凝汽器真空的影响因素及常见故障分析
凝汽器真空的影响因素及常见故障分析
王友强（山东电力建设第二工程公司西固项目部）
【摘要】现代大型电厂凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备起着冷源的作用，其主要任务是将汽轮机排汽凝结成水并在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度。凝汽器的真空度对汽轮机装置的效率、功率有重大影响，直接影响到整个汽轮机组的热经济性。本文从凝汽器端差、循环水温升和凝汽器入口水温的角度，分析了影响凝汽器真空的因素，通过查找资料并参考一些机组的实际问题的处理方法，研究了造成凝汽器真空缓慢下降的原因。
【关键词】汽轮机冷端传热端差循环水温升真空严密性轴端漏气
引言
目前，我国发电能源构成中还是以煤为主(占80%)，虽然正大力开发西部水电资源，并且加快了核电项目的建设，但目前以煤为主的结构还不会改变。目前中小机组效率低、煤耗高，对环境污染严重[1]。
电能是最洁净最便于使用的二次能源。生产电能要消耗大量的一次能源，我国生产电力用煤接近全国煤产量的三分之一，西方国家进口的煤绝大部分用于生产电能。据美国电力研究所(EPRI)90年代初的一份跟踪调查报告表明,电厂平均实际供电热耗率高出设计值1000h
/以上，当时就把电
kJ
kW
厂节能降耗列为重大科研项目。随着国民经济的发展，提高火电机组运行效率，降低能耗，并进一步提高机组运行的安全性、可靠性越来越受到重视。我国政府充分认识到走可持续发展道路的重要性后，由粗放型经济向集约型经济转轨，电厂节能问题越来越受到国家和电力行业的普遍重视。另外，随着电力体制改革的深入，电力行业各大公司都已经挂牌运营，现在国家电力
公司出台的竞价上网进一步促进了节能降耗工作的展开。
在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备起着冷源的作用，其主要任务是将汽轮机排汽凝结成水并在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度。以凝汽器为核心，内连汽轮机低压缸，外连循环水系统，构成了电站热力系统“冷端”。根据汽轮机工作原理，凝汽器的真空度对汽轮机装置的效率、功率有重大影响，因此凝汽器的工作效能直接影响到整个汽轮机组的热经济性。
汽轮机组冷端系统性能不良，严重影响整个机组的热经济性，使供电煤耗率增加[1]。例如300MW 等级机组是目前我国电力生产的主力机组约半数以上机组凝汽器的运行真空低于设计值1kPa ～2kPa ，而凝汽器真空降低l kPa ,机组热耗率约上升0.8%,煤耗率增约2.5h kW g /。因此，汽轮机组冷端系统性能差的问题是电力行业关注的焦点之一。分析冷端系统性能不良的原因以及对经济性的影响，提高凝汽器性能，维持机组经济真空运行,直接影响到整个汽轮机组的热经济性。
1 汽轮机冷端系统简述
汽轮机冷端系统主要由汽轮机低压缸、表面式凝汽器、抽气设备、胶球清洗装置、凝结水泵、循环水泵和循环水水源，以及这些部件之间的连接管道和管件等组成。
一个简单的汽轮机冷端系统原则性系统图如图1-1。
图1-1 冷端系统原则性系统图
1-抽气设备; 2-汽轮机低压缸; 3-发电机; 4-循环水泵;
5-凝汽器; 6-凝结水泵; 7-胶球消洗装置
排汽离开低压缸之后进入凝汽器壳侧，凝汽器管内流入由循环水泵提供的循环水作为冷却工质，将排汽凝结成水。由于蒸汽凝结成水时，体积骤然缩小，这就在凝汽器内形成高度真空。为保持所形成的真空，则需用抽气设备将漏入凝汽器内的空气不断抽出，以免不凝结空气在凝汽器内逐渐积累，使凝汽器内压力升高。由凝汽器产生的凝结水，则通过凝结水泵依次进入机组的低压加热器、除氧器、高压加热器，最终进入锅炉[4]。
循环水按供水方式的不同，有一次冷却供水和二次冷却供水。供水来自江、河、湖、海等天然水源，排水仍排回其中的，称为一次冷却供水，或开式供水。供水来自冷却水塔或冷却水池等人工水源，排水仍回到冷却水塔(水池)循环使用的，称为二次冷却供水，或闭式供水。不论是开式供水还是闭式供水，冷却水所带入的泥沙、污秽的物质和加热过程中分解出的盐分等均会不同程度地沉积在循环水管的内表面上;由于附着物的传热性能很差，将导致凝汽器真空降低，而且还会加速冷却水管的腐蚀，因此采用胶球清洗装
置进行清洗，并在循环水泵进水管上安装滤网，达到良好的净化循环水的效果。
2 本文主要研究的内容
汽轮机冷端性能总归是对影响真空的因素的研究，凝汽器内真空的形成是由于在凝汽器内蒸汽和凝结水汽液两相之间存在一个平衡压力[8,11]。蒸汽凝结时的温度(s t )越低，凝汽器内的绝对压力越低(c p )。凝汽器的真空度为：
%100)067.981(?-c p )067.981(kPa at =
图1-1 蒸汽和水的温度沿冷却表面的分布
在凝结过程中，排汽温度s t ，所受的影响如图所示，图号的各符号的意
义如下：
s t - 排汽温度 1w t - 冷却水入口温度
t δ- 凝汽器传热端差 w t ?- 冷却水温升 c A - 传热面积
由图得：s t =1w t +w t ?+t δ （1-1）
由于凝汽器真空即排汽压力可以用与之相对应的饱和蒸汽温度来确定，所以本文在主凝结区的蒸汽凝结温度公式（1-1）的基础上展开对影响真空的因素的研究，具体内容如下：
1. 影响凝汽器传热端差因素t δ
一般运行经验表明，凝汽器真空每下降l kPa ，机组汽耗会增加1.5%～
2.5% ；而传热端差每升高1℃ ，供电煤耗约增加1.5%～2.5%。
影响凝汽器传热端差的因素比较复杂，主要包括凝汽器传热系数、热负荷、清洁系数、空气量
及冷却水系统的特性等。
2.影响冷却水温升因素
t
w
冷却水温主要决定于循环倍率，或者说，当进入凝汽器的蒸汽量一定时，主要决定于冷却水量。冷却水量减少，则冷却水温增大，真空降低。冷却水量主要决定于循环水泵，也可能由其他原因而减小[8]，例如，凝汽器管板被杂草、木块、小鱼等堵塞；冷却水管内侧结垢，流动阻力增大；循环水泵局部故障；循环水吸水井水位太低，吸不上水等都可能使冷却水量减少，引起真空降低。
3. 影响冷却水进口温度因素
t
w
1
冷却水进口温度主要决定于电站所在地的气候和季节。用冷却塔时还决定于冷却塔的冷却效果。
4.凝汽器真空度下降的原因及预防措施
排汽真空度对汽轮机正常运行起着非常重要的作用。真空度下降，会使汽轮机的汽耗和最后几级叶片的反动度增加、轴向推力增大；随着排汽温度升高，会引起汽轮机转子旋转中心漂移而产生振动，甚至引起汽缸变形及动静间隙增大。如因冷水量不足而引起故障的，还会导致铜管过热而产生振动及破裂，缩短凝汽器的使用寿命。
以上影响因素是相互关联的，虽然各种因素对冷端性能的综合影响不是简单的算术和，特别是严密性和清洁度，但是，基本反映出一种因素对冷端性能的影响程度。
本文通过对影响汽轮机冷端问题的分析与研究，通过查找资料并参考一些电厂的实际问题的解决处理对问题的分析，研究各设备之间的相互影响,并对这些资料进行分析、整理、总结，采取综述的形式完成对问题的研究。
3. 影响凝汽器传热端差的因素
凝汽器传热端差值的变化标志着凝汽器运行状况的好坏，可作为判别凝汽器运行状态的依据。运行中端差值越小，则运行情况越好．机组的热效率越高。
对汽轮机凝汽器传热端差存在的问题进行深入的讨论和分析，提出了有针对性的处理措施，对汽轮机凝汽器运行中的节能降耗，有一定意义。
3.1 传热端差的确定
凝汽器的传热端差是指凝汽器排汽温度与冷却水出口温度的差值。 凝汽器在不同工况下的传热端差t δ，可由传热方程求得：
1
4187-?=
