600MW汽轮机凝汽器真空下降原因分析.doc

1、【摘要】：发电厂真空系统存在真空偏低的问题相当普遍，发电厂600MW机组同样也存在类似情况，严重威胁机组的安全运行。本文分析了600MW机组真空偏低的原因，提出了具体处理措施。分析了600MW汽轮机在试运时，针对真空系统出现的真空泵排气受阻、凝汽器进空气等等，有效解决了出现的问题，真空系统运行正常，提高了机组的经济性和安全性，对于其它汽轮机具有一定的参考价值。【关键词】： 真空低、分析、治理 Abstract: power plant vacuum It is a very usual problem in the vacuum system that the vacuum lower in

2、power plant, in the 600MW unit it also has this problem which seriously threat the safety of its work. This article analyses the reason of 600MW unit lower problem and suggest the concrete measure. Also discusses the problems in the working of 600MW about the vacuum pump exhaust steam Obstacle in va

3、cuum system, air goes into condenser，effectively solving the appearing problems and the vacuum system can working regular. The safety and the economic of the unit are improved. And has a certain value for other units. Keyword: vacuum lower；construe；father600MW汽轮机凝汽器真空下降原因分析前 言该文介绍了600MW汽轮机在试运时,真空系统出

4、现的真空泵排气受阻、凝汽器进空气、小汽机轴封漏空气、真空泵入口滤网堵塞、凝汽器水位过高等问题。对汽轮机的影响进行了比较分析,有效解决了出现的问题,使真空系统运行正常,提高了汽轮机的经济性和安全性,对于其它汽轮机具有一定的参考价值。发电厂真空系统存在真空偏低的问题相当普遍，600MW机组也存在类似情况，严重威胁机组的安全运行。该文介绍了600MW汽轮机在试运时,真空系统出现的真空泵排气受阻、凝汽器进空气、凝汽器水位过高等问题。对汽轮机的影响进行了比较分析,有效解决了出现的问题,使真空系统运行正常,提高了汽轮机的经济性和安全性,对于其它汽轮机具有一定的参考价值。一、循环水系统热力发电厂的循环水系统

5、是一个庞大的动力系统，其供水量很大，一般是汽轮机排汽量的50120倍，其消耗的电能约占总发电量的1%1.5%。因此，循环水系统优化运行是提高电厂经济性的一项重要措施。长期以来许多发电厂都非常重视循环水系统的优化运行，并结合各自的系统情况，总结了长期的实践经验，提出和采用了一些优化运行方案，取得了一定的经济效益。(一)循环水量不足产生原因：1.泵的故障   现将泵的吸水，性能故障及消除方法列表如下：故障现象故障原因清除方法泵不吸水，压力表及真空表的挡针剧烈摆动1.启动前或抽空不足，泵内有空气 2.吸水管及真空表管、轴封处漏气3.吸水池液面降低，吸水口吸入真空4.叶轮反转或转反

6、5.泵出口阀体脱落1.停机，从新灌水及抽真空2.查漏并消除缺陷3.降低吸入高度，保持吸水口浸没水中4.改变电机接线或从装叶轮5.检修或更换出口阀门故障现象故障原因清除方法泵不出水、真空表数值高1.滤网，底阀或叶轮堵塞2.底阀卡涩或漏水3.吸水高度过高，泵内气蚀4.吸水管阻力太大5.轴流式，动叶片固定失灵，松动1.清除滤网，清除杂物2.检修或更换底阀3.降低吸水高度，开大进口阀或投入再循环4.清洗或改造吸水管5.检修动叶片固定机构，调整叶片安装角泵不能启动或启动负荷太大1.轴封填料压得过紧2.未通入轴封冷却水3.离心泵开阀，轴流泵关阀启动1.调整填料压盖紧力2.开通轴封冷却水3.关闭或开启出口阀

7、运行中电流过大（功率消耗太多）1.泵体内动静部分摩擦2.泵内堵塞3.轴承磨损或润滑不良4.流量过大5.填料压得太紧或冷却水量不足6.电压过高或转速不高7.轴弯曲1.停机检修各部分动静间隙2.拆卸清洗3.修复或更换润滑油4.关小出口阀5.拧松填料压盖或开大轴封冷却水6.降低转速7.校轴并修理压力表有指示，但压水管不出水1.输水管道阻力太大2.水泵反转或叶轮反转3.叶轮堵塞1.改造管道，减小管道阻力2.调整电机接线相位或重新拆装叶轮3.清洗叶轮流量不足扬程降低1.吸水头滤网淤塞或叶轮堵塞2.泵内滤封环磨损，泄露太大3.转速低于额定值4.阀门或动叶开度不够5.动叶片损坏6.吸水管浸没深度不够7.底阀

