凝汽器真空下降的原因分析及处理

摘要：由于凝汽器真空度下降使汽轮机组运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性降低。根据相关参数的变化和电厂运行检修规程，提出相应的处理方法，以保证机组在合理的背压下运行， 提高机组运行的安全性、 可靠性、 稳定性和经济性。 通过对汽轮机凝汽器真空度下降原因的分析，提出具体的处理措施。

关键词：凝汽器；真空度；原因分析；处理措施

0 引言

南京钢铁联合股份有限公司自备发电厂，主要由4台220t/h锅炉及4台60MW凝汽式汽轮机组成，每台汽轮机配备一台凝汽器。凝汽设备是凝汽式汽轮机组的一个重要组成部分，而凝汽器真空度是汽轮机运行的重要指标，也是反映凝汽器综合性能的一项主要考核指标。凝汽器的真空水平对汽轮发电机组的经济性有着直接影响，如机组真空下降1%，机组热耗将要上升0.6%～1%。因此保持凝汽器良好的运行工况，保证凝汽器的最有利真空，是每个发电厂节能的重要内容。因此有必要分析机组凝汽器真空度下降的原因，找出处理措施。

1 汽轮机凝汽器真空度下降的主要特征：

1.1 排汽温度升高；

1.2 凝结水过冷度增加；

1.3 真空表指示降低；

1.4 凝汽器端差增大；

1.5 机组出现振动；

1.6 在调节汽门开度不变的情况下，汽轮机的负荷降低。

2 汽轮机凝汽器运行中真空下降的原因分析及措施

2.1 循环水量中断或不足

循环水中断的原因可能是：循环水泵或其驱动电机故障；循环水吸水口滤网堵塞，吸入水位过低；循环水泵轴封或吸水管不严密或破裂，使空气漏入泵内等。循环水中断时，应迅速卸掉汽轮机负荷，并注意真空降到允许低限值时（600mmHg）进行故障停机。

引起循环水量不足的原因有：（1） 若此时凝汽器中流体阻力增大，表现为循环水进出口压差增大，循环水泵出口和凝汽器进口的循环水压均增高，冷却塔布水量减少，可断定是凝汽器内管板堵塞，此时可采用停机清理的办法进行处理。（2） 若此时凝汽器中流体阻力减小，表现为循环水进出口压差减小，循环水泵出口和凝汽器出口循环水压均增高，冷却塔布水量减少，可断定是凝汽器循环水出水管部分堵塞，应及时疏通。

2.2 循环水温升高

本厂采用冷却塔的闭式循环供水系统，水温冷却主要取决于冷却水塔的工作状况。由于飞散及蒸发损失，循环补充用水是较大的，及时补充冷水是保持冷却水塔有效降温的重要方面，应定期检查冷却塔内的分配管是否正常，出水是否完好，这些因素都直接影响水的分布均匀性，影响其散热性能，通过每年清洗垫料，真空可恢复2%-3%，这样降低凝汽器进口水温是提高真空的有效途径，这比提高循环水量更为有效。可见，循环水温度对真空影响是很重要的。

2.3 后轴封供汽不足或中断

后轴封供汽不足或中断，将导致不凝结气体从外部漏入处于真空状态的部位，最后泄漏到凝汽器中，过多的不凝结的气体滞留在凝汽器中影响传热。轴封失汽，常由轴封汽压自动调节失灵或手动调节不当引起，都应开大调门，使轴封汽压力恢复正常，当轴封汽量分配不均引起个别轴封漏入空气时，应调节轴封汽分配门，重新分配各轴封汽量，汽源本身压力不足，应设法恢复汽源，轴封汽不足或中断在处理过程中，应关闭轴封排汽门。

2.4射水抽气器故障

本厂采用射水抽气器，射水抽气器工作不正常的原因和处理原则如下：（1） 冷却水量不足，使射水抽气器内同时充满没有凝结的蒸汽，降低了喷嘴的工作效率。此时应打开冷却水补水门，保证射水箱内有充足的冷却水。（2） 射水抽气器满水，水从射水抽气器排气管喷出。（3） 喷嘴磨损或腐蚀，使射水抽气器工作变坏。此时，射水抽气器的用水将增大，通过冷却器的主凝结水的温升也增大。发生上述情况，应迅速进行处理，启动备用射水抽气器。

2.5 凝汽器热负荷过高障

由于机组主蒸汽管自动主汽门前、调节汽门前疏水，低压加热器疏水以及抽汽逆止阀等多处疏水，均接入凝汽器，增加了凝汽器换热强度，当循环冷却水量一定或不足时，就会导致凝汽器真空度下降。改进的方法是将以上疏水系统加分流管道及阀门或直接接至电厂的疏水扩容器或疏水箱，以降低凝汽器的热负荷。

2.6 凝汽器满水凝汽器汽侧空间水位过高引起真空下降的原因

造成凝汽器滿水的可能原因如下：（1） 凝结水泵故障。（2） 凝汽器铜管破裂，此时凝结水水质恶化。（3） 备用凝结水泵的进出口阀门关闭不严或逆止阀损坏，水从备用泵倒流回凝汽器内。（4） 正常运行中误将凝结水再循环门开大。

2.7 凝汽器冷却面结垢或腐蚀，传热恶化

当凝汽器内铜管脏污结垢时，将影响凝汽器的热交换，使凝汽器端差增大，排汽温度上升，此时凝汽器内水阻增大，冷却通流量减小，冷却水出入口温差也随之增加，造成真空下降。凝汽器冷却面结垢的主要原因是循环水水质不良，在铜管内壁沉积了一层软质的有机垢或结成硬质的无机垢，严重地降低了铜管的传热能力，并减少了铜管的通流面积。当结垢过多，真空过低时，就必须停机进行清洗。

2.8 凝汽器水侧泄漏

凝汽器铜管泄漏，是凝汽器最常遇到的故障之一。凝汽器铜管泄漏，将使硬度很高的冷却水进入凝汽器汽侧，凝汽器水位升高，真空下降，此外还使凝结水质变坏，造成锅炉和其它设备结垢和腐蚀，严重时可导致锅炉爆管。确认凝汽器铜管泄漏时应立即对铜管做堵管处理。

2.9 凝汽器真空系统不严密，汽侧泄漏导致空气涌入

真空系统不严密，不凝结的气体从外部漏入处于真空状态的部位，最后泄漏到凝汽器中，过多的不凝结气体滞留在凝汽器中影响传热，使真空异常下降。当汽轮机排气温度与凝汽器出口循环水温的差值增大、凝结水过冷却度增大，此时应立即查找漏气原因和漏气点并予以消除。

3 结论

总之，影响汽轮机凝汽器真空的因素来自很多方面，例如真空严密性差，轴封系统欠合理，轴封漏气量多，凝汽器热负荷过高，循环水量不足，冷却水温高等均可使真空难以达到理想的水平。对可能引起汽轮机凝汽器真空度系统故障的因素定时检查，及时发现问题，及时查明原因采取措施予以解决，确保机组的安全经济运行。

参考文献：

[1]李文林.200MW汽轮机真空问题探讨[J].中小企业管理与科技，2011

[2]张贵安.影响凝汽器传热端差的因素及对应措施.能源与环境. 2004

[3]胡念苏：汽轮机设备及系统 北京：中国电力出版社 2003

[4]邹玉波.凝汽轮机真空下降的原因分析及预防.热电技术. 2004

作者简介：

孙雷，工作单位：南京钢铁股份有限公司，公辅事业部，检修作业区。