w c D K
A t e t δ (2-1) 其中：c A - 凝汽器的冷却面积
K
- 自蒸汽至冷却水的平均总体传热系数 可见，传热端差t δ与c A 、K 、w D 有关。
设计时，凝汽器的传热量一定时，w D 主要根据循环倍率决定，K 只能按经验数值取定。因此，只有增大c A 才能减小t δ。增大c A 需要增大投资，故
也要在汽轮机组“冷端最佳参数选择”任务中决定。运行时，c A 已定，因此
传热系数K 是影响传热端差t δ的主要因素。K 越大，传热端差t δ越小，真空
越高。因此，凡影响传热系数的因素，都将影响传热端差，从而影响真空。
3.2 运行中影响凝汽器端差的因素
影响凝汽器传热端差的因素比较复杂，主要包括凝汽器传热性能、热负荷、清洁系数、空气量及循环水系统的特性等。
3.2.1 空气量的原因及措施
凝汽器的空气来源有二：一是由新蒸汽带入汽轮机的，由于锅炉给水经过除氧，这项来源极少；二是处于真空状态下的各级与相应的回热系统、排汽缸、凝汽设备等不严密处漏入的，这是空气的主要来源。空气严密性正常时进入凝汽器的空气量不到蒸汽量的万分之一，虽然少但危害很大。主要是空气阻碍蒸汽放热，使传热系数减小，端差增大从而使真空下降[7]。空气的第二大危害是使凝结水的过冷度增大。
降低空气量主要从真空严密性和抽气器的工作性能考虑[7]。
3.2.1.1真空严密性
真空严密性差是造成汽轮机真空低的主要原因，在根据工程调试的经验，真空系统易泄漏空气的薄弱环节有：
（1）凝汽器热井、低压加热器玻璃管水位计经常出现漏点、缺陷，漏入空气，造成严密性下降。
（2）轴封加热器水位自动调节失灵导致水位偏低，水封无法建立，导致空气漏入。
（3）采用迷宫式水封的给水泵，其密封水排至凝汽器，水封无法有效建立，导致空气漏入。
（4）低压缸防爆门、小汽机排汽管防爆门、凝汽器入孔门等也经常由于密封不严，或防爆门出现裂缝，导致空气漏入。
（5）大机、小机低压轴封由于轴封压力不能满足需要，造成轴封泄漏，另外，汽封间隙的大小、汽封的完好程度也是造成轴封泄漏的重要因素。（6）凝结水泵进口法兰、凝泵水封泄漏也经常导致凝结水溶氧不合格。（7）管道安装。目前的新建机组，安装质量较好，压力管道均进行水压试验，真空管道均进地灌水试验，由于法兰，阀门盘根等原因导致泄漏
的情况较小。
（8）部分低压管道上的疏水阀、排汽阀，关闭不严，导致真空泄漏。
根据实际情况及分析研究，可采用以下处理措施：
（1）机组运行过程中维持轴封系统各疏水U形水封的正常工作。
（2）机组运行过程中维持好轴封加热器的正常水位。
（3）按设计要求调整汽轮机轴端汽封间隙，减小轴端漏汽量。
（4）运行中严格控制低压汽封供汽压力、温度，遇到汽封系统运行不正常，应及时进行分析，不可随意提高汽封供汽压力、温度。
（5）负压部位管道设计时，应充分考虑膨胀问题，应设有一定长度的弯头或膨胀节。
（6）运行中应尽量避免剧烈工况出现。
（7）及时更换泄漏的阀门。
3.2.1.2真空系统检漏方式
由于汽轮机组，尤其是大功率的带抽汽的供热式机组的真空系统较为庞大。漏点的隐蔽性较大，凡是与真空系统相连的负压系统都有可能造成泄漏[12]。影响机组的严密性在真空系统的技术和应用中，真空系统的泄漏是不可避免的，真空系统检漏的目的是使系统中的漏气量小到工艺要求所允许的程度。
目前常用的检漏方法有真空灌水试验[21]，此时汽轮机需停运，将水灌满凝汽器蒸汽空间直至低压缸汽封洼窝处，并使处于真空状态下的所有设备和管道充水，从而检查有水渗漏的地点，来确定其不严密处。
在机组运行时查漏，常采用的方法是使用氦质谱检漏仪进行真空检漏。首先将氦质谱检漏仪的传感器即吸枪置于真空泵气水分离器的排气口，将仪器调整到所需要的检漏模式，在怀疑的泄漏部位用喷枪喷吹极少量的氦气。由于凝汽器的内、外压差，氦气将通过漏孔被真空泵抽出并排至大气。通过氦质谱检漏仪的吸枪及前级泵的抽吸作用，氦气将进入到检漏仪的质谱室，在室内气体分子被电离，由于不同的荷质比而分离开来。质量数为4的氦离子被收集下来，离子收集板的电流正比于收集到的氦离子数，经放大后，以
漏率值显示在仪器上。漏率值的大小直接反映了泄漏点的泄漏情况。虽然氦质谱检漏仪可靠、灵敏度高，但是也有其局限性。在目前的机组安装中，由于工艺的要求，所有的管道、阀门均有保温层和阀门套，且阀门、管道的数量众多，系统庞大，在不明真空泄漏的情况下进行查漏，需将阀门套及法兰保温拆除，工作量很大，有时也难于取得预期的效果。此时就需要辅以一些其他的手段来缩小查漏范围。
此外，还有卤素检漏法和超声波检漏法，这两种都是在机组运行状态下进行。
因氦气的分子小渗透力强以及不易和其他物质发生化学作用，加上氦质谱检漏仪具有灵敏度高、性能稳定等优点，所以氦质谱检漏技术已成为目前汽轮机真空系统检漏的先进方法。
3.2.1.3实例介绍
（1）某厂1号机组在前期调试中真空一直很好，在某次升至200MW 负荷时，真空突降了1.5kPa，当时机组情况很稳定，也无操作，排除了认为开关阀门的原因，认为可能是低压系统的法兰或阀门产生了泄漏，采用氦质谱仪对防爆门、人孔门等容易发生泄漏的地方进行查漏，均未发现问题。如要对低压系统的法兰进行普查，工作量很大。因为200MW以上，所有的疏水阀均关闭，各疏水管道均处于真空状态，各连接法兰均有泄漏的可能。300MW机组的疏水系统中有两个疏水扩容器，一个位于凝汽器外，一个内置于凝汽器中，每个疏水扩容器上均有四个疏水集箱。在真空查漏中采用了将一个疏水集箱上的所有疏水阀全部打开，增加集箱中的压力，使其达到正压或减少真空度，同时观察真空变化和真空泵电流的变化。通过这个方法发现在内置式疏水扩
容器集管上有一未封口管段，通过询问安装人员，得知原来可能是用布堵塞，因此在前一阶段未影响真空，在热胀冷缩的作用下，布塞逐渐松脱，被吸入凝汽器。由于该管段全部被保温层所封闭，无法从外面检查。将该管段处理后，真空有很大的好转。
（2）某厂2号机组在调试中真空一直不好，真空严密性试验的结果一直在0.8～l kPa/min左右，严重超标。该机真空有个特点，机组的真空随着负荷的增加逐渐好转，真空泵电流也变小。200MW时，真空泵电流为201A左右，而300MW真空泵电流为198～199A左右，空气泄漏量在减小。但是与1号机300MW真空泵电流195A相比，还有较大距离。根据这个特点认为是机组的低压部分由于蒸汽压力的提高，而降低泄漏处的真空度，减少了空气的泄漏量。采用氦质谱检漏仪对低压加热器及相连的管道进行了检漏。但是未发现泄漏。一次，在进行汽泵A与电泵带300MW 的试验中，发现真空提高了1kPa多，且真空泵电流也从两台汽泵带300MW 时的198A左右降低到194～195A的水平。通过这个现象，认为可能是汽泵小机中分面发生了泄漏，因在进行汽泵与电泵带300MW的试验中，汽泵A出口的给水由正常的540t/h上升660t/h，这也意味着进汽量的增大，从而使小汽机A中分面处的压力由原来负压改变至正压，减少了空气泄漏量。然后通过氦质谱检漏，发现A小机垂直中分面处泄漏量为8E一7水平。隔离A小机后进行真空严密性试验。试验结果为
0.25kPa/min，达到了合格的标准。在整套启动前的消缺中，对小机A揭缸检查，发现垂直中分面错口0.05mm。
总之，发现不正常现象，及时查明原因，采取消除措施，确保机组安全经济运行。
3.2.1.4 抽汽器
抽气设备的任务是在机组启动时建立真空以及在运行中抽除从真空不严密处漏入空气和未凝结蒸汽。抽汽设备分射流式抽气器和容积式抽气器。随着蒸汽参数的提高和机组功率的增大，以及机组滑压参数运行的运用，大部分机组使用射水抽气器和真空泵。