8、或逆止阀太小1.清洗滤网或叶轮2.更换密封环3.消除电动机故障4.更换动叶片5.开大阀门或动叶6.降低吸水高度7.更换底阀或逆止阀循环水泵若出现故障，冷却水就不能及时得到供应，凝汽器内的蒸汽就不会被有效凝结，使凝洁器真空下降。 2.管道泄露 管道泄漏也会影响循环水量的不足，管道泄漏一般发生在三通或四通的接口处或者法兰的接口处，管道严重锈蚀年久失修也会造成泄漏。(二)凝汽器的传热1.由于凝汽式汽轮机的排汽处于饱和状态，因此，蒸汽器内蒸汽的饱和压力和饱和温度是相对应的，为使凝汽器内获得较高真空，就要使凝汽器内蒸汽的饱和温度尽量接近冷却水温度。如果冷却水量和冷却面积无穷大，蒸汽和冷却水之间

9、的温差趋近于零，但是实际上冷却水量和冷却面积是有限的，所以当蒸汽凝结放出的汽化潜热通过管壁传给冷却水时必然存在传热温差，为了能够在凝汽器内形成较高的真空，减小凝汽器的传热端差，所以凝汽器的冷却水管一般都采用传热系数较高的的铜材制作，这样能使进入凝汽器内的排汽与冷却水之间形成较好的传热效果。 2.凝汽器内存在着三种换热即：蒸汽在冷却水管外壁的凝结换热；冷却水管内、外壁之间的导热换热；冷却水管内的对流换热，并且假定它们的换热系数分别为a1、a2、a3，则它们之间存在着以下三个互相串联的换热方式： 则由上述过程中可推出凝汽器换热系数为： 其中：1/a1+1/a2+1/a3分别为三个换热的热阻，从这上

10、面这个公式不难看出凝汽器的换热系统的构成，即它等于各传热过程热阻之和的倒数，根据理论计算1/a11/a11/a3，即依次增大，传热系数表明了传热过程的强烈程度，传热系数越大，传热过程越强，热阻越小，由此可知，凝汽器内的传热性越好，凝汽器的真空也会相应提高凝汽器的过冷度与气阻。凝汽器里水平排列着很多根铜管，当在上部铜管凝聚水珠下落时，大部分水珠要落在下落时，大部分水珠要落在下面铜管上，又被冷却水冷却，因此，凝结水温度比凝汽器喉部压力下饱和温度要低，其温差为过冷度，一般过冷度为0.51，过冷度大说明被冷却水额外带走的热量多，这一部分损失要靠锅炉的燃烧燃料来弥补，而且过冷度越大，凝结水中的含氧量也越

11、多，从而加速了设备和管道的腐蚀速度，同时，冷却水所带走的排汽的汽化潜热就会相应的减小，使凝汽器的真空降低，这也大大影响了凝汽器的热经济性。此外凝汽器的过冷度受凝汽器内汽阻影响，凝汽器抽气口处压力最低，蒸汽、空气混合物从凝汽器喉部流向抽气口中，在经过管束有流动阻力，从喉部到抽气口之间的压力降称之为汽阻，汽阻一般为260400Pa，运行过程中要求汽阻要小一些，因为当抽气口压力一定时，汽阻越大，汽轮机的背压越高，而且当汽阻增加时，过冷度也会阻之增大，从而影响凝汽器内的真空。(三)凝汽器与真空系统的严密性在实际运行中，由于种种原因，空气和循环水总是或多或少漏进凝汽器为主的真空系统内，这种漏泄要影响机组

