凝汽器真空低的原因分析與處理

賈公禮　吳松達（．華電富拉爾基發電廠汽機車間，黑龍江 齊齊哈爾 604；．華電富拉爾基熱電廠發電部，黑龍江 齊齊哈爾 604）

凝汽器真空低的原因分析與處理

賈公禮1吳松達2
（1．華電富拉爾基發電廠汽機車間，黑龍江 齊齊哈爾 161041；2．華電富拉爾基熱電廠發電部，黑龍江 齊齊哈爾 161041）

摘要：本文針對富拉爾基發電廠6號機組凝汽器真空低、嚴密性不合格的實際情況，從凝汽器喉部焊接工藝、凝汽器二次循環水濾網及膠球清洗裝置、射水抽汽器、軸封系統、負壓系統管路閥門等相關設備系統入手進行闡述分析，查找原因制定了改善措施。運行試驗證明改進效果顯著，凝汽器的真空明顯提高。

關鍵詞：汽輪機；凝汽器；真空；嚴密性

機組真空高低是火電廠重要經濟指標，據估算真空嚴密性每降低1kPa，發電煤耗將平均升高2.6（g/kW.h），因此提高機組真空將會帶來明顯經濟效益。

富拉爾基發電廠6號機為N200-12.75 /535/535-55型汽輪機，是哈爾濱汽輪機廠依照60、70年代的技術在70年代末、80年代初生產的設備。目前6號機真空低、嚴密性不合格一直影響機組的安全經濟性，在兩臺射水泵同時投入的情況下，真空值僅能維持在-94kPa左右。機組真空低，表明真空系統存在大的或較多的漏點，在一臺射水抽氣器運行的情況下單位時間內漏入的空氣量不能被完全抽出，而兩臺射水抽汽器的出力僅能維持較低的真空值，無法達到機組運行的經濟真空值。雖然在機組停備及運行過程中對真空系統進行了全面查漏和堵漏，但機組真空提高有限，問題仍未得到根本解決，影響機組的安全經濟運行。

1　真空低原因分析

1.1 凝汽器本體及換熱管系影響

凝汽器是汽輪機組的一個重要組成部分，其作用是在汽輪機排汽口建立并維持必要的真空，將進入凝汽器的蒸汽凝結成水，放出的汽化潛熱，重新作為鍋爐給水。在汽輪機凝汽器中，蒸汽和凝結水是兩相共存的，蒸汽壓力是凝結水溫度所對應的飽和壓力。

1.2 射水泵及射水抽汽器出力不足

射水泵及射水抽汽器出力對真空影響不容忽視，一旦射水泵及射水抽汽器出力不足，凝汽器汽側充滿蒸汽和空氣的混合氣體，這些不凝結氣體不能及時抽出，將使傳熱端差增高，增大熱阻，影響換熱致使端差增大造成真空下降。

當凝汽器排汽壓力、漏入凝汽器空氣量及射水抽汽器抽吸的空氣量一定時，射水抽汽器工作水溫應盡量接近20℃，水溫過高，對應該溫度的水汽化壓力也增大，從而限制真空的提高。當射水泵出口水溫度發生變化時，抽汽器的工作能力將發生變化，隨著射水泵出口水溫的不斷提高，射水抽汽器的工作能力隨之降低，凝汽器的真空下降，傳熱端差增大，排汽溫度升高。

1.3 中低壓軸封及立面法蘭、低壓缸結合面漏汽影響

為了防止中壓缸排汽端及低壓缸的兩端空氣漏入，中低壓軸封型式及間隙調整極為重要。哈爾濱汽輪機廠原設計為梳齒型汽封，汽封間隙控制在0.45mm~0.65mm，近幾年端部汽封型式有了較大改進，蜂窩汽封、刷式汽封等新型汽封得到廣泛應用，蜂窩汽封間隙標準為0.45mm~0.55mm，刷式汽封間隙標準為0.15mm~0.25mm，因此汽封選型及汽封間隙調整工藝水平直接影響機組真空。