抽气器的工作情况也会影响凝汽器真空。主要存在两个问题；一是抽气能力；二是工作介质的物理性质。如当真空不严密或设计不合理，无法全部抽出凝汽器内的不凝结气体而引起不凝结气体累积。工作介质若是冷却水时，其夏季的水温可达35℃以上，而抽水气室的真空是由水温决定的(饱和温度与饱和压力是一一对应的)，届时所能达到的最高真空也只是冷却水温度对应的饱和压力。
过冷却度增加的主要原因是漏入的空气量增加，或抽汽设备工作状况变差。当均压箱压力变化较小时，漏入的空气量变化不会大，过冷却度如果上升达3℃以上，可以判断抽汽设备工作不正常。
若工作蒸汽压力降低，抽气器工作能力降低，若开大进气阀不能解决问题，则要检查喷嘴前的滤网是否被堵塞，当排气管明显有蒸汽时，可能是通过抽气器的冷却水量不足，使进入冷却器蒸汽不能充分凝结，导致冷却器汽侧压力增高，射水抽气器工作水温对抽气量影响很大，在空气门全关的情况下，抽气器所造成的最低压力就决定于工作水温下的饱和压力，当工作水温升高时，应降低射水池的水温。
射水箱水温较高，是中小电厂真空度较差的一个容易忽略的问题。射水泵出现故障[21]，进水温度较高，水箱水位低，水泵出口压力降低，电流减少，
此时运行人员应停放故障泵开启水箱水温，让水位正常。射水抽气器出口尾管内生锈或结垢，会增大阻力，使射水器混合室内压力升高，影响出力。当真空严密性实验确定没有漏空气量时，抽气系统工作的失常，抽气量将降低，导致凝汽器端差增加[21]，凝结水含氧量继续增加。
目前采用的短喉管射水抽气器效率低，排水管距水箱液面距离短，使射水泵功耗增加，影响射水抽气器的工作性能；抽气器管阻增加，导致凝气器背压升高。
检验处理的方法：
（1）改进低效率的抽气器，将其短喉管加长或选用其它高效的抽气器。
（2）将射水抽气器在允许的范围内尽可能提高安装标高，保证排水管距液面有足够距离。
（3）设计和安装抽气系统空气管道时，应尽量缩短抽气管道长度，加大管径，减少弯头和阀门数量。
3.2.2 清洁度的原因及措施
凝汽器冷却表面积脏污，凝汽器铜管内结有不同程度的硬垢时，影响了循环水流量及其传热效果。凝汽器传热面的结垢和污染使传热系数降低，从而使凝汽器端差增大，真空下降。结垢和污染的来源分为两种：即外部污染和内部结垢。
3.2.2.1外部污染
对于开式循环水系统外部污染源主要是水中的泥沙、有机物及杂质；对于闭式循环水系统，主要是因循环水浓缩易结垢。由于江河水的污染日益严重，特别是水中的塑料薄膜、编织袋等垃圾，吸在滤网上不易被冲洗掉，增
凝汽器真空度对汽轮机效率的影响分析
凝汽系统及凝汽器真空影响因素 摘要 凝汽设备是汽轮机组的重要辅机之一，是朗肯循环中的重要一节。对整个电厂的建设和安全、经济运行都有着决定性的影响。 从循环效率看，凝汽器真空的好坏，即汽轮机组最终参数的高低，对循环效率所产生的影响是和机组初参数的影响同等重要的。虽然提高凝汽器真空可以使汽轮机的理想焓降增大，电功率增加，但不是真空越高越好。影响凝汽器真空的原因是多方面的，主要有：汽轮机排气量、循环水流量、循环水入口温度等。 关键词：朗肯循环；汽轮机；凝汽器；真空
2凝汽器性能计算及真空度影响因素分析 提高朗肯循环热效率的途径 ①提高平均吸热温度的直接方法是提高初压和初温。在相同的初温和背压下， 提高初压可使热效率增大，但提高初压也产生了一些新的问题，如设备的强度问题。在相同的初压及背压下，提高新汽的温度也可使热效率增大，但温度的提高受到金属材料耐热性的限制。。 ②降低排汽温度在相同的初压、初温下降低排汽温度也能使效率提高，这是 由于循环温差加大的缘故。但其温度下降受到环境温度的限制。
2.2 凝汽系统的工作原理 图6.1是汽轮机凝汽系统示意图，系统由凝汽器5、抽气设备1、循环水泵4、凝结水泵6以及相连的管道、阀门等组成。 图6.1 汽轮机凝汽系统示意图 1-抽气设备；2-汽轮机；3-发电机；4-循环水泵；5-凝汽器；6-凝结水泵 凝汽设备的作用主要有以下四点[9]： （1）凝结作用凝汽器通过冷却水与乏汽的热交换，带走乏汽的汽化潜热而使其凝结成水，凝结水经回热加热而作为锅炉给水重复使用。 （2）建立并维持一定的真空这是降低机组终参数、提高电厂循环效率所必需的。 （3）除氧作用现代凝汽器，特别是不单设除氧器的燃气蒸汽联合循环的装置中的凝汽器和沸水堆核电机组的凝汽器，都要求有除氧的作用，以适应机组的防腐要求。 （4）蓄水作用凝汽器的蓄水作用既是汇集和贮存凝结水、热力系统中的各种疏水、排汽和化学补给水的需要，也是缓冲运行中机组流量急剧变化、增加系统调节稳定性的需求，同时还是确保凝结水泵必要的吸水压头的需要。 为了达到上述作用，仅有凝汽器是不够的。要保证凝汽器的正常工作，必须随时维持三个平衡：○1热量平衡，汽轮机排汽放出的热量等于循环水带走的热量，故在凝汽系统中设置循环水泵。○2质量平衡，汽轮机排汽流量等于抽出的凝结水流量，所以在凝汽系统中必须设置凝结水泵。○3空气平衡，在凝汽器和汽轮机低压部分漏入的空气量等于抽出的空气量，因此必须设置抽气设备[14]。 凝汽器内的真空是通过蒸汽凝结过程形成的。当汽轮机末级排汽进入凝汽器后，受到循环水的冷却而凝结成凝结水，放出汽化潜热。由于蒸汽凝结成水的过
热电厂汽轮机凝汽器真空度下降成因及处理措施探究(2021)
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 热电厂汽轮机凝汽器真空度下降成因及处理措施探究(2021)
热电厂汽轮机凝汽器真空度下降成因及处理 措施探究(2021) 导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 凝汽设备是凝汽式汽轮机的重要组成部分，而凝汽器真空度直接影响整个热电厂的运行稳定性、经济性、可靠性与安全性，因此为了防止凝汽器出现真空下降的状况，应该准确的分析引起凝汽器真空下降的原因，并采取相应的措施进行处理，保证汽轮机正常的运行。 1.热电厂汽轮机凝汽器真空下降的原因 1.1.凝汽器真空系统不严密。真空系统存在小漏点时，不凝结的汽体会进入处于真空转台的位置，泄露到凝汽器中，如果不凝结的汽体过多，并滞留在凝汽器中影响传热，很容易造成真空异常下降。凝汽器真空系统不严密造成的真空下降的主要表现为：凝汽器出口循环水温与汽轮机排汽温度的差值增大，凝结水冷却度增大。 1.2.凝汽器水侧泄露。凝汽器铜管泄露会导致硬度较高的冷却水进入凝汽器汽测，提升凝汽器水位，引起凝汽器真空下降，此外，其还会导致水质变坏，腐蚀或锅炉或其他设备，甚至会引起锅炉爆管。
燃机电厂凝汽器真空系统泄漏原因分析、处理
燃机电厂凝汽器真空系统泄漏原因分析、处理 发表时间：2019-09-17T11:05:14.663Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：沈思宇杨云龙 [导读] 摘要：凝汽器真空系统真空好坏与汽轮机的的安全和经济运行紧密相关，但影响机组真空的因素多、真空系统范围广，真空漏点排查困难。 (华能重庆两江燃机发电有限责任公司重庆 400700) 摘要：凝汽器真空系统真空好坏与汽轮机的的安全和经济运行紧密相关，但影响机组真空的因素多、真空系统范围广，真空漏点排查困难。本文结合华能重庆两江燃机电厂凝汽器真空系统泄漏排查、分析、处理案例，将燃机电厂真空泄漏现象、真空泄露原因分析、处理方案和轴封加热器疏水多级水封问题进行深入剖析，拟为其他公司机组凝汽器真空系统泄漏的处理解决提供参考。 关键词：真空泄露、原因分析、处理方案、多级水封 1 前言： 凝汽器真空下降，对机组振动，胀差，轴向位移，推力瓦温度和回油温度，低压缸的排汽温度等都会造成影响，关乎机组安全运行；同时，凝汽器在漏入空气后，排汽压力升高，蒸汽焓降减小，同时不凝结气体分压升高，对蒸汽换热、凝结的影响，加大了排汽损失。