12、的经济性和安全性，漏泄严重时要被迫停机，当空气漏入凝汽器后，凝汽器内的真空降低，换热效果降低，凝结水里含氧量增加，设备腐蚀速度加快，蒸汽分压力相对降低，其凝结水温度低于凝汽器内总压力，所对应的饱和温度、过冷度增加，因此，要对真空系统的严密性通过真空严密性试验或真空系统检测仪等手段进行仔细检查，消除真空系统严密性不良的因素。(四)凝汽器铜管脏污、结垢、泄漏等对真空的影响当凝汽器内铜管脏污、结垢时，影响凝汽器的热交换，使凝汽器端差增大，排汽温度上升，此时凝汽器内水阻增大，冷却通流量减小，冷却水出、入口温差也随之增加，造成真空下降。凝汽器铜管泄漏，是凝汽器最常遇到的故障之一。凝汽器铜管泄漏，将使硬度

13、很高的冷却水进入凝汽器汽侧，凝汽器水位升高，真空下降，此外还使凝结水质变坏，造成锅炉和其它设备结垢和腐蚀，严重时可导致锅炉爆管。铜管泄漏分析其原因有：1.铜管在管板上的胀口不严密。对于用扩管法固定的铜管，其原因有胀口松动和扩管工艺不当；对于管环法固定的铜管，其原因是填料规格、尺寸不合适，填料盘根加工工艺不良或填料陈旧、失去弹性。2.铜管受到冲蚀、电化学腐蚀和化学腐蚀而引起破坏。3.机械性损伤，如：采用机械清洗时损伤铜管内壁，汽轮机叶片断落；运行不当致使疏水冲击凝汽器铜管。4.由于振动使铜管断裂。振动的原因是铜管振动特性不良与汽轮机发生共振；汽轮机排汽中含有较大的水珠，撞击铜管发生振动；凝汽器的

14、蒸汽负荷过大，引起上部铜管振动。(五)循环冷却水对凝汽器真空的影响凝汽器的设计一般都是在给定的蒸汽负荷DC、冷却水量DW和冷却水进口温度tW1下进行的。但是，在凝汽器运行过程中，这些参数都会发生变动。如：蒸汽负荷DC随汽轮机负荷变化；冷却水量DW随循环水泵的运行台数及系统中各台机循环水量的分配情况而变化；冷却水进口温度tW1随气候、季节的不同而变化。因此，实际运行中的凝汽器，其真空值随运行工况的不同是有所变化的。下面分别对冷却水的温度和流量进行分析：    1.冷却水温    由凝汽器中真空形成可以看出，凝汽器可能达到的最低压力数值（真空）取决于冷却水的

15、温度。在理想工况下，即：冷却水量无限多，蒸汽与冷却水的传热端差等于零，凝汽器中没有不可凝结气体存在时，则凝汽内的压力就等于冷却水温度相当的饱和蒸汽压力。但在实际运行中凝汽压力总是大于这一理想压力的，凝汽器内的压力可由与这相对应的饱和蒸汽ts来决定，而饱和蒸汽的温度与外界冷却介质的热交换程度有关。在凝汽器中，蒸汽受冷却发生相变，相变时蒸汽汽化潜热被冷却水吸收。在稳态过程中，凝汽器换热中存在下式关系：             蒸汽凝结放热Q1凝汽器热量传递Q2冷却水吸收热量Q3&

16、#160;     则有 Q1=（hc-hc1）Gc                           Q2=KFtm                

17、;            Q3=cm（tw2-tw1）   hc排汽焓kJ/kg    hc1凝结水焓kJ/kg   Gc排汽量kJ/s tm对数平均温度   K换热系数  F传热面积m2  C比热容kJ/（kg·）  m质量流量kg/s  tw1冷却水进口温度  tw2冷却水出口温度     通过

18、上述几个公式，推出：                                       ts=（tw2-tw1·eKF/cm）（1- eKF/cm）    如图所示：在这里可以看出

19、，在凝汽器当中，蒸汽在凝汽器中发生相变，相变时流体在整个换热面积上保持其饱和温度ts恒定，当冷却水进口温度下降时，其吸收热量就增加，蒸汽冷凝温度就越低，冷凝温度的下降可使排汽压力相应降低，增大蒸汽在汽机内部的焓，使得凝汽器内直空增加，可见，冷却水温度对真空影响是很重要的。 2.冷却水流量     冷却水在凝汽器中的温升，可根据凝汽器的热平衡方程式得出：     Dc（hchc1）Dw（hw2hw1） （1）式中：Dc进入凝汽器的蒸汽量，kg/h；      Dw进入

