空冷機組的散熱面積增大。但是空冷機組的散熱面積增大就會吸收更多的太陽輻射能，管壁的溫度會升高，從而會加大空冷機組的運行熱負荷。這樣在空冷機組中的熱負荷需要通過對流、換熱、導熱等形式將熱量傳遞到周圍環(huán)境中，但是管壁的熱阻較小，當管內(nèi)和管壁溫度升高溫度值相同時，管內(nèi)的溫度升高就會導致空冷機組的背壓增大[2]。因此，太陽輻射的強度在一定程度上會引起空冷這就的背壓值升高，直接會影響空冷機組的真空度。

1.5 空冷風機集群效應

在空冷機組容量增大的同時，需增大凝汽器的空冷風機數(shù)量和機組散熱面積。實驗研究表明，當空冷風機的數(shù)量增加時，多臺空冷風機并列運行會形成空冷風機集群效應，每臺風機的工作效率就會降低。而當空冷機組的運行時，空冷風機的數(shù)量越多集群效應越明顯，冷卻的換熱效率就會有所降低，導致凝汽器的真空度降低。

1.6 不同壓段疏水因素的影響

在空冷機組的啟動、停止的過程中存在高壓、中壓、低壓三個階段的疏水開啟過程中，當疏水量達到工作需求時沒有將疏水閥及時關閉，會導致凝汽器內(nèi)部的飽和蒸汽溫度過高，從而增加凝汽器的排氣壓力，影響真空度。甚至會出現(xiàn)安全閥膜破裂出現(xiàn)嚴重的空冷機組安全事故；抽真空泵分離器的水位的影響。在凝汽器的正常運行過程中真空泵起到維持凝汽器內(nèi)部真空的作用，如果真空泵的分離器水位出現(xiàn)過高或過低現(xiàn)象，將會影響真空泵的正常運行，導致其抽真空的能力降低，從而影響凝汽器的真空度。

1.7 真空系統(tǒng)的嚴密性的影響

凝汽器真空系統(tǒng)的嚴密性是影響真空的重要因素，降低凝汽器真空系統(tǒng)嚴密性的原因主要有：凝汽器、加熱器水位計如果出現(xiàn)破壞，存在漏點，就會導致空氣進入凝汽器內(nèi)部，降低真空系統(tǒng)的嚴密性；在凝汽器的消極排汽缸防爆門處、凝汽器入口管板處、凝汽器的入孔門處出現(xiàn)裂縫等導致空氣進入凝汽器內(nèi)部，導致真空系統(tǒng)的嚴密性降低；在凝汽器正常運行過程中，未將真空開關閥關緊，同樣也會降低系統(tǒng)的嚴密性；凝汽器真空泵中的封閉水如出現(xiàn)終端的現(xiàn)象，就會導致真空泵的抽真空管道進入空氣，降低真空系統(tǒng)的嚴密性[3]。

2 提高凝汽器真空的對策

2.1 對空冷機組進行有效維護

空冷機組處于正常工作狀態(tài)時，也需按照固定的時間對機組進行有效監(jiān)測，對于機組在運行過程中出現(xiàn)的一系列問題進行更加具體的分析，從而有針對性的對其進行維護，更好的保證機組工作狀態(tài)。

如，技術人員若想使機組可保證最佳工作狀態(tài)，首先需在對機組進行有效且詳細檢查的基礎上，在真空條件下進行嚴密性實驗。同時還需對真空系統(tǒng)中出現(xiàn)的漏洞進行有效檢查，這樣才可更好的對問題進行有效發(fā)現(xiàn)。而為保證機組的工作不因為日常的檢查而暫時停止，還可在對機組進行停機檢修的時間段內(nèi)對機組進行有效風壓檢查，如檢查過程中出現(xiàn)問題一定要馬上進行處理。不僅如此，還需對空冷機組中的管束散熱片進行有效、高頻的清潔，同時進行維護保養(yǎng)。

尤其是針對于風沙較大的地區(qū)，空冷機組在進行運行時其管束的內(nèi)部十分容易出現(xiàn)產(chǎn)生較大的灰塵，并可能會造成灰塵的擠壓，更加難以去除，影響空冷機組的工作狀態(tài)。針對這種情況，應按照固定時間更加詳細地對機組中的散熱片進行有效沖洗，利用這種方法可很好的降低事故發(fā)生的頻率。對空機組中的疏水系統(tǒng)采取定期檢查，及時發(fā)現(xiàn)疏水系統(tǒng)中的問題，可很好地降低閥門及疏水系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)問題而對整個空冷機組造成損壞的幾率。

2.2 保證風機轉(zhuǎn)速處于相同水平

空冷機組的風機在進行運行的過程中存在著轉(zhuǎn)速不一致的情況，而只有將風機的轉(zhuǎn)速達到一定的數(shù)值時才可使得機組能夠最大化的對真空進行有效提升。

如，技術人員可使各列中的單元熱負荷更好的區(qū)域均等，如在某一列中的凝結水穩(wěn)較低或其進行抽氣的溫度不高的情況發(fā)生時，可認為其發(fā)生了熱負荷不均勻的情況，針對于這種情況首先應對空冷機組的背壓進行有效提升，可使風機的轉(zhuǎn)速得到有效的降低。如不能將背壓進行升高則需運用備用真空泵。使用真空泵可更加有效的對當前各列之中的氣流情況進行改變，從而使空冷機組的熱負荷可更好的達到相同水平。這時就可更加有效的將抽氣溫差及相應的凝結水的水溫控制在3攝氏度的范圍內(nèi)。