对机组经济运行也至关重要。 2 机组概况 华能重庆两江燃机发电有限责任公司两套2*470MW燃气-蒸汽联合循环蒸汽轮机为东方电气集团生产的联合循环冲动式、三压、再热、双缸、向下排汽、抽凝供热汽轮机，额定功率133.7MW。每台机组配备两台100%容量的水环式真空泵，型号：2BE1 253。启动时，两台真空泵并列运行，满足启动时间要求，正常运行时一台运行，一台备用。真空泵的排汽管连接方式为顶排式。 3 两江燃机电厂凝气器真空系统漏真空案例分析 按照DL/T932-2005《凝汽器与真空系统运行维护导则》【1】要求，机组正常运行时，每月进行一次真空严密性试验，机组容量>100 MW,真空严密合格标准为：凝汽器背压上升速率≤270pa/min(华能重庆两江燃机要求凝汽器背压上升率≤200pa/min合格)。华能重庆两江燃机电厂最近出现两次凝汽器真空系统漏真空问题，通过一系列的查漏消缺工作进行了消除。 案例一 2018年7月份，两江燃机电厂两台机组真空严密性试验均超过合格值，试验结果不合格。以一次实验结果为例，试验数据为：#1机背压上升率为600pa/min。针对#1机组真空严密性试验数值超标问题，进行相应的运行调整操作：增启循环水泵真空无明显变化；增启真空泵真空下降0.4kPa左右；调整轴封压力及轴加风机负压真空无明显变化。确认#1机组真空系统存在泄漏。针对这一问题，电厂进行了一系列查漏工作，如灌水查漏、法兰接头等喷肥皂水检漏、低压轴封系统割管检查等，最终通过氦质仪检漏查明漏点： 氦质谱仪器查漏：在真空泵排气管出口采用型氦质谱检漏仪监测氦气浓度，对#1机凝汽器抽真空系统管道法兰、阀门，与凝汽器疏水扩容器连接的疏水管道法兰、阀门，轴封系统管道阀门及轴封加热器、疏水管道阀门，凝汽器膨胀节，连通管及低压缸中分面结合面通过喷氦气进行检漏。检漏发现：低压缸进汽膨胀节处法兰处喷氦检测排气氦气含量高达3.2×10-4远高于检漏仪本底值2.0×10-7Pa/L.s。 1）针对漏点的解决方案： 针对喷氦查漏发现漏点，结合机组运行情况，机组连续启停时，采取了涂专用密封胶堵漏消缺方案；并于年底，利用机组停运检修机会，起吊汽轮机中低压缸连通管后更换了法兰垫片消缺（消缺方案见图1、图2）。 结合消缺后真空严密性试验数据比较，可以确认导致本次#1机真空严密性试验不合格的原因为低压缸进汽膨胀节处法兰垫片损坏漏真空所致。 图1：低压缸进汽膨胀节结构图（为1根螺栓带三密封垫形式，如果13两个密封垫损坏将出现内缸蒸汽外漏，14处密封垫损坏将导致外缸处漏真空） 图2：低压缸进汽法兰面实物图（检修时对此处下部法兰进行了改良：在精确控制两片垫片厚度一致的情况下，由齿形垫改型为压缩性、回弹性更好的缠绕垫，以保证内外均可严密密封） 2）缺陷处理效果： 在明确低压缸进汽膨胀节处法兰垫片损坏漏真空为主要漏点后，电厂采取了对泄露法兰缝隙涂胶堵漏临时消缺方案。临时堵漏后真空严密性试验，#1机真空严密性试验：凝汽器背压上升速率87pa/min ，合格。后续#1机利用检修机会更换低压缸进汽膨胀节处法兰垫片后做真空严密性试验，凝汽器背压上升率64.2pa/min，远优于合格值。至此两江燃机电厂#1机组漏真空问题圆满解决。 案例二 2019年1月28日，华能重庆两江燃机电厂#2机组做真空严密性试验，凝汽器背压上升率618 pa/min，不合格。针对#2机组真空严密性试验数值超标问题，两江电厂再次开展相关真空查漏工作： 氦质谱仪器查漏：结合之前真空系统查漏经验，首先对之前易出问题的漏点查起，运用氦质谱检漏仪对#2低压缸前、后轴封、低压缸
_汽轮机凝汽器真空度下降原因分析
汽轮机凝汽器真空度下降原因分析在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备是凝汽式汽轮机组的一个重要组成部分，它的工作性能直接影响整个汽轮机组的安全性、可靠性、稳定性和经济性。汽轮机的真空下降会使汽轮机的可用热焓降减少器综合性.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。而凝汽器内所形成的真空受凝汽器传热情况、真空系统严密性状况、冷却水的温度、流量、机组的排汽量及抽气器的工作状况等因素制约。因此有必要分析机组凝汽器真空度下降的原因，找出预防真空度下降的措施，提高凝汽器性能，维持机组经济真空运行,直接提高整个汽轮机组的热经济性。 引起汽轮机凝汽器真空度下降的原因主要有循环水量中断或不足、循环水温升高、后轴封供汽中断、抽气器或真空泵故障、凝汽器满水（或水位升高）、凝汽器结垢或腐蚀，传热恶化、凝汽器水侧泄漏、凝汽器真空系统不严密，汽侧泄漏导致空气涌入等。就这些问题我将分别做出分析、阐述： 一、循环水量中断或不足 ⑴循环水中断 循环水中断引起真空急剧下降的主要特征是：真空表指示回零；凝汽器前循环水泵出口侧压力急剧下降；冷却塔无水喷出。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，使空气漏人泵内等。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进行故障停机。 ⑵循环水量不足 循环水量不足的主要特征是：真空逐步下降；循环水出口和人口温差增大。由于引起循环水量不足的原因不同，因此有其不同的特点，所以可根据这些特征去分析判断故障所在，并加以解决： 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，此时可采用反冲洗、凝汽器半面清洗或停机清理的办法进行处理。
影响凝汽器真空地因素分析及对策
影响凝汽器真空的因素分析及对策 系统凝汽器换热效率等几个方面进行分析探讨，对其它大功率机组的安全经济运行有定参考价值。 凝汽器是凝汽式汽轮发电机组的个重要组成部分，凝汽器真空是影响机组经济安全运行的个重要指标。国产引进型3，触贾机组普遍存在真空度偏低的问，凝汽器真空度在9194之间，比设计值低3，6个百分点，使机组供电煤耗增加化识4.因此，采取措施提高凝汽器真空度，具有定经济价值。 汉电厂期工程2台300，贾汽轮机组为上海汽轮机厂制造的引进型机组，近几年来，凝汽器真空度偏低。为提高凝汽器真空，从以下几个方面进行了技术改造改进真空泵入口管及冷却管，提高真空泵出力；改造循环水滤网，提高循环水水质及循环水流量；部分更换凝汽器铜管，保持凝汽器管束内外面清洁；改进给水泵密封水幻型槽，提高真空系统严密性。通过以上系列改造措施，凝汽器真空度有所提高，确保了机组安全运行，降低了机组煤耗。 1影响凝汽器真空的因素凝汽器真空的形成是由于在凝汽器内蒸汽和凝结水汽液两相之间存在的个平衡压力。蒸汽凝结时的温度，越低，凝汽器内的绝对压力越低凝汽器的真空度为影响凝汽器真空的因素很多，如凝汽器结构和管材凝汽器冷凝面积冷却水量冷却水温真空系统严密性真空系统抽气能力热力系统疏水量等，其中有些参数已
在设计制造环节中确定，如凝汽器的内部结构管材抽气系统布置和容量等；有些是受气候和环境因素影响，如循环水温度；有些则是受安装运行的影响，如管系结垢漏空气循环水量等。 密性凝汽器抽气系统循环水系统凝汽器换热效率几方面进行初步分析与探讨。 2真空系统真空系统范围较大，所有处于低于大气压力运行的设备管道和阀门等不严密处都可能漏入空气，如果漏入的空气量较大，而抽气设备又无法及时地将其排出，则凝汽器汽侧的空气和其它非凝结气体会在凝汽器管束周围面形成气膜，使热阻增加，传热系数降低，会严重影响凝汽器的传热性能，导致凝汽器传热端差增大，真空降低，从而降低了循环效率。同时，凝汽器中非凝结气休积聚，使凝结水过冷度上升，影响低压加热器回热效率，对机组整体热效率不利。根据实际运行经验，真空系统易泄漏空气的薄弱环节有凝汽器汽侧入孔门及喉部焊缝；在潮湿的地方或地下管道发生锈蚀破损；管道的法兰接口处；凝汽器及低压加热器汽侧的水位计接头；疏水系统阀门容器等；低压缸结合面，低压缸轴封。 近两年来，汉电厂真空系统严密性试验不合格。经过长时间大量的消漏工作，真空度有所提高，但效果不甚理想。经与西安电力热工研宄院研究分析，给水泵密封水回水幻型槽漏空气可能性较大。汉电厂给水泵为上海电力修造总厂生产的0600240型锅炉给水泵，其密封水采用凝结水，回水通过型槽疏水至凝汽器，给水泵自由端密封水回水孔与大气相通。由于型槽原设计采用级结构，在机组动态运行过程