20、凝汽器的冷却水量，kg/h；      hc、hc1蒸汽和凝结水的焓，kJ/kg；      hw2、hw1冷却水进、出口焓，kJ/kg。     在实际应用中，冷却水的焓值hw2、hw1在数值上等于冷却水的温度值tw1、tw2乘以4.187。排汽与凝结水的焓差（hchc1）在汽轮机排汽压力变化范围内约为（510530）×4.187kJ/kg，变化不大，对大型汽轮机组而言主，约为520×4.187kJ/kg。则由上式可倒出为： 

21、;                  tw1tw2=520DcDwt520Dc/Dw （2）由（2）式可看出，冷却水的温升与进入凝汽器的蒸汽量成正比，与冷却水量成反比。下面以吉林油田热电厂1机组真空低进行对比分析，以2003年5月15日15时的参数为例：当时2台循环水泵运行，真空为0.082MPa，排汽温度是54.6，凝结水流量为89t/h；循环水入口温度tw123，出口温度tw2=34，循环水压力0.226MPa，每台循环水

22、泵的额定出力为4700t/h，循环水流量为未知（在这里凝结水过冷度由于条件原因先忽略）。根据以上参数，查焓熵图，得出排汽焓hc=2666.9kJ/kg，凝结水焓hc1=228.6kJ/kg，循环水入口焓值hw1=96.7kJ/kg，循环水出口焓值hw2=142.6kJ/kg，将其代入（2）式中：              Dw=（2666.9228.6）×89/（142.696.7）4727.86t/h    

23、60;   则可知当时循环水通水量为4727.8t/h，这一数值与当时超声波实测两台循环水泵流量5073t/h相差不大（这里只作粗算作为参考，目的只是对比数据说明问题，并且忽略人为误差），在真空系统抽气设备运转正常下，经过真空检测仪器检查过后，并没有发现大的漏点，启机之前也经过凝汽器泡水试验，从而可以断定循环水量不足是造成真空低的直接原因，由此可见，循环水流量对真空的影响是很大的，但是，并不是循环水量增加越多越好，增加多少为合适，需进行经济性比较后才能确定。(六)循环水温会影响凝汽器真空循环水温越高，蒸汽冷却效果越差，凝汽器真空越低，影响循环水温的因素主要有冷却水塔效果和季

24、节因素。 1.冷却塔冷却效果(1)冷却塔填料破损和结垢等造成换热面积降低由于喷头结垢、堵塞造成的给水喷溅雾化差，水中热量不能及时释放；由于水质差，填料表面沉积泥沙和填料内结垢造成填料堵塞，空气与填料接触面积减小，换热效果下降。(2)水质的污染：凝汽器内冷却水管结垢或脏污其表现是：随着脏污日益严重，凝汽器传热端差也会逐渐增大，抽气器抽出的空气混合物温度也随着升高。真空严密性试验证明不是由于真空系统漏入空气而又有以上现象时就可确认。 如果循环水被污染会造成铜管被堵和传热热阻增大的后果，使循环水量不足并降低冷却水与蒸汽的传热效果，从而使凝气器真空下降。处理这些问题可用以下三方面进行处理：第一，胶球清

25、洗系统，但此系统易造成胶球卡涩，引起更严重的后果；第二，高压水枪清洗，适宜为堵塞不严重的情况；第三，用硬物捅。2.气候因素一般夏季比冬季冷却水温高，凝汽器真空度差。3.紧急事故(1)循环水中断主要表征：凝汽器真空急剧降落；排汽温度显著升高；循环水泵电机电流和出口压差到零(2)原因及处理循环水泵出口压力、电机电流摆动，通常循环水泵吸入水位过低、滤网脏堵所致，此时应尽快采取措施，提高水位或清除杂物。若循环水泵出口压力、电机电流大幅度下降则可能是循环泵本身故障引起，启动备用循环水泵，关闭事故泵的出水门；若两台泵均处于运行状态同时跳闸时，即便发现并未反转时，可强行合闸；无备用泵，应迅速负荷降到零，打闸

