15MW汽轮机真空度下降原因及对策分析

梁家强(云浮联发化工有限公司， 广东 云浮 527300)

15MW汽轮机真空度下降原因及对策分析

梁家强(云浮联发化工有限公司， 广东 云浮 527300)

某硫酸厂配套的15MW汽轮机出现真空度下降的问题，导致机组整体的发电效率的降低。本文通过对真空系统进行检查和分析，发现15MW汽轮机凝汽器出现了严重结垢的情况，导致15MW汽轮机的真空度的下降。通过采用高压水清洗的方式，完善机组真空度，对15MW汽轮机运行效率进行分析，发现15MW汽轮机的运行效率可以达到额定值。

15MW汽轮机；冷凝器；真空度

15MW汽轮发电机组所产电能来自于70 t/h的余热锅炉装置，在机组的负荷不发生任何改变的情况下，15MW汽轮机的真空度发生下降，最低能降低到81kPa。如果机组的真空度下降1%，那么其所需蒸汽量就要多消耗0．5%～1%，所以15MW汽轮机发电机组在运行的环节中，其真空水平对运行的效率和经济性都产生直接的关系。

1 流程简介

额定参数的过热蒸汽(温度和压力分别为435℃、3．43MPa)进入汽轮机冲动转子做功，做功后排出的蒸汽在低压的状态下直接进入到凝汽器中，在凝汽器中并通入的循环水冷却，并最终凝结成水。由于蒸汽在凝结作用下变成液态的过程中，体积迅速缩小到原来的七百分之一以下，从而达到一个高度真空的状态。为了确保凝汽器高真空状态，在设备运行的环节中，要采用射水抽气器，将凝汽器中少许的不凝结气体抽出，防止不凝结气体在凝汽器中大量的聚集，导致凝汽器真空下降。在进行射水抽气器涉及的环节中，射水泵出口一般为压力0．5MPa以上的自来水或循环水，其温度要求一般不超过33℃。

2 原因分析

通过对15MW汽轮机运行的原理和流程进行分析中，可以发现凝气设备对真空度会产生直接的影响，而凝气设备主要包括凝汽器、凝结水泵、射水抽气器和汽封系统。本文结合15MW汽轮机运行的情况，分别对真空系统的密封性、凝结水的正常运行、凝汽器抽气系统的完善，以及提升凝汽器热量交换效率等方面作了探讨。

2.1 真空系统严密性

在对真空系统进行调节的环节中，外部的空气容易进入到真空系统中，所以，应该对真空系统的严密性进行检查，其一应该对负压管道的法兰、阀门和玻璃板的液位计进行检查，在检查中，可以采用蜡烛点燃产生的热量进行检查，可以有效的分析出法兰和阀门是否产生松动，导致管道出现泄露的情况。其二可以对气封压力进行检查，确保阀位处于稳定的状态，说明真空系统的严密性可以得到保障。

2.2 凝汽器凝结水泵情况

在15MW汽轮机组中，凝结水泵的运行方式一般是一开一备的方式，在凝汽器中会有大量的水凝结，通过这种方式可以将凝结的水直接输送出去，出口的压力一般为0．5MPa。如果凝结水泵在运行的环节中，其运行的效率不高，就会出现凝汽器的空间内水位升高的情况，并直接淹没下部的铜管，从而导致凝汽器的冷却面积不足，引起15MW汽轮机排气压力的升高，最终导致其真空度降低。通过对现场运行情况的分析来看，凝结水泵的出口压力基本能处于恒定的状态，凝汽器的液位也十分正常，设备的运行也可以处于稳定的状态。

2.3 射水抽气器

射汽抽气器的工作原理为从射水泵来的具有一定压力的工作水经水室进入喷嘴。喷嘴将压力水的压力能转变为速度能，水流高速从喷嘴射出，使空气吸入室内产生高度真空，从而抽出凝汽器内的汽、气混合物，一起进入扩散管，最后以略高于大气压的压力排出扩散管。通过研究分析可知射水抽汽器工作水温偏高就是造成真空降低的主要原因之一，一般地说，工作水温愈低，其能建立的真空愈高，即抽吸能力大；反之工作水温高，其抽吸能力就小。通过改用温度较低的自来水，并把射水箱溢流出来的自来水排入循环水池等方式，射水抽气器的工作温度得到了有效控制。

2.4 凝汽器效率

汽轮机凝汽器一般采用循环水对汽轮机排汽进行冷却，为了提升循环水的使用的效率，在15MW汽轮机凝汽器冷却的环节中，须使用流量计对循环水进行在线的监测。在汽轮机运行中，最常出现的是凝汽器铜管产生结垢及铜管进口被异物堵塞的问题，导致凝汽器热量交换的效率降低，进而造成凝汽器出现非常大的端差，排气温度升高，凝汽器内的水阻值也变大，循环水流量减小，冷却水出口的温度也逐渐变大，最终导致真空度的下降。而且凝汽器在结垢后也会导致堵塞的情况产生，导致15MW汽轮机凝汽器循环水使用量的提升。

3 处理措施

在对15MW汽轮机进行检修后，采用高压水清洗的方式对凝汽器进行清理，对换热器两端的封头进行更换，这时发现凝汽器管板上会有大量的塑料薄膜覆盖，导致循环水不能正常的进入，导致换热的效果不好。在采用静压试漏的环节中，发现凝汽器中的管路出现裂缝，导致冷却水在进入后直接导致真空度下降的情况。为了确保机组的安全的运行，应该及时的处理这些出现裂缝的管道。

4 结语

15MW汽轮机凝汽器进行结垢处理时可采用高压水清洗的方式，可以有效的清除异物，使凝汽器的换热效率得到提升，从而提高汽轮发电机组的运行效率。

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