影响凝汽式汽轮机真空度因素分析
影响凝汽式汽轮机真空度因素分析 离心式富气压缩机是催化裂化装置的心脏，是确保催化裂化装置安全平稳运行的核心设备。而作为它的驱动设备凝汽式汽轮机则是心脏中的心脏。保持合格的真空度是 凝汽式汽轮机正常运转的关键条件之一，凝汽器的真空度是影响汽轮机效率的重要因素，对整个汽轮机组的热经济性影响较大。真空度的保持和建立一般有几个影响因素。 为此，从抽气器抽气效果、凝汽器端差、循环水温升和凝汽器换热效果的角度，分析了影响凝汽器真空的因素，通过查找资料并参考一些汽轮机机组实际问题的分析处理方法，总结了几点影响凝汽器真空度下降的原因。 标签：传热端差；真空严密性；汽轮机抽汽器；轴端漏气 1凝汽器端差 凝汽器压力下的饱和温度（凝结水温）与循环冷却水出口温度之差称为端差。 理论上，端差越低越小，但实现困难，实际上综合循泵耗功（电）、复水器换热体积，最佳换热流速（及流量），确定出一定（4-6、6-8度）的经济控制指标。 影响凝汽器运行状况的好坏的一个重要因素是凝汽器传热端差值的变化，端差值的变化可作为判别凝汽器运行状态的依据。运行中凝汽器端差值越小，则运行情况越好，汽轮机的热效率就会越高。 从凝汽器实际的运行情况分析，凝汽器传热端差值越小对凝汽器的经济运行越是有利的，端差小，说明循环水吸收的热量多，凝汽器铜管的传热情况好，同一循环水流量可以获得相对较高的凝汽器真空度；在循环水流量，压力等参数不变，汽轮机负荷恒定的情况下，若端差值变大，则说明凝汽器铜管的传热效果变差。导致凝汽器铜管传热效率变差原因有两点：一是铜管表面的污染严重，因此严重影响传热效率的提升；二是由于真空系统不严密漏空气或抽气器工作不正常导致真空度下降，使铜管外表面形成空气膜因此阻碍了传热。因此，一般可把端差的大小作为凝汽器铜管清洁度及漏空气的一项重要的依据；凝汽器铜管传热量的增加，导致凝汽器真空上升，端差则有所增加。分析端差要在相同负荷，冷却水温度，冷却水量与正常情况下（即凝汽器铜管清洁，真空严密性良好）的数值进行比较。实际生产中若发现端差升高较快，往往是由于抽气器工作不正常，或者真空系统严密性差引起的。若端差值逐渐升高，则一般是由于凝汽器铜管表面清洁引起的。 2真空系统严密性
机组真空下降的原因分析与处理方法
机组真空下降的原因分析与处理方法 前言： 汽轮机的排汽进入凝汽器汽侧，大流量的循环水送入凝结器铜管内侧，通过铜管内循环水与排汽换热把排汽的热量带走，使排汽凝结成水，其比容急剧减小（约减小到原来的三万分之一），因此原为蒸汽所占的空间便形成了真空。而不凝结气体则通过真空泵抽出，从而起到维持真空的作用。 我厂曾经多次发生凝汽器的真空下降的异常情况，给汽轮机组的安全经济运行造成一定的影响，真空每下降1Kpa将增加约3g／kw.h 煤耗；各机组都不同程度发生过凝汽器真空下降的异常情况，只是真空下降的最低数值不同。造成凝汽器真空下降的原因较多，现在就生产实际工作中遇到的造成凝汽器真空下降常见的原因与处理方法介绍给大家仅供参考、交流。 一、在汽轮机组启动过程中，造成凝汽器真空下降的原因： 1、汽轮机轴封压力不正常 （1）、原因：在机组启动过程中，若轴封供汽压力不正常，则凝汽器真空值会缓慢下降，当轴封压力低时，汽轮机高、低压缸的前后轴封会因压力不足而导致轴封处倒拉空气进入汽缸内，使汽轮机的排汽缸温度升高，凝汽器真空下降。而造成轴封压力低的原因可能是轴封压力调节阀故障；轴封供汽系统上的阀门未开或开度不足。 （2）、象征：真空表指示值下降、汽轮机的排汽缸温度的指示值上升。（3）、处理：当确证为轴封供汽压力不足造成凝汽器真空为缓慢下降
时，值班员必须立即检查轴封压力、汽源是否正常，在一般情况下，只需要将轴封压力调至正常值即可。若是因轴封汽源本身压力不足，则应立即切换轴封汽源，保证轴封压在正常范围内即可，若是无效，则应该进行其它方面检查工作。 2、凝汽器热水井水位升高 （1）、原因：凝汽器的热水井水位过高时，淹没凝汽器铜管或者凝汽器的抽汽口，则导致凝汽器的内部工况发生变化，即热交换效果下降，这时真空将会缓慢下降。而造成凝汽器的热水井水位升高的原因可能是a、凝结水泵故障；b除盐水补水量过大；c、凝汽器铜管泄漏；d、凝结水启动放水排水不畅；e、凝结水系统上的阀门开度不足造成的。（2）、象征：真空表指示下降，汽轮机的排汽缸温度上升、而凝汽器水位计、就地水位计水位也会上升。 （3）、处理：当确证为凝汽器的热水井水位升高造成凝汽器真空为缓慢下降时，值班员必须立即检查究竟是什么原因使凝汽器水位上升，迅速想办法将凝汽器水位降至正常水位值。 3、凝汽器循环水量不足 （1）、原因：当循环水量不足时，汽轮机产生的泛汽在凝结器中被冷却的量将减小，进而使排汽缸温度上升，凝汽器真空下降，造成循环水量不足的原因可能是循环水泵发生故障；循环水进水间水位低引起循环水泵汽化，使循环水量不足；机组凝汽器两侧的进、出口电动门未开到位；在凝汽器通循环水时，系统内的空气未排完。 （2）、象征：真空表指示值会下降，汽轮机的排汽缸温度的指示值上
浅析凝汽器真空下降的原因及采取的相应措施
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/d010388469.html, 浅析凝汽器真空下降的原因及采取的相应措施 作者：卜建军张凤霞 来源：《卷宗》2011年第10期 摘要：由于凝汽器真空下降使汽轮机组运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性都会有所降低，分析真空降低的原因，提出提高机组凝汽器真空的有效方法显然十分必要。根据这一现状，结合现场实际，分析凝汽器真空下降的主要特征及其原因，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。 关键词：凝汽器；真空；原因分析；应对措施 凝汽器是凝汽式汽轮机装置的主要组成部分之一，它的主要作用有两个方面：一是在汽轮机排汽口建立并维持高度真空；二是保证蒸汽凝结并供应洁净的凝结水作为锅炉给水。凝汽器的结构类型目前采用最为广泛的是表面式凝汽器，其特点是冷却介质与蒸汽经过管壁间接换热，从而保障了凝结水的洁净。凝结设备在热力循环中起着冷源作用，降低汽轮机排汽的压力和温度，可以提高循环热效率。凝汽器真空的下降会使汽轮机组运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性降低。 北方铜业热电厂凝结设备采用的是N-1000-2型凝汽器，属于分列二道制表面式水冷，冷却面积为1000m2，冷却水量3000t/h，水室内最大允许水压0.25MPa，冷却水压0.17MPa，水阻0.1MPa，冷却水流速1.85m/s。 热电厂曾经多次发生凝结器的真空缓慢下降的异常情况，给汽轮机组的安全经济运行造成一定的影响。各机组都不同程度发生过凝结器真空缓慢下降的异常情况，只是真空下降的最低数值不同。造成凝结器真空缓慢下降的原因较多，现在就本人在生产实际工作中遇到的造成凝结器真空缓慢下降的原因与处理方法介绍给大家仅供参考，若有错误观点则请指正，谢谢！ 一、在汽轮机组启动过程中，造成凝结器真空缓慢下降的原因 1、凝结器热水井水位升高 （1）、原因：凝结器的热水井水位过高时，淹没凝结器铜管或者凝结器的抽汽口，则导致凝结器的内部工况发生变化，即热交换效果下降，这时真空将会缓慢下降。而造成凝结器的