26、停机。循环水泵运行出口误关，备用泵出口误开，造成循环水倒流，也会使真空急剧下降。若在未关死前及时发现应设法恢复供水，根据真空情况紧急减负荷；若发现较晚，需不破坏真空紧急停机。(3)循环水泵失电跳闸，需不破坏真空紧急停机。(七)阀门问题突出表现为阀门卡涩。引起卡涩的主要原因为，阀门锈死、阀杆弯曲、阀杆脱落。二、抽真空系统由于各种真空泵的性能除均能满足对容器进行抽真空的共同点之外，尚具有不同之处。因此在选用时必须明确泵在真空系统中所承担的工作任务。电厂用抽汽设备有射水式抽汽器、射汽式抽汽器和机械真空泵等，机械真空泵又有离心式和水环式等形式。抽气设备的性能可分为两大部分：持续运行性能直接反映抽气设备

27、在额定工况下的运行性能。由于启动工况和额定工况下吸入口压力的差别，以前机组采用的抽汽设备一般很难同时满足两种工况的运行。射水抽汽器的出力是随吸入压力的增加而降低的，按正常运行选定的抽气器是无法很好满足起动工况的，需备用专供起动的抽汽器。水环式真空泵是80年代初发展起来的一种性能优越的抽真空设备，其抽汽出力是随吸入压力的增加而增加，在低吸入压力下选的泵组也能满足起动运行的要求。水环式真空泵在低真空下的抽吸能力远大于其它抽汽设备，在汽轮机起动时建立真空所需的时间远小于其它抽汽设备，因此国内大型机组多采用水环式机械真空泵。下面以武汉水泵厂引进的德国西门子公司制造的2BW4353OBK4为例进行介绍。

28、(一)水环式真空泵组系统简介水环式真空泵的工作原理：在水环式真空泵工作前，需要先向泵内注入少量的水，电动机带动叶轮旋转，水受离心力的作用，形成沿泵壳旋转流动的水环。这样，由于水环内表面、叶片表面、轮毂表面、壳体的两个侧表面围成了许多密闭小空间。因为叶轮的偏心安装，这些小空间的容积随叶片旋转呈周期性变化。在旋转的前半周，小空间的容积由小变大，压力降低，可通过吸入口吸入气体。进而，在后半周，小空间的容积由大变小，已经被吸入的气体压缩升压。当压力达到一定程度时，通过排气口将气体排出。这样，水环泵就完成了吸气、压缩、排气三个连续过程，达到抽气目的。真空抽汽系统一般由两台水环式真空泵及与凝汽器连接阀门组

29、成。由凝汽器抽来的汽体经气体吸入口、气动蝶阀管道进入真空泵，由真空泵排出的气体经管道进入汽水分离器，分离后的气体经排气口排向大气，如下图所示。分离出来的水与通过水调节器的补充水一起进入冷却器。冷却后的工作水，一路经孔板喷入真空泵入口，使即将抽入真空泵的混合气体中的可凝部分凝结，提高真空泵的抽吸能力；另一端直接进入泵体，维持真空泵的水环和降低水环的温度。当真空泵气动蝶阀的前后压差达到一定值（如3Kpa）时，气动蝶阀开启；真空泵停运后，气支蝶阀自动关闭，以避免因启动真空泵而引起大量空气经真空泵灌入正在工作的凝汽器真空系统。分离器的水由凝结水泵出口水补充，分离器上装有自动补排水阀。真空泵冷却器冷却水

30、一般取自开式循环泵来的开式水。当真空泵工作水温升高时，真空泵实际抽气能力下降；反之，水温下降，真空泵的抽吸能力增高因此应保证冷却器的正常运行。在正常运行期间，凝汽器和汽轮机低压缸的相当一部分处于真空状态下。当机组停机并保持真空时，凝汽器、整个汽轮机和热力循环系统的大部分部件均处于真空状态下。破坏真空时，需要使空气通过阀门进入真空系统而使各设备内部的压力升高至大气压力。此阀门通常称为真空破坏阀。真空破坏阀可装在汽缸上、管道上和凝汽器上但要注意尽量避免空气直接喷射到汽轮机转子、转子轴毂或静子部件上的可能。另外，空气进入凝汽器不能过快，所以美国西屋公司建议阀门尺寸应确保真空破坏时间不小于15min，

31、并建议最长真空破坏时间为25min。为了确保凝汽器水侧的正常虹吸，一些电厂还设有水室和真空泵，以抽去水室中聚集的空气。水室真空泵的原理与结构同真空泵类似。(二)水环式真空泵在运行过程中可能出现的一般事故1.水温会影响凝汽器的真空，水温越高，水气化的程度越大，那么不凝结气体的抽吸量就会减少，使真空度下降。2.放气门的影响正常情况下应保持打开状态，如果放气门关闭则不凝结气体在水箱里来不及释放，将会越积越多，影响抽气效果，使真空度下降。 3.真空破坏门关闭不严也会使空气漏入凝汽器,从而使凝汽器内真空下降。 4.管道裂纹（同管路泄漏）。5.水环式真空泵工作失常。(三)在运行时需注意如下问题：为保证稳定

