韓家欣

（晉控電力塔山發(fā)電山西有限公司， 山西 大同 037001）

0 引言

火電廠發(fā)電過程中，汽輪機是其中關(guān)鍵的組成部分之一，而凝汽設(shè)備則是汽輪機真空系統(tǒng)中的重要組成部分，因此在凝汽設(shè)備運行中，其能夠?qū)痣姀S汽輪機運行中的效率產(chǎn)生較好的影響，保證汽輪機在火電廠生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性。因此需要加強凝汽設(shè)備的優(yōu)化，使其能夠不斷地與現(xiàn)今電力需求達成平衡。

1 凝汽設(shè)備運行原理

凝汽設(shè)備自身是由凝汽器、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵以及抽氣設(shè)備等部件組成的。在運行過程中，凝汽設(shè)備主要是為了提升機組自身運行的效率，因此其主要會針對機組內(nèi)部的壓力以及氣體進行調(diào)節(jié)。凝汽設(shè)備會排出機組內(nèi)部的多余空氣，從而提升其燃燒質(zhì)量與效率。在燃燒過程中，經(jīng)過冷凝器，蒸汽會受冷凝結(jié)成為水珠，此時凝汽設(shè)備將機組內(nèi)部空氣抽出，使其形成真空狀態(tài)。蒸汽凝結(jié)出的水珠在循環(huán)中會再次進入凝汽設(shè)備中進行冷卻蒸發(fā)，形成蒸汽與冷凝水之間的循環(huán)，進而保障汽輪機組自身的熱效率。

2 火電廠汽輪機真空系統(tǒng)凝汽設(shè)備故障原因

2.1 真空程度偏低

真空程度偏低是汽輪機常見的一種故障問題，在火電廠機組運行中，汽輪機真空系統(tǒng)凝汽設(shè)備運行中需要將蒸汽冷凝成水，并且將該部分水進行循環(huán)，傳輸進汽輪機中輔助其提升燃燒效率。在該過程中需要進行真空處理，但是在真空程度不合適的情況下，就會導致凝汽設(shè)備中的凝汽器在高溫狀態(tài)下出現(xiàn)凝垢的問題，在后續(xù)的使用中影響使用效率。

2.2 漏入氧氣過多

凝汽設(shè)備會通過自身真空情況下將鍋爐燃燒中產(chǎn)生的蒸汽化為水分來維持火電廠汽輪機的運行。但是在抽真空的過程中，凝汽設(shè)備中抽氣器可能會因為自身的質(zhì)量不高以及操作不當?shù)仍驅(qū)е履O(shè)備內(nèi)部的氧氣較多，這會導致凝汽設(shè)備內(nèi)部水珠與氧氣之間發(fā)生反應，對凝汽設(shè)備內(nèi)部造成腐蝕，影響凝汽設(shè)備的實際質(zhì)量。

2.3 抽氣器排氣壓力不平衡

抽氣器是凝汽設(shè)備組成部分中較重要的一部分，其能夠提升真空程度，實現(xiàn)凝汽設(shè)備的蒸汽轉(zhuǎn)換。但是在運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)抽氣器排汽壓力不平衡問題，對于凝汽設(shè)備自身的穩(wěn)定性有著一定的影響，需要提升抽氣器的排汽穩(wěn)定性。

2.4 凝汽管道布置不合理

凝汽管道的布置對于最終凝汽設(shè)備的運行效果來說有著重要的影響，現(xiàn)今部分凝汽管道的布置以及運行出現(xiàn)較大的問題，部分管道的進出口之間相互交錯，導致蒸汽轉(zhuǎn)換的效率大大下降，蒸汽與冷凝水的質(zhì)量以及轉(zhuǎn)換效率受到較大的影響，因此需要針對凝汽管道的布置格局進行合理規(guī)劃。

2.5 熱力循環(huán)效率不高

熱力循環(huán)是凝汽設(shè)備運行中的重要數(shù)值變化，其代表著凝汽設(shè)備凝汽以及水汽傳輸過程中的效率。但是在實際的熱力循環(huán)中，由于凝汽設(shè)備自身的運行問題，會在過程中產(chǎn)生蒸汽熱量損失的情況。因此為了控制好凝汽設(shè)備的熱力循環(huán)效率，降低其熱量損失的總量，需要盡可能完善凝汽設(shè)備中熱力循環(huán)的穩(wěn)定性以及合理性，保障凝汽設(shè)備運行中熱力循環(huán)的效率。