汽轮机真空下降原因的分析
第二章汽轮机真空下降的原 因 在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备是凝汽式汽轮机组的一个重要组成部分，它的工作性能直接影响整个汽轮机组的安全性、可靠性、稳定性和经济性。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%。凝汽器内所形成的真空受凝汽器传热情况、真空系统严密性状况、冷却水的温度、流量、机组的排汽量及抽气器的工作状况等因素制约。因此有必要分析机组凝汽器真空度下降的原因，找出预防真空度下降的措施，从而提高凝汽器性能，维持机组经济真空运行,以便直接提高整个汽轮机组的热经济性。 第一节汽轮机凝汽器真空度下降的主要特征 在汽轮机组的正常运行中我们可以通过各种仪表、数据来了解和分析汽轮机凝汽器的真空度好坏情况。一般汽轮机凝汽器真空度下降的主要特征有： （1）真空表指示降低； （2）排汽温度升高； （3）凝结水过冷度增加；
（4）凝汽器端差增大； （5）机组出现振动； 第二节汽轮机凝汽器真空度下降原因分析 引起汽轮机凝汽器真空度下降的原因主要有循环水量中断或不足、循环水温升高、后轴封供汽中断、抽气器或真空泵故障、凝汽器满水（或水位升高）、凝汽器结垢或腐蚀，传热恶化、凝汽器水侧泄漏、凝汽器真空系统不严密，汽侧泄漏导致空气涌入等。就这些问题我将分别做出分析、阐述：一、循环水量中断或不足 ⑴循环水中断 循环水中断引起真空急剧下降的主要特征是：真空表指示回零；凝汽器前循环水泵出口侧压力急剧下降；冷却塔无水喷出。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 毕业设计（论文）说明书专用第7页 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，使空气漏人泵内等。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进行故障停
汽轮机凝汽器最佳真空的影响因素及确定方法
汽轮机凝汽器最佳真空的影响因素及确定方法 发表时间：2017-07-04T11:33:12.393Z 来源：《电力设备》2017年第7期作者：曲智超[导读] 摘要：凝汽器真空是汽轮机运行时的一个重要参数，对汽轮机的抽气设备安全有着重要的影响。现有的凝汽器最佳真空的确定方法只适用于凝汽器水侧管壁清洁、汽轮机真空系统严密性正常或抽气设备运行性能正常的情况。 （华电电力科学研究院浙江杭州 310030）摘要：凝汽器真空是汽轮机运行时的一个重要参数，对汽轮机的抽气设备安全有着重要的影响。现有的凝汽器最佳真空的确定方法只适用于凝汽器水侧管壁清洁、汽轮机真空系统严密性正常或抽气设备运行性能正常的情况。未考虑到循环水流量变化引起凝汽器真空变化的同时对汽轮机排汽阻力、凝结水过度冷却及凝结水含氧量的影响，同时还未考虑到锅炉补给水对凝汽器真空的影响。文中首先对凝汽器 清洁率对最佳真空的影响进行了分析,然后提出一种新的凝汽器最佳真空的确定方法,该方法利用凝汽器综合清洁系数来体现凝汽器水侧管壁脏污程度、汽轮机真空系统严密性及抽气设备运行性能对最佳真空的影响,从而提高了最佳真空的确定精度。结合其他的影响因素，归纳总结出确定汽轮机凝汽器最佳真空的方法。 关键词：汽轮机;凝汽器；最佳真空；方法 1前言 随着我国电力市场体制的逐渐完善,竞价上网的全面展开,对汽轮机运行经济性提出了更高的要求。其中,大容量汽轮机主要辅机的合理运行方式对汽轮机的运行经济性产生很大的影响。在汽轮机众多的辅助设备中,当给水泵采用小汽轮机带动后,冷却水系统中的循环水泵成为耗电量最大的设备,约占汽轮发电机组额定发电量的1%-1.5%。这就要求汽轮机运行部门根据当时的汽轮机负荷和冷却水温度,及时调整冷却水系统的运行方式,调整循环水泵的运行台数,实现冷却水系统的优化运行,保持凝汽器在最佳真空下运行,最大限度地提高汽轮机的运行经济性。 目前,凝汽器最佳真空的确定,一般都采用计算的方法，即通过计算得到对应当时冷却水温度、冷却水流量及汽轮机排汽量之间的关系,从而得到当时的凝汽器真空,再利用与前述试验方法类似的过程,得到凝汽器的最佳真空。但现有的计算方法在计算凝汽器端差时,均是在假定当时凝汽器水侧管壁的清洁、真空系统严密性状态正常或抽气设备性能良好的情况下进行计算,而对这些因素失常时的情况考虑不够。为此,首先对现有的通过凝汽器性能计算确定最佳真空的方法进行了分析,指出其存在的问题,最后,提出一种考虑水侧管壁清洁程度、真空系统严密性或抽气设备工作性能的最佳真空的确定方法。 2影响凝汽器真空的主要因素在设备运转正常的情况下，凝汽器的蒸汽压力可以通过饱和温度来确定，而饱和温度又直接受到循环水入口温度、循环水温升和凝汽器端差的影响，所以，这三者是影响凝汽器真空的主要因素。循环水入口温度主要受环境因素的影响较大，相同设备在冬天和夏天产生的循环水温度差异非常明显。冬天温度明显较低。入口温度还与冷却设备有一定关系，设备越好，冷却效果越好，相应的入口温度越低。根据凝汽器热平衡公式可以推算出，循环水温升主要取决于循环水的流量，循环水流量越小温升越高，真空越低。而现实生产中，循环水量主要由循环水泵决定，与循环水泵的流量和并联台数密切相关。凝汽器端差是凝汽器内汽轮机排汽压力对应的饱和温度与循环水出口温度之差，根据凝汽器热平衡公式可以推出，凝汽器端差主要受凝汽器传热系数、循环水量和排汽量的影响，凝汽器传热系数越高，凝汽器端越小，真空越高。一切影响凝汽器传热系数的因素都将影响真空。 3影响凝汽器最佳真空的因素传统的最佳真空就是指，改变循环水量使机组电功率的增加值与循环水泵所耗功率的增加值之间的差值达到最大时所对应的真空。而忽略了循环水费用、循环水最小流速、凝汽器脏污程度、真空泵损耗功率等带来的影响，从而使计算结果与现实理想结果产生偏差。 3.1最佳循环水量的影响 根据传统的最佳真空确定方法而推算出的最佳循环水量，虽然考虑了输送循环水过程中所产生的单设备功率消耗，实现了循环水系统的经济优化，但在循环水运行费用上，没有考虑水资源的消耗，以及对河流大气造成的环境污染问题。随着社会的进步，人们对环境的重视程度越来越高，政府的相关部门对环境污染问题控制严格，凝汽器所消耗的循环水量以及因此而产生的热水、热气的排放对环境的污染，因此而带来的经济损失也是不容忽视的。所以说传统的最佳真空只是能量意义上的最佳真空，要想达到真正意义上的经济最佳真空，就必须要考虑循环水本身的费用，这样才能保证汽轮机运行时的经济收益最大化。 3.2清洁程度的影响 传统的最佳真空确定方法，是在理想的情况下，假定凝汽器管壁清洁，但现实生产中这此因素不可能完全符合要求，传统的最佳真空确定方法对以上因素没有考虑。当凝汽器管壁不够清洁时，虽然循环水流量以及循环水泵消耗的功率受到的影响非常小，但是凝汽器的传热系数却受到了较大的影响，进而使得凝汽器的端差发生变化，最终影响凝汽器的最佳真空的确定。可见清洁程度在最佳真空的确定过程中也是必须要考虑的因素。 3.3真空泵单耗的影响 在汽轮机的运行过程中，由于设备密封性能等原因，难免会有空气进入汽轮机当中，从而影响凝汽器的最佳真空。而正空泵的作用就是不停的将这部分空气抽走，使得凝汽器的真空保持在最佳状态下，当真空泵运转正常、容量适合的时候，凝汽器的最佳真空主要受循环水入口温度、循环水温升和凝汽器端差等因素影响，但是当真空泵运转不正常、容量偏小时，它就不能及时的将汽轮机内的空气抽走，从而使得汽轮机的背压升高，凝汽器的真空降低，从而使得汽轮机的循环热效率大大降低。可见真空泵等抽气设备也是影响凝汽器最佳真空的一个重要因素。 3.4过冷度和含氧量的影响 凝汽器中所含的空气是产生过冷度的主要原因，漏入的空气量越多，凝结水的温度就越低，产生的过冷度就愈大，从而造成的损失就愈大。另外背压的降低会使得凝结水中的氧气含量增加，氧气含量的增加又会加大凝结水对管路和低压加热器的腐蚀，从而使得整个机组的经济性和安全性大大降低，为了除去氧气含量，势必增加除氧费用。 4凝汽器最佳真空的确定方法
