凝汽器真空下降分析

秦志寶(石家莊白龍化工股份有限公司 050031)

凝汽器是冷凝式汽輪機(jī)組的一個(gè)重要組成部份。其作用是建立并維持汽輪機(jī)排氣口的高度真空，使蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)盡可能膨脹到很低的壓力，增大蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的熱焓降，使蒸汽的熱能更好的轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，提高機(jī)組的熱效率。凝汽器運(yùn)行工況是否正常，直接影響著整個(gè)機(jī)組的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。其中保持凝汽的最佳真空是最重要的因素之一。

一、凝汽器真空下降的主要特征

1.真空表指示真空壓力降低；

2.排氣溫度升高；

3.循環(huán)水進(jìn)出口溫度差增大；

4.凝結(jié)水過(guò)冷度增加；

5.機(jī)組軸向位移增大；

6.在負(fù)荷一定下，耗氣量增大。

二、凝汽器真空下降原因分析

凝汽器真空下降，可分為劇烈下降和緩慢下降。劇烈下降的原因有：循環(huán)水泵，凝結(jié)水泵或抽氣器工作不正常，汽輪機(jī)低壓軸封中斷，供氣壓力減小或者帶水，真空系統(tǒng)漏入空氣等。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，由于這些原因造成的真空劇烈下降比較容易發(fā)現(xiàn)，而真空緩慢下降時(shí)，其原因的查找則要相對(duì)復(fù)雜。下面就真空下降的原因做出具體分析:

1.循環(huán)水水量減少或中斷

循環(huán)水水量減少主要表現(xiàn)為：真空緩慢下降，循環(huán)水進(jìn)出口溫差增大。如果循環(huán)水進(jìn)出口壓差減小，循環(huán)水泵出口和凝汽器出口的循環(huán)水壓增大可認(rèn)為是凝汽器循環(huán)水出口管發(fā)生部分堵塞；如果循環(huán)水進(jìn)出口壓差增大，循環(huán)水泵出口和凝汽器進(jìn)口循環(huán)水壓增大，可認(rèn)為是凝汽器內(nèi)管板部分堵塞。

循環(huán)水中斷時(shí)表現(xiàn)為：凝汽器循環(huán)水進(jìn)口壓力急劇下降，真空表指示急劇下降。其原因可能是循環(huán)水泵發(fā)生機(jī)械故障(如泵軸承卡死)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電機(jī)掉閘，而備用循環(huán)水泵沒有投入運(yùn)行：循環(huán)水泵吸水口水位過(guò)低或是吸水口濾網(wǎng)完全堵塞；循環(huán)水泵填料密封不嚴(yán)使空氣漏入泵體；循環(huán)水泵吸水管有露點(diǎn)致空氣進(jìn)入泵體等。當(dāng)循環(huán)水中斷后，應(yīng)立即采取措施恢復(fù)循環(huán)水，如果真空降到了停機(jī)指標(biāo)，應(yīng)立即打閘停機(jī)。

2 循環(huán)水溫升高

當(dāng)循環(huán)水的冷卻設(shè)備異常時(shí)，循環(huán)水的溫度會(huì)逐漸升高，影響凝汽器的換熱效果，其吸收的熱量就會(huì)減少，最終導(dǎo)致排氣壓力升高，降低蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的焓降值，使得凝汽器真空下降。尤其是夏季天氣炎熱時(shí)，循環(huán)水的進(jìn)口溫度往往很高，在不采取特殊措施的情況下，凝汽器的循環(huán)水量就要求增加很多，而有時(shí)只增大循環(huán)水量也不能維持凝汽器的真空，此時(shí)只能限制汽輪機(jī)的負(fù)荷。如果想維持最佳真空，就必須改進(jìn)或增大冷卻設(shè)備和設(shè)施的冷卻能力，使循環(huán)水進(jìn)口溫度保持最佳。

3 凝結(jié)水泵填料壓蘭調(diào)整不當(dāng)