3 火電廠汽輪機真空系統(tǒng)凝汽設(shè)備運行優(yōu)化分析

3.1 真空偏低檢修

真空偏低是汽輪機運行過程中的常見問題，也是會對汽輪機自身運行質(zhì)量產(chǎn)生嚴重影響的故障原因之一。因此在發(fā)生真空偏低故障時，需要針對汽輪機自身的凝汽設(shè)備進行全面檢查，以保證其在運行中的性能穩(wěn)定。在維持過程中，需要最先針對凝汽設(shè)備自身的氣密性進行檢查，如果凝汽設(shè)備自身的氣密性不足，就會導致氣體出現(xiàn)泄漏，進而難以保持凝汽設(shè)備內(nèi)部的高真空狀態(tài)。工作人員可以使用水檢的方法來對凝汽設(shè)備的氣密性進行檢測，通過漏水情況來確認其自身氣密性能情況[1]。如果發(fā)現(xiàn)漏水，需要及時鎖定并且補好漏點，以保證凝汽設(shè)備在運行過程中的氣密性。除此之外，如果在氣密性檢查中并未發(fā)現(xiàn)漏水的情況，就說明凝汽設(shè)備自身出現(xiàn)結(jié)垢的情況，結(jié)垢部位一般情況下是在凝汽器上。針對該種情況，工作人員可以將凝汽器取下，對其中的結(jié)垢情況進行了解。在處理結(jié)垢問題時，工作人員需要使用化學試劑進行調(diào)和，以保證除垢的效果。其可以使用酸性緩蝕劑以及酮緩釋劑進行調(diào)配，將凝汽器放入調(diào)配實際中進行浸泡，等到化學試劑的顏色變化之后將其取出，為自身配備好防護套裝之后將其進行手動清洗，之后放在清水下沖洗。該過程中至少需要循環(huán)兩遍，并且每次都需要檢測凝汽器的酸堿度，直到酸堿度呈現(xiàn)出平衡狀態(tài)為止[2]。

3.2 清除氧氣

凝汽設(shè)備中氧氣剩余較多會對凝汽設(shè)備自身的運行效率以及性能造成一定的影響。因此在氧氣較多的情況下，需要相關(guān)人員針對該種情況設(shè)定一定的凝汽設(shè)備真空程度數(shù)值。在正常情況下，為了保持火電廠凝汽設(shè)備的正常運行，將其真空程度保持在60%即可。因此相關(guān)人員可以根據(jù)此數(shù)值進行凝汽設(shè)備的控制，進而保障其自身的運行穩(wěn)定性。相關(guān)人員還可以數(shù)值來確認凝汽設(shè)備自身的穩(wěn)定性，當真空程度的數(shù)值與60%的數(shù)值相差較大時，人員需要對凝汽設(shè)備的真空情況進行檢查，手動排出氧氣。在該過程中，工作人員可以使用鼓泡除氧設(shè)備來對氧氣進行清除，一般情況下，在凝汽設(shè)備運行的初期階段，其自身的負荷較小，并且抽真空的效果不佳，很可能出現(xiàn)真空程度數(shù)值不足的情況。在該種情況下，就可以使用除氧設(shè)備來對凝汽設(shè)備進行除氧操作，將真空數(shù)值提升到合適的范圍內(nèi)，進而保障凝汽設(shè)備的正常運行。

3.3 抽氣器檢查

抽氣器是凝汽設(shè)備中關(guān)鍵的組成部分，其是能夠保證凝汽設(shè)備自身內(nèi)部真空狀態(tài)的重要部件，但是在使用過程中，抽氣器自身的故障會導致真空狀態(tài)出現(xiàn)變動，進而導致火電廠的運行出現(xiàn)問題，因此需要針對抽氣器自身的變化情況進行全面調(diào)整。大部分火電廠汽輪機真空系統(tǒng)凝汽設(shè)備的抽氣器使用的是射水抽氣器，該種抽氣器主要是通過將水流高壓射出，進而對凝汽設(shè)備內(nèi)部進行真空抽取。在該過程中，抽氣器噴嘴會將高壓水流噴射出去，其水流的壓力數(shù)值大小對于整體的真空狀態(tài)有著直接的影響[3]。因此工作人員在抽氣器運行過程中，需要針對其水流壓力的情況進行測試，盡可能保證抽氣器自身的壓力穩(wěn)定性，以此來維持凝汽設(shè)備內(nèi)部的真空穩(wěn)定性。具體穩(wěn)定性如表1 所示。