汽轮机凝汽器真空度下降原因论文
浅析汽轮机凝汽器真空度下降的原因摘要：凝气设备是汽轮机组重要辅机之一，凝汽器用来冷却汽轮机排汽，使之凝结为水，再由凝结水泵送到除氧器，经给水泵送到锅炉。凝结水在发电厂是非常珍贵的，尤其对高温、高压设备。在汽轮机排汽口造成高度真空，使蒸汽中所含的热量尽可能被用来发电，因此，凝汽器工作的好坏，对发电厂经济性影响极大。在正常运行中凝汽器有除气作用，能除去凝结水中的含氧，从而提高给水质量防止设备腐蚀。因此在汽轮机运行中，监视和保证凝结水是非常重要的。 关键词：汽轮机、凝汽器真空度 abstract: the gas equipment of the steam turbine unit is one of important auxiliary machine, condensed steam turbine exhaust steam used for cooling, condenses into water, then the condensate pumps to the deaerator, the pump to the boiler. condensate in the power plant is a very precious thing, especially for high temperature and high pressure equipment. in the steam turbine exhaust steam mouth cause high vacuum, make steam as far as possible contains quantity of heat is used to make electricity, therefore, condenser work is good or bad, the economy influence on power stations is great. in normal operation of condenser have in addition to gas effect, can remove condensate of oxygen, so as to improve the quality
凝汽器真空查漏
凝汽器真空查漏 1 凝汽器真空的成因 凝汽器中形成真空的成因是汽轮机的排汽被冷却成凝结水，其比容急剧缩小。如蒸汽在绝对压力4KPa时，蒸汽的体积比水容积大3万多倍。 当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器汽侧形成高度真空，它是汽水系统完成循环的必要条件。 正是因为凝汽器内部为极高的真空，所以所有与之相连接的设备都有可能因为不严而往凝汽器内部漏入空气，加上汽轮机排汽中的不凝结气体，如果不及时抽出,将会逐渐升高凝汽器内的压力值，真空下降，导致蒸汽的排汽焓值上升，有效焓降降低，汽轮机蒸汽循环的效率下降。 有资料显示，真空每下降1KPa，机组的热耗将增加70kj/kw，热效率降低%。射水抽气器或水环真空泵的作用就是抽出凝汽器的不凝结气体，以维持凝器的真空。 2 真空严密性差的危害 汽轮机真空严密性差的危害主要表现在以下三个方面： 一是真空严密性差时，漏入真空系统的空气较多，射水抽气器或水环真空泵不能够将漏入的空气及时抽走，机组的排汽压力和排汽温度就会上升，这无疑要降低汽轮机组的效率，增加供电煤耗，并可能威胁汽轮机的安全运行，另一方面，由于空气的存在，蒸汽与冷却水的换热系数降低，导致排汽与冷却水出水温差增大。 二是当漏入真空系统的空气虽然能够被及时地抽出，但需增加射水抽气器的负荷，浪费厂用电及循环水。
三是由于漏入了空气，导致凝汽器过冷度过大，系统热经济性降低，凝结水溶氧增加，可造成低压设备氧腐蚀。 3 真空查漏的方法 1.通常用灌水法查找真空系统不严密的方法的优缺点 真空系统包含大量的设备及系统，连接的动静密封点多，在轻微漏空气的情况下很难发现漏点，因为空气往里吸，不够直观，传统的运行中用火焰检查法较繁琐且效果不好，多数情况下使用的方法是在机组停机后对真空系统进行灌水找漏。这种方法比较直观，漏点极易被发现，缺点是由于设备的原因，灌水高度最高只能到汽缸的最低轴封洼窝处，高于轴封洼窝的地方因为水上不去而不易发现，特别是与汽轮机汽缸相连接的管道系统。 2.使用氦质谱查找真空系统不严密的方法的优缺点 使用氦质谱方法通常是在可疑点喷氦气，然后在真空泵端检测，看是否能检测到氦气，如果检测到氦气则说明此可疑点泄漏。此方法能确定泄漏大体位置，并有一个相对值数据。但设备使用较费力，需要三到四人操作；氦质谱法受环境影响较大，空气流动性适度都对确定漏点造成麻烦；另外，空冷岛上使用氦质谱检漏难度较大。在管道较多的位置基本难以确定漏点。 3.使用超声波查找真空系统不严密的方法的优缺点 超声波检漏法是一种方便快捷的方法，首先操作简单，一人即可操作；而且能准确确定漏点的位置，使堵漏较方便；应用在空冷岛上更是方便、快捷、准确。缺点是使用时需要一定的操作经验。 火烛法，涂抹肥皂泡，卤素检测等方法较为原始，在此不多描述。
凝汽器真空和严密性的分析及对机组运行的影响
凝汽器真空和严密性的分析及对机组运行的影响 （秦山核电公司运行部） 摘要：结合本厂分析了凝汽器内的真空高低对汽轮机的经济性、安全性的主要影响；凝汽器的汽侧真空严密性对于机组运行的影响及对汽轮发电机组真空系统漏空进行了分析。说明了在真空系统发生漏空后应采取的判断方法和措施。 关键词： 经济真空；极限真空；过冷度；真空严密性；分析真空用图；漏空点；分析。 汽轮机凝汽器内真空的产生，主要是依靠汽轮机排汽在凝汽器迅速凝结成水，体积急剧缩小而造成的。其次是依靠射汽(射水)抽汽器连续抽出凝汽器内的不凝结气体和空气。为了使汽轮机的排汽能够迅速冷却而凝结成水，必须向凝汽器不断通人大量的冷却用循环水。 A.真空变化对汽轮机的安全与经济都有较大的影响。真空低即排汽压力高，可以使汽轮机的耗汽量增加，经济性降低。真空高即排汽压力低，可以使汽轮机的耗汽量减少，经济性提高。所以，凝汽式机组运行时，应维持较高的真空。 1. 凝汽器内真空的升高 当主蒸汽压力和温度不变，凝汽器真空升高时，蒸汽在汽轮机内的总焓降增加，排汽温度降低，被循环水带走的热量损失减少，机组运行的经济性提高；但要维持较高的真空，在进入凝汽器的循环水温度相同的情况下，就必须增加循环水量，这时循环水泵就要消耗更多的电量。因此，机组只有维持在凝汽器的经济真空下运行才是最有利的。所谓经济真空，就是通过提高凝汽器真空，使汽轮发电机组多发的电量与循环水泵多消耗的电力之差达到最大值时凝汽器所达到的真空。另外，真空提高到汽轮机末级喷嘴的蒸汽膨胀能力达到极限时(此时的真空值称为极限真空)，汽轮发电机组的电负荷就不再增加。所以凝汽器的真空超过经济真空并不经济，并且还会使汽轮机末几级的蒸汽湿度增加，使末几级叶片的湿汽损失增加，加剧了蒸汽对动叶片的冲蚀作用，缩短了叶片的使用寿命。因此，凝汽器真空升高过多，对汽轮机运行的经济性和安全性都是不利的。