凝結(jié)水泵的填料壓蘭調(diào)整不當(dāng)，使空氣漏入泵體，最后積聚在凝汽器內(nèi)部，可導(dǎo)致真空下降。而空氣進(jìn)入到泵體內(nèi)，使得泵打不出水，導(dǎo)致凝汽器熱水井水位急劇上升，甚至淹沒銅管，導(dǎo)致冷卻面積減小，造成真空下降。此時(shí)應(yīng)壓緊填料，調(diào)整到凝結(jié)水只呈滴狀泄漏。如果填料壓蘭已經(jīng)壓到最低限度，凝結(jié)水泵仍不上水，只能啟動(dòng)備用泵。將主泵與真空系統(tǒng)隔絕后，在填料箱內(nèi)填裝填料。

4 凝汽器銅管破裂

凝汽器銅管破裂泄漏，使得硬度超標(biāo)的循環(huán)水進(jìn)入凝汽器汽側(cè)，凝汽器水位升高，淹沒銅管，冷卻面積減少，造成真空下降。此外，凝結(jié)水水質(zhì)嚴(yán)重惡化，還可造成其他設(shè)備和管道結(jié)垢腐蝕，甚至導(dǎo)致鍋爐爆炸。此時(shí)應(yīng)對(duì)凝汽器進(jìn)行查漏工作。平時(shí)也應(yīng)利用大中小檢修機(jī)會(huì)對(duì)凝汽器進(jìn)行灌水查漏，如發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)更換銅管，或者用堵頭將破裂銅管兩頭堵死。

5 凝汽器銅管臟污結(jié)垢

凝汽器銅管臟污結(jié)垢后，使傳熱能力降低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使銅管內(nèi)有效流通面積減少，增大循環(huán)水流動(dòng)阻力，冷卻水出入口溫差增大，造成真空下降。凝汽器銅管臟污結(jié)垢對(duì)真空的影響是有特定特點(diǎn)的，是逐漸積累和增強(qiáng)的，與銅管潔凈時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)相比較，很容易判斷凝汽器是否結(jié)垢。

當(dāng)凝汽器銅管內(nèi)是污泥和軟垢時(shí)，可利用中小修機(jī)會(huì)用高壓清洗機(jī)清洗銅管，排出銅管內(nèi)污泥和軟垢。當(dāng)凝汽器銅管內(nèi)是硬垢時(shí)，使用高壓清洗機(jī)的效果不是很好，可以用酸洗的方法將硬垢溶解，從而清除硬垢。之后還可以在銅管內(nèi)壁鍍膜，增大內(nèi)壁光潔度，減少碳酸鹽類的附著。

6 抽氣器噴嘴堵塞

當(dāng)蒸汽品質(zhì)不良時(shí)，使噴嘴孔內(nèi)積有鹽垢，通流截面面積減小，使抽氣器工作效率降低，造成真空下降。此時(shí)可用蒸汽閥門調(diào)節(jié)蒸汽壓力，沖洗噴嘴以改善效果。如果效果不好，可以倒備用抽氣器。將堵塞的噴嘴拆下清理孔內(nèi)鹽垢。

7 汽輪機(jī)低壓軸封供汽不足或者中斷

汽輪機(jī)低壓軸封供汽不足或者中斷，將導(dǎo)致空氣等不凝結(jié)氣體從外部漏入處于真空狀態(tài)的后汽缸，最后不凝結(jié)氣體積聚在凝汽器中影響傳熱，使真空急劇下降。軸封供汽不足或中斷，一般是由于誤操作或者軸封汽壓自定調(diào)節(jié)失靈，此時(shí)應(yīng)開大調(diào)節(jié)門，使軸封供汽壓力恢復(fù)正常。

8 真空系統(tǒng)嚴(yán)密性不好

真空系統(tǒng)不嚴(yán)密，空氣從外部漏入處于真空系統(tǒng)的部位，最后滯留在凝汽器中，影響凝汽器的傳熱，使真空下降。當(dāng)系統(tǒng)存在較小的露點(diǎn)時(shí)，表現(xiàn)為真空下降到某一定值就保持穩(wěn)定，不再繼續(xù)下降，此時(shí)抽氣量與漏氣量保持平衡。當(dāng)系統(tǒng)真空持續(xù)下降時(shí)，應(yīng)立即查找真空系統(tǒng)內(nèi)各管道法蘭接合面，各儀表接頭，閥門填料等。

總之，影響凝汽器真空的因素很多。在工作中，應(yīng)對(duì)可能引起凝汽器真空系統(tǒng)故障的多方面因素定期檢查，及早發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)查明原因，采取相應(yīng)措施，確保機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。