32、的水环厚度，在运行中需要向泵内补充凝结水，但量很少。工作水温对其抽吸能力有较大影响，当水温升高时，水环泵抽吸能力下降，故运行时要保证工作水冷却器的正常运行。1.水环式真空泵工作水温升高工作水温升高，使抽气室压力升高，降低抽气器的效率。当发现水温升高，应开启工业水补水，以降低工作水温。2.真空系统管道及阀门不严密使空气漏入真空系统是否漏入空气，可通过严密性实验来检查。此外，空气漏入真空系统，还表现为凝结水过冷度增加，凝汽器传热端差增大。(四)紧急事故1.真空系统管道严重漏汽真空系统漏入的大量空气，最终都汇集到凝结器中，使传热热阻增大，真空异常下降。运行中真空管道严重漏汽，可能是由于膨胀不均使管道

33、破裂，或误开与真空系统连结的阀门所致。若是真空管道破裂漏气则应查漏补漏予以解决；若是误开阀门引起的应及时关闭2.凝结水泵的工作状态也能影响到真空系统的严密性如果凝结水泵无法正常工作则泵内空气无法排至凝汽器， 凝汽器内的凝结水无法被凝结水泵正常抽出，凝汽器内空气得不到及时的抽吸使凝汽器内的真空严重下降。(五)对于凝汽器的汽侧，主要影响换热的是不凝结气体，如何才能经济而又可靠的去除不凝结气体？ 采用高效率的抽真空装置，现在新装机组普遍采用的真空泵使一个比较不错的选择。真空泵的抽气效率高，而且还有别于射水抽气器，即随着机组的真空越高，泵组的运行电流越小。所以在机组正常运行时，真空泵的功耗非常小，这就

34、大大节省了厂用电。（而采用射水气抽气器的机组射水泵的运行电流基本变化不大）。但真空泵和射水抽气器有一个相同点，就是工作水温度不可以太高，若工作水的温度接近凝汽器的排汽温度，工作液在泵体内就会气化，使泵组抽不出空气。针对南北差异，真空泵分为闭式循环和开式循环两种。闭式循环真空泵使用除盐水作为工作液，通过工业水或循环水冷却。优点耗水量小，适用于北方干旱气候，及水质严重恶化的区域。开式循环采用温度较低的地下水或自来水，直接排放。由于耗水量大，适用南方循环水温较高，水资源丰富的地区。现在开式循环真空泵经改造将排水回收至循环水，提高了水的利用率。（从上面的论述，大家可以看出，降低抽气装置的工作液温度，可

35、以提高真空，效果明显）三、轴封系统(一)轴封的作用1.防止汽缸内蒸汽和阀杆漏汽向外泄漏，污染汽轮机房环境和轴承润滑油油质。2.防止机组正常运行期间，高温蒸汽流过汽轮机大轴，使其受热从而引起轴承超 3.防止空气漏入汽缸的真空部分。在机组启动及正常运行期间，保证凝汽器的抽真效果及真空度。在汽轮机打闸停机及凝汽器需要维持真空的整个热态停机过程中，防止空气漏入汽轮机，加速汽轮机内部冷却，造成大轴弯曲。4.回收汽封和阀杆漏气，减少工质和能量损失。(二)轴封方式：用外来汽源供汽的轴封系统；自密封供汽式轴封蒸汽系统。(三)引起轴封供汽压力低的主要原因1.管道有泄漏，阀门不严。2.轴封倒齿由于受热不均而产生的

36、热应力或由于阀门突然开大，蒸汽冲量很大，产生的热冲击大都会造成轴封倒齿。3.汽轮机主轴弯曲即挠度增大，使汽轮机叶片与汽缸壁间隙不均匀，从而影响了轴封供汽。供汽压力越低，在汽轮机中，低压缸中漏入的空气越多，进而凝汽器的空气也越多，从而使凝汽器真空下降。(四)轴封风机的工作情况1.轴封风机属离心式风机，构造如下：    (1)叶轮：是用来对气体做功并提高能量的部件，有封闭式和开式两种。封闭式叶轮又可分为单吸式和双吸式。轴封风机属封闭式双吸式风机。(2)轴。(3)进气箱：作用：一方面，当进口风需要转变时，安装进口箱能改善进气口流动状况，减少因气流不均匀进入叶轮而产生的流