技術人員還需對當前環(huán)境中的風向及風速進行有效的監(jiān)控，如出現(xiàn)不利于空冷機組的風環(huán)境，那么將會使得空冷機組的背壓發(fā)生較大程度變化的情況。如果當前的風速已超過5米每秒的臨界值時，空冷機組就十分容易出現(xiàn)熱負荷不均勻的現(xiàn)象，這時一定要對其進行及時維修，從而有效的防止由于冷卻單元產(chǎn)生不凝結氣體的區(qū)域，使得空冷管束之中的液體發(fā)生凝固現(xiàn)象，導致管束凍結而致使液體也不進行流動。

2.3 在寒冷氣候條件下對空冷機組采取防凍保護措施

當空冷機組處于不同的氣候條件下時，技術人員應該根據(jù)氣候的實際情況選擇不同的措施對其進行針對性的適應。尤其是在較為寒冷的冬季，此時由于機組的氣溫較低，所以會使得機組所需的煤量較低，為了更加經(jīng)濟的運行，機組在冬季運行時的情況較多[4]。

如，技術人員可對空冷機組采取防凍措施來對機組進行保護。具體來說可以凝結水的溫度作為衡量標準，當凝結水的溫度位于25攝氏度以下且已保持此溫度達30秒左右，那么熱工人員就需要對該順流風機的轉(zhuǎn)速進行有針對性的降低，一直到風機停止運行為止。直到水溫可得到30攝氏度以上時才可停止順流風機，讓轉(zhuǎn)速更好的下降。針對于其他的情況來說，無論那一列的抽氣溫度在25攝氏度以下或在20攝氏度以上時，都需對風機進行30秒左右的保持時間，再對上一步驟進行有效的重復。

2.4 有效控制疏水閥門

空冷機組的正常啟動時一定會進行一些相應的操作，同時還需要注意的是如果想要使得空冷機組保持在一定的狀態(tài)時也需要對其進行相應的操作。因此技術人員可對兩種措施進行有效的合并，發(fā)現(xiàn)兩者之中的共同點來完成兩種情況的操作。

例如，技術人員可通過將疏水閥門進行開啟，利用此種操作來對空冷機組進行有效的啟動，并一直將其保持在高效運行的狀態(tài)之下。首先需要將空冷機組之中的高壓、中壓、低壓三種壓力之下的疏水閥門共同進行開啟，再將此種現(xiàn)象進行開啟或是進行保持以后，則還需要注意到其他方面的問題。比如說如果將疏水閥門按照上文所述的方法進行開啟，那么不可避免的會將數(shù)量巨大的高溫疏水以及一些高溫蒸汽對凝汽器中進行傳輸。此時就需要更加細致的調(diào)節(jié)閥門的開啟以及進行關閉的時間，在完成疏水的相關操作以后一定要對閥門及時、有效的進行關閉操作，保障空冷機組的完全性與穩(wěn)定性。

2.5 充分進行嚴密性測試

空冷機組真空較低的問題廣泛存在于所有的機組之上，而其中最重要的就是真空系統(tǒng)的嚴密性不達標，因此技術人員針對于這種問題，就需要選擇十分有效的措施來對真空系統(tǒng)的嚴密性問題進行更加集中的解決和發(fā)現(xiàn)，以此來對系統(tǒng)的有效性進行針對性的增強。

例如，技術人員可采取對空冷機組按照規(guī)定的時間有效的進行真空系統(tǒng)的查漏工作，并根據(jù)查漏的情況來對其進行針對性的補漏。這樣可更加有效的對真空系統(tǒng)的嚴密性進行較好的保障；其次還需要對真空系統(tǒng)按照固定的時間間隔進行檢查，與其同時進行檢查的部分還有負壓系統(tǒng)之中的閥門以及相應的管道等其他的部件，針對于這些部件需要對其防止泄露的問題進行較為集中的改善，從而從根本上對泄露過程中出現(xiàn)的一系列問題按照最快的速度對其進行有效處理，保證泄露的含量降至最低。不僅如此，還需要對密封水的運行情況進行有效的檢查，對其檢查的重心可集中在對凝結泵以及真空泵上面。

最后，還可通過設立完善的檢查系統(tǒng)的方式來對空冷機組的關鍵部分進行詳細檢查，同時引入一定數(shù)量具有詳細工作經(jīng)驗的工作人員來對設備的使用情況進行更加具體的推測，并將其詳細的記錄在案。通過推測來將需要進行替換的器件進行充分準備，使其能夠更加迅速的得到很好的替換，保證空冷機組運行的流暢性不受到干擾。

3 結語

本文通過分析凝汽器真空影響因素，包括循環(huán)冷區(qū)進出口溫度、系統(tǒng)傳熱系數(shù)、冷卻水水量、冷卻效率、真空嚴密性、設備水位等，從通過對真空嚴密性進行實驗、對真空系統(tǒng)進行檢查、合理設置和調(diào)整相關等方面，探究如何提高凝汽器真空對策。在提高真空對策的過程中，需要注意保證循環(huán)冷卻水的質(zhì)量合格，還需要對凝汽器的管壁進行定期的清潔，合理設置相關水位、流量、溫度等。對凝汽器真空度的影響因素非常多、治理的難度大，需要相關工作人員給予高度重視，推動空冷機組的運行經(jīng)濟性與可靠性。