表1 抽氣器噴水壓力與真空壓力

除此之外，抽氣器還可以與凝汽設(shè)備內(nèi)部的不凝結(jié)氣體之間進行交換，將內(nèi)部的氣體完整地排出，進而實現(xiàn)自身真空性能。

3.4 合理布置安排管道

凝汽管道是蒸汽以及冷凝水主要的循環(huán)管道，其結(jié)構(gòu)安排對于凝汽設(shè)備的性能來說有著重要的影響作用。比較合理的排列方式就是將凝汽管道在中間集中，在兩側(cè)疏松著排列，這種排列方式能夠讓凝汽設(shè)備在運行過程中對于鍋爐燃燒中的蒸汽進行較好收集，降低氣體的流動速度，進而提升冷凝水的收集效率。同時，其還可以針對蒸汽進出口的設(shè)置進行改動，主要將蒸汽進出口管道放置在凝汽設(shè)備的兩側(cè)，讓蒸汽進出過程中不會產(chǎn)生交錯。因為部分管道排列不合理，就會導致蒸汽在進出過程中出現(xiàn)相互交叉的情況，這會導致蒸汽與冷凝水之間分別出現(xiàn)多余損失，導致凝汽設(shè)備的運行出現(xiàn)問題，最終對汽輪機的運行起到不良的影響作用。因此在凝汽設(shè)備的運行過程中，需要將管道分開兩側(cè)進行布置，中間集中的管道作為主要的蒸汽與冷凝水交換場所。該種合理布局可以在凝汽設(shè)備的運行過程中起到良好的促進作用，進而保障凝汽設(shè)備自身的穩(wěn)定性。

3.5 調(diào)節(jié)熱力循環(huán)

熱力循環(huán)是凝汽設(shè)備運行中對于火電廠汽輪機影響較大的一個因素，在熱力循環(huán)的過程中，其可以針對凝汽設(shè)備起到良好的影響作用，并且與凝汽設(shè)備自身的運行參數(shù)有著一定的關(guān)系。在正常情況下，凝汽設(shè)備自身的排氣效率以及真空狀態(tài)與熱力循環(huán)的效率有著緊密聯(lián)系，真空狀態(tài)越高，排氣量越少，就代表著最終的熱力循環(huán)過程中損失的熱量越少。因此在實際凝汽設(shè)備的優(yōu)化過程中，需要就能源利用率方面進行全面提升。在該過程中，在理想狀態(tài)下，汽輪機自身的熱力循環(huán)與排汽壓力之間的關(guān)系是最緊密的。在汽輪機凝汽設(shè)備的排汽壓力為0.01 MPa 時，其自身的熱力循環(huán)效率為47.3%；而在凝汽設(shè)備排汽壓力降低的過程中，其自身的熱力循環(huán)效率也會逐漸上升，具體情況如表2 所示。

表2 熱力循環(huán)與排汽壓力變化

因此根據(jù)表2 所示結(jié)果，得知兩種因素之間能夠呈現(xiàn)出線性關(guān)系，需要工作人員降低排汽壓力，以提升凝汽設(shè)備的熱力循環(huán)效率，從而降低能源浪費量，提升能源利用效率。

4 結(jié)語

火電廠發(fā)電過程中汽輪機能夠起到重要的作用，但是其中凝汽設(shè)備的運行能夠為其提供重要的性能，因此在實際的凝汽設(shè)備運行過程中，需要加強凝汽設(shè)備的優(yōu)化與完善，針對其中的故障可能性進行維修以及消除，盡可能保證凝汽設(shè)備的穩(wěn)定運行，進而促進火電廠電力生產(chǎn)的發(fā)展。