汽轮机凝汽器系统真空查漏
汽轮机凝汽器系统真空查漏 机组真空是火力发电厂重要的监视参数之一，真空变化对汽轮机安全、经济运行都有影响，运行经验表明，凝汽器真空降低直接影响循环效率，每降低1KPa真空会使汽轮机热耗增加0.94%，机组煤耗增加 3.2g/kwh。真空下降使循环效率下同时会造成汽轮机排汽温度的升高，引起汽轮机转子上移，轴承中心偏离，严重时会引起汽轮机的振动。此外，凝汽器真空降低时为保证机组出力不变，必须增加蒸汽流量，导致轴向推力增大，变化严重时会影响汽轮机安全运行。另一方面，空气漏入凝结水中会使凝结水溶氧超标，腐蚀汽轮机、锅炉设备，影响机组的安全运行。因此在汽轮机运行中必须严格控制机组真空下降。机组运行中真空主要与循环水量水温及系统严密性有关。如果出现真空下降，排除比较常见的故障外，真空系统的泄漏是造成下降的主要原因。其现象主要表现为真空数值下降、排汽温度升高、主汽流量增加及凝汽器端差增大等，直接影响到机组运行的安全经济性。 我厂凝汽器是由东方汽轮机厂生产制造N17660型表面式换热器，水室采用对分制，便于运行中对凝汽器进行半面清洗，凝汽器、凝结水泵、射水抽汽器、循环水泵及这些部件之间所连接的管道称为凝汽设备，凝汽器真空的高低对汽轮机运行的经济性有着直接的关系，所以要求真空系统（包括凝汽器本体）要有高度的严密性。一般是通过定期进行真空严密性试验来检验真空系统的严密程度。通过试
验，可掌握真空系统严密性的变化情况，鉴定凝汽器工作的好坏，以便采取对策查找及消除漏点，防止空气漏入影响传热效果及真空，不同机组对真空严密性有不同的要求，真空严密性用每分钟真空下降值表示。 凝汽器真空系统的密封点很多，包括与凝汽器连接的负压管道的焊口、膨胀节、疏水扩容器、减温水管道、多级水封、水位计等涉及汽机、热控等多个专业，检修工艺要求严格，检修工艺要求严格，涉及范围广，要求责任心强。真空系统严密性应在机组检修期间得以保证，如果由于密封不严、检修工艺不合理及查漏不全面等在机组运行一段时间后发生泄漏，仍应该采取各种措施，积极进行真空严密泄漏查找工作。为保证汽轮机真空系统查漏工作的顺利进行，确保机组的安全经济运行，特制定如下措施： 一组织措施 1、本工作的开展需要运行、点检、检修及热力试验组协调完成。 2、准备好查漏工作所需要的氦质谱检漏仪、氦气瓶、便携式气袋、喷射用铜管及连接用胶管、对讲机等工器具，保证合格足量的氦气。 3 、査漏工作要确定一个工作负责人，负责査漏工作中各部门的协调联系工作以及査漏工作的分工安排。 4、查漏工作由设备部组织进行，发电部专工、热试组人员、汽机车间检修班组人员配合，运行当值人员保证机组稳定运行并配合进行各阶段严密性试验。
凝汽器真空对汽轮机工作的影响分析及对策(葛乃友)
凝汽器真空对汽轮机工作的影响分析及对策 葛乃友 （芦岭阳光能源综合利用有限公司煤矸石发电厂；安徽宿州234113） [摘要]浅析凝汽器真空对汽轮机工作的影响、保真空方法、真空下降及处理及案例分析。 [关键词]汽轮机；真空；影响；对策 1 引言 以前总以为通过增加凝汽器的真空度能提高汽轮机的效率，其实则不然，真空度越高，机组的效率并不越高。特别在北方，冬季循环水一般都在10℃以下，虽然真空度较高，但汽轮机凝结水温度却大大降低。过冷度的增加，导致了综合热效率的降低，经济性就差。所以应根据机组负荷、季节等情况确定，加上合理调整循环水泵运行数量与方式。只有汽轮机排汽压力达到最佳真空时才行。 2 凝汽器真空对汽轮机工作的影响 安全经济发供电是电力生产的基本原则，为提高生产运行可靠性和经济性，应积极开展节能技术改造，推广运用四新技术，充分挖掘设备潜力，力求降耗增效。提高系统经济运行质量，首先就要加强经济指标的管理，对影响机组经济运行的凝汽器问题，如汽轮机背压、凝汽器端差、过冷度、循环水入口温度，循环水温升等参数，都与经济运行有关，特别是初压力、初温度和排汽压力影响最大。降低汽轮机的排汽压力，使循环放热过程的平均温度降低，是提高热经济性的主要方法之一。排汽压力还与冷却水温度和流量、凝汽器的冷却面积和构造、汽轮机末级的通流面积、汽轮机的负荷等有关。在蒸汽初参数和循环形式已定的情况下，循环热效率随排汽压力的降低而提高。 为提高机组效率，一般可通过提高凝汽器真空这个途径。真空越高，效率也越高，但不能无限制的提高。汽轮机末极叶片的通流能力是一定的，当蒸汽在末极叶片中膨胀达最大值时与之对应的真空称为极限真空，此时再提高真空，蒸汽就在叶片外膨胀，不做功了。凝汽器的最佳真空是：提高凝汽器的真
机组真空下降的原因及处理
造成凝汽器真空下降的原因较多，现在就生产实际工作中遇到的造成凝汽器真空下降常见的原因与处理方法介绍给大家仅供参考、交流。 一、在汽轮机组启动过程中，造成凝汽器真空下降的原因： 1、汽轮机轴封压力不正常 （1）、原因：在机组启动过程中，若轴封供汽压力不正常，则凝汽器真空值会缓慢下降，当轴封压力低时，汽轮机高、低压缸的前后轴封会因压力不足而导致轴封处倒拉空气进入汽缸内，使汽轮机的排汽缸温度升高，凝汽器真空下降。而造成轴封压力低的原因可能是轴封压力调节阀故障；轴封供汽系统上的阀门未开或开度不足。 （2）、象征：真空表指示值下降、汽轮机的排汽缸温度的指示值上升。（3）、处理：当确证为轴封供汽压力不足造成凝汽器真空为缓慢下降时，值班员必须立即检查轴封压力、汽源是否正常，在一般情况下，只需要将轴封压力调至正常值即可。若是因轴封汽源本身压力不足，则应立即切换轴封汽源，保证轴封压在正常范围内即可，若是无效，则应该进行其它方面检查工作。 2、凝汽器热水井水位升高 （1）、原因：凝汽器的热水井水位过高时，淹没凝汽器铜管或者凝汽器的抽汽口，则导致凝汽器的内部工况发生变化，即热交换效果下降，这时真空将会缓慢下降。而造成凝汽器的热水井水位升高的原因可能是a、凝结水泵故障；b除盐水补水量过大；c、凝汽器铜管泄漏；d、凝结水启动放水排水不畅；e、凝结水系统上的阀门开度不足造成的。 （2）、象征：真空表指示下降，汽轮机的排汽缸温度上升、而凝汽器水位计、就地水位计水位也会上升。
（3）、处理：当确证为凝汽器的热水井水位升高造成凝汽器真空为缓慢下降时，值班员必须立即检查究竟是什么原因使凝汽器水位上升，迅速想办法将凝汽器水位降至正常水位值。 3、凝汽器循环水量不足 （1）、原因：当循环水量不足时，汽轮机产生的泛汽在凝结器中被冷却的量将减小，进而使排汽缸温度上升，凝汽器真空下降，造成循环水量不足的原因可能是循环水泵发生故障；循环水进水间水位低引起循环水泵汽化，使循环水量不足；机组凝汽器两侧的进、出口电动门未开到位；在凝汽器通循环水时，系统内的空气未排完。 （2）、象征：真空表指示值会下降，汽轮机的排汽缸温度的指示值上升，凝汽器循环水的进、出口压力会波动，凝汽器循环水的进、出口水温度会发生变化（进口温度正常，出口温度升高）。 （3）、处理：当确证为凝汽器循环水量不足造成凝汽器真空为缓慢下降时，值班员应迅速检查循泵运行是否正常，进水间水位是否正常。迅速到就地检查机组凝汽器的两侧进、出口电动门是否已经开到位，两侧进、出口压力是否波动（若是波动则对其进行排空气工作，直至空气管排出水为止）。 4、处于负压区域内的阀门状态误开（或误关） （1）、原因：由于机组启动过程中，人员操作量大，在此过程中难免会发生操作漏项或是误操作的情况，这是造成此类真空下降的主要原因。 （2）、象征：真空下降、汽轮机的排汽缸温度升高，发生的时间之前，值班人员正好完成与真空系统有关操作项目。 （3）、处理：当确证为处于负压区域内的阀门状态误开（或误关）造成凝汽器