浅析运行中汽轮机组真空低的原因及处理措施

浅析运行中汽轮机组真空低的原因及处理措施
【摘要】汽轮机真空是运行人员日常监视的重要参数和经济指标之一，真空低也是汽轮机组运行过程中常见的异常情况。

由于汽轮机组负压系统复杂、造成真空低原因的多样性,且同一参数由于不同时间存在差异。

使得生产实践过程中，查找真空往往不能一蹴而就，需要运行人员对于造成真空低的真正原因进行反复思考，不断琢磨和排除干扰因素。

本文针对广州市旺隆热电有限公司#2机真空运行中偏低的情况，结合本厂生产实际以及造成真空低的理论因素，着重分析、反复讨论，提出对策并实施，最终取得预期的效果，以供参考借鉴。

【关键词】汽轮机；真空；排气受阻
２运行影响
#2机组今年2月6日B修投产。

4月20日以后，在其他工况参数没有变化的情况下，真空缓慢下降。

至5月1日，真空由95.1ｋＰa缓慢降至90.7ｋＰa，降幅为5ｋＰa。

这一情况引起了运行人员的注意。

３原因分析：常见的真空低原因
3.1循环水量不足、进水压力低、进水温度偏高造成运行中真空缓慢下降。

常见的循环水水量不足通常表现为在机组同一负荷下，凝汽器循环水进出口温差过大。

其原因可能是由于开式循环水系统进口滤网堵塞、江水水位过低造成循环水出水管虹吸破坏等。

3.2汽轮机抽空气系统工作不正常。

#2机组采用工业ELMO闭环真空泵，造成真空泵组抽真空能力下降的原因有：
１）真空泵分离器液位偏低，如分离器排水门误开。

２）真空泵密封水温度偏高，如换热器冷却水量少或换热器脏。

３）真空泵组密封水管路滤网堵塞，或密封水泵运行不正常出水压力偏低。

４）第二级真空泵排气分配管内逆止门卡涩，不能关闭。

５）真空泵盘根磨损，轴端漏空气或进气管道堵塞。

3.3机组负压系统漏入不凝结气体或空气造成真空下降；负压系统漏入空气的主要原因有：
１）汽轮机组膨胀不均匀或机械碰撞造成真空系统管路或管件破裂。

２）抽汽管路与汽缸的法兰、人孔门、安全门、与排汽管连接法兰、中、低压缸排汽连接管与汽缸连接法兰，低加管路法兰等部位因系统不严密漏入空气。

３）真空系统的凝汽器水位计、以及负压系统的压力表、考克等存在漏入空气情况。

４）汽轮机低压轴封压力偏低。

５）汽轮机顶部膜式安全门有裂纹。

3.4汽轮发电机组凝汽器工作不正常。

引起汽轮发电机凝汽器工作不正常的主要原因有：凝汽器铜管脏污、凝汽器汽阻较大、循环水水量分配不均等等。

４解决真空低的研究以及对策
4.1运行中，江边循环水水位基本能保持在7米左右，比最高峰值8米仅低1米，由于并未进入夏季，江水水温一般都低于28度左右，且从江边至凝汽器循环水入水池有4道滤水网，定期清洗，所以由于循环水水量不足、水压过低等造成真空低的原因排除。

4.2运行中闭环真空泵，分离器液位正常；密封水取自系统闭式冷却水，
正常运行中在25度左右；密封水泵出水压力正常，约0.1MPa；且正常运行中真空泵轴封两端有溢流，电流没有明显摆动现象，基本排除由于轴端漏空气造成的真空低；除电流比以往运行数据低1-2安左右以外，并无其他异常情况。

转换另外一台泵运行后，真空并没有明显提高。

所以由于ELMO闭环真空泵造成的真空低原因排除。

4.3真空缓慢下降后，机组进行过凝汽器真空严密性试验。

对比以往数据，#2机的真空下降速率在240Pa/min，而这一次数据达到了360Pa/min。

经反复试验之后，#2机真空下降速率虽略高但仍然满足420Pa/min合格范围。

且经过对凝汽器负压系统、顶部膜式安全门的检查，汽轮发电机组没有存在明显的漏点，提高汽轮机低压轴封的进气压力和关小汽轮机高压缸后轴封至七段电动门，真空仍然没有明显提高。

由此，机组真空严密性差造成真空下降的原因可以排除。

4.4汽轮发电机组凝汽器工作不正常引起的真空下降
广州旺隆热电有限公司采用N-7000-6型汽流向心式凝汽器，开机之后，机组凝汽器的运行数据如下：
由上表可以看出，2月份开机之后至4月29日，在主蒸汽流量、对外抽汽流量变化不大的情况下，随着凝汽器端差的增大，凝汽器真空缓慢下降。

在机组运行过程中，由于循环水水质不良，其中的悬浮物、有机物、微生物以及钙、镁盐类（多见于开式循环供水系统）会堵塞或沉积在铜管内侧，使之脏污，从而导致传热恶化，真空下降，影响机组出力。

但是，开机之后，除每日三值凝汽器进行的胶球装置清洗工作；每隔15日都对凝汽器进行过反冲洗操作，并在排除了反洗之后聚积空气的可能性之后，凝汽器端差并没有明显改变。

在对凝汽器胶球清洗装置检查的过程中，胶球质量合格，没有明显的磨损情况；投运数量也严格遵守规程的相关规定；手动开关各阀门，没有发现明显的松动现象；A、B侧胶球泵运行正常，没有振动发热情况；B泵出水压力虽略低，但两泵出水压力均维持在0.15-0.2MPa之间，符合规程规定的要求。

因此仅凭外观检查难以确定凝汽器胶球清洗装置是否有故障。

检查中，我们发现凝汽器抽空气管道A管偏凉，B管温度偏高。

正常运行工况下，由于真空泵的抽吸作用，从空气冷却区的抽出的不凝结气体和空气总是与抽空气管道换热，而使空气管壁保持一定的温度。

管壁偏凉说明A侧抽空气管道排汽受阻换热不畅。

在之前的技术改造中，为防止抽空气管道积水，凝汽器系统抽空气管道加装了两条疏水管直排凝汽器热水井（如图2所示）。

而对比开机后凝汽器的运行参数无法判定A侧疏水管道是否存在堵塞或积水情况。

因此，我们同时启动两台真空泵，同时关小B侧空气门，加大力度抽吸A 抽空气管道。

凝汽器的真空大幅度提升，由89kPa升至了91kPa。

实验中发现：凝汽器真空在B侧管道抽空气门缓慢调整过程中，当阀位开度≥25％，真空缓慢下降；≤25％，真空缓慢升高，同时A管道温度缓慢上升。

也就是说，在维持B 侧凝汽器抽空气门≤25％开度的情况下，我们加装的A抽空气管道疏水管是能够维持正常工作的。

这个实验表明，在B抽空气管道节流降压的情况下，A抽空气管道是不存在积水问题的。

造成A抽空气管道凝汽器偏冷的原因是：凝汽器B 侧汽侧换热效果差，排汽压力过高，流量过大，排汽倒流使得A侧抽空汽管道排汽受阻，而存在积水。

５结语
5月6日，在更换B侧凝汽器胶球清洗装置出水门之后，启动胶球清洗装置运行，真空由90.79kPa提高至95.1kPa，排汽温度由46℃下降至41℃。

极大的
提高了设备的安全性和经济性，同时减少了人为调整，节省了劳动力。

【参考文献】
［１］代云修.汽轮机设备及运行[M].北京：中国电力出版社，2005.。