37、动损失；另一方面，安装进气箱可使轴承装在风机的机壳外，便于安装和检修。(4)导流器：在集流器之前，用来调节风机的流量，因此又叫风量调节器。(5)集流器：位于叶轮进口前，它的作用是保证气流能均匀地充满叶轮的进口断面，并且使气流在进口处阻力损失尽量小。集流器也叫进风口。(6)蜗壳：蜗舌和扩压器。蜗壳的作用与离心泵的螺旋形压出室一样，用来收集从叶轮中出来的气体并引至风机出口处，同时将气流中部分动能转变为压力能，蜗壳出口处的“舌状”结构称为蜗舌。其作用是尽量减少气流蜗壳内循环流动，提高风机的效率。扩压器也叫扩散器，是将流出螺旋室的气流部分动能转换为压力能，降低气流出口速度。2.轴封风机的故障分析：&#

38、160;     喘振：具有驼峰型p-qv性能曲线的风机在大容量管路系统中工作时，可能产生更为复杂的不稳定运行工况，即风机的流量将出现周期性的大幅度的时正时负的波动，并引起整个系统装置剧烈振动和噪声加大的现象。这种不稳定运行工况通常称为喘振。        主要防止措失有：(1)尽量避免选用p-qv曲线具有驼峰的风机。使用p-qv曲线有驼峰的风机时，应保证其在稳定工况区运行，如用户所需流量qv<qvk，可装设再循环管或自动排出阀。采用变速调节或动叶调节以扩大稳定运行工况区。

39、60;    (2) “抢风”现象 ：性能相同的马鞍型或驼峰型p-qv曲线的风机并列运行时，可能出现一台风机流量很大，另一如流量很小的现象。此运行工况若稍有调节或干扰，则两者迅速互换工作点，原来流量大的变小，流量小的变大。如此反复，以致于两台风机不能正常并联运行的这种不稳定运行工况称为“抢风”现象。     (3)电流不稳定使风机不能正常工作。     (4)叶片损坏会降低风机的叭风量也会影响风机的正常工作。     (5)叶片由于某些

40、原因卡涩不转。风机性能故障及排除方法如下故障现象故障原因消除方法压力偏高，风量减小1.气体温度降低，令尘量增加，密度增大2.风道或风门堵塞3.风道破裂，法兰泄漏4.叶轮损坏严重1.测量气体密度，消除密度增大的原因2.清扫风道，开大进风调节3.焊补裂口，更换法兰垫4.更换叶片或叶轮压力偏低，风量增大1.输气温度增高，气体密度减小2.进风道堵塞，破裂或法兰泄漏1.测量气体密度，消除密度增大的原因2.清扫风道，焊补裂口，更换法兰垫轴封风机工作失常会引起轴封供汽及汽缸蒸汽无方向性窜动，使进入汽缸的汽体量增加，进入凝汽器的汽体也随之增加，使凝汽器真空下降。3. 低压轴封供汽中断轴封供汽中断的可能原因有：

41、负荷降低时未及时调轴封供汽压力便供汽压力降低；汽源压力降低蒸汽带水；轴封压力调整器失灵，调节阀芯脱落。因此在机组负荷降低时，要及时调整轴封供汽压为正常值；若是轴封压力调整器失灵应当接为手动，待修复后投入；若因轴封供汽带水造成，则应及时清除供汽带水投入；若因轴封供汽带水造成，则应及时消除。四、汽轮机的排汽系统(一)排汽量与排汽温度汽机运行时，排汽量由外界负荷决定。而排汽温度与再热器温度和压力有关。故在运行中严格控制再热器的温度和压力。凝汽器入口压力和温度越高经济性越低。(二)机组负荷即排汽量负荷增加，产汽量随之增加，进入凝汽器的蒸汽也增加，由于循环水量及水温一定，则对凝汽器内的蒸汽冷却效果变差，