中低壓缸立面法蘭、低壓缸結合面嚴密性對真空影響同樣不可忽視，大修中應重點檢查，并根據具體情況進行改進處理。

1.4 真空系統管道閥門漏泄

二次漏汽導八抽管道閥門法蘭、盤根壓蘭，真空破壞門、排汽缸安全門等真空系統閥門嚴密性也是影響機組真空的重要因素。一旦不凝結氣體漏入量大不能完全抽出將使傳熱端差增高，增大熱阻，造成真空下降。

2　改善措施及修后效果

針對6號機組真空低、嚴密性不合格問題，在6號機組大修前進行了大量試驗和分析研究，查找到了負壓系統及設備存在的問題，制定了改進方案并在大修中進行了有針對性治理。

2.1 凝汽器及負壓系統檢查處理

運行中6號機組進行真空嚴密性試驗時，嚴密性極差無法滿足試驗要求，關閉射水器空氣門后，真空系統無法維持8min，必須處理。運行中進行過超聲波查漏治理，停機后凝汽器及負壓系統多次注高水位查漏治理，問題雖未徹底解決。但大量試驗和分析研究發現凝汽器喉部焊縫及二漏導八抽管路焊縫頻繁漏泄，直接影響凝汽器真空。

2.2 凝汽器換熱管臟污、結垢處理

6號機組沒有安裝凝汽器膠球清洗裝置，凝汽器換熱管臟污、結垢嚴重。凝汽器膠球清洗裝置是長期保持凝汽器換熱管清潔、換熱高效的設備。本次大修中更換了循環水二次濾網，加裝了凝汽器膠球清洗裝置，對凝汽器TP304不銹鋼管進行高壓水清洗，鋼管清洗是提高換熱系數的最有效措施。并對管板進行防腐，防止鋼管漲口處因腐蝕漏泄。

2.3 射水器本身設計缺陷，出力不足

6號機2號射水抽汽器出力不足，本次大修更換為300S58A型低壓頭大流量射水泵及TD-90型多通道射水抽汽器。更換后射水抽汽器出力穩定，抽汽量加大，電機耗功減少，節能效果明顯。

2.4 軸封改進、負壓系統閥門治漏

大修中對蜂窩式汽封間隙按照0.40mm ~0.50mm進行調整，安裝時進行認真檢查驗收，使汽封間隙、對口間隙均在標準范圍內，提高檢修工藝，減少軸封漏汽。

大修中對中低壓缸立面法蘭、低壓缸結合面進行檢查，對軸封二漏導八抽門、射水抽氣器空氣門、真空破壞門、排汽缸安全門等真空系統閥門進行檢修，均符合標準。

2.5 修后效果

6號機大修后機組的真空改善明顯，修前6號機2臺射水泵同時運行真空僅達到-94kPa，修后6號機單臺射水泵運行真空已經達到-96.5kPa，修后真空提高了2.5kPa，為機組近十年最好水平。

真空嚴密性每降低1kPa，發電煤耗將平均降低2.6g/kW·h，以6號機組200MW額定出力，年均5000h的可用小時數，每噸燃煤500元計算，每年可創造經濟效益為：

每年節省燃煤2.5kPa×2.6g/kW·h× 200000kW·h×5000h=6500t

年經濟效益6500t×500元/t=325萬元。

結語

通過上述排查處理，顯著提高了機組經濟性，改變了減負荷進行單臺凝汽器干燥的操作方式，避免循環水泵頻繁啟停，節省了大量人工和避免了材料浪費。同時改變了2臺射水泵同時運行的方式及凝汽器干燥風機造成的廠用電損耗，間接經濟效益同樣可觀，值得我們在今后的工作中參考應用。

參考資料

[1] 哈爾濱汽輪機廠，朝陽發電廠．20萬千瓦汽輪機結構和運行[M]． 北京：電力工業出版社，1980．

[2]吳季蘭．汽輪機設備及系統[M]．北京：中國電力出版社，2000．

中圖分類號：TK26

文獻標識碼：A