42、真空度下降。(三)排汽温度影响排汽温度的因素有：再热器超温、再热压力超压。再热器超温：一方面是由于高压缸排汽温度升高，而高压缸排汽温度升高又是由于主蒸汽温度升高造成的；另一方面是由于再热系统的喷水减温减压工作不到位，致使再热器超温。再热压力超压则是由于主蒸汽压力超压造成的。排汽温度过高使凝汽器内的蒸汽不能充分冷却，从而使凝汽器真空下降。(四)管道泄漏（可能原因同上分析）冬季运行时，利用限制凝汽器冷却水入口流量保持排汽温度，致使冷却水流速过低而在冷却水出口管道上部形成汽塞，阻止冷却水的排出，也会导致真空急剧下降。五、凝汽器本身对真空的影响凝汽器是汽轮机组的一个重要组成部分，其作用是将进入凝汽器的

43、蒸汽凝结成水，放出的汽化潜热被冷却水带走，在凝汽器内形成高度真空，使进入汽轮机内的蒸汽能膨胀到低于大气压力，多做功，其运行工况的是否稳定，直接影响到整个机组安全和经济运行，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。凝汽器是发电厂重要的监视参数之一，凝汽器真空变化对汽轮机安全、经济运行有较大影响。由 式中-蒸汽初焓； -凝结水焓； H-理想焓降；可知在汽轮机进汽参数不变的情况下，降低排汽压力可以使理想的焓降H增加从而提高汽轮机的循环热效

44、率。也使机组的耗汽量减小，获得较好的经济性。运行经验表明，凝汽器的真空下降1Kpa，会使汽轮机的汽耗增加1.5倍，使循环效率下降，同时汽轮机排汽温度的升高，会引起汽轮机轴承中心偏移。凝汽器的真空下降时，在保证机组出力不变时，必须增加蒸汽流量，导致轴向推力增大，影响汽轮机的安全运行，所以汽轮机的运行真空是一项非常重要的参数，真空值的变低直接影响机组的经济性和安全性。凝汽器的工作原理影响凝汽器真空的大小有两个方面：凝汽器湿饱和蒸汽压力PS和凝汽器中不凝结汽体的份量Pa 根据道尔顿定律，混合物的总压力为构成混合汽体的压力之和，则凝汽器的压力Pc为PcPs+Pa真空系统的泄漏将使凝汽器的不凝结的气体分

45、压力增加，而不凝结气体的份量将直接影响真空的大小。(一)凝汽器的作用和要求凝汽器的主要作用有三个：一是在汽轮机口建立并维持一定的真空，增加汽轮机蒸汽的可用焓降，提高汽轮机的热效率；二是将汽轮的排汽凝结成水，送回锅炉中重复使用；三是有真空除氧的作用。凝汽器真空越低，则汽轮机的排汽压力越低汽轮机的理想比焓降越大。但是真空也不是越高越好对于一台结构已定的汽轮机，蒸汽在末级膨胀有一定的限度，如超过此限度继续降低排汽压力蒸汽膨胀只能在末级以外进行；当初参数和蒸汽流量不变时，汽轮机功率不再增加。此时，使汽轮机做功达到最大值的排汽压力所对应的真空称为极限真空。虽然极限真空下的空气的做功能力得到充分利用，但些

46、时循环水量有水泵电耗维持在较高的水平上，而且由于凝结水降温低，最后一级回热抽汽量增加，汽轮机功率相应减少，从经济上来说是不合算的。汽轮机最佳运行真空是提高真空所增加的汽轮机功率与循环水泵等所消耗厂用电之差达到最大时的真空值，这时经济上达到最大。对凝汽器的要求有(1)合理地布置管束。管束的布置关系到凝汽器的传热和除氧效果。在蒸汽不断凝结过程中，其中所含空气比例不断增加传热系数则不断减小，必须适当设置流道，使进入管束的蒸汽边凝结边流向空冷区，避免与刚进入管束的蒸汽相混合，以改善传热条件，合理的流道还能使蒸汽负荷均匀的分配给管束，提高利用率。(2)汽阻和凝结水过冷度要小。汽阻是蒸汽、空气混合物在凝汽

47、器的管束空间内由排气口流向抽气口时的压降。汽阻的存在使凝汽器喉部压力升高，并使凝结水过冷度及含氧量增加。凝汽器的几何尺寸、管束排列方式，抽气口位置、排汽量和冷却水温等均会影响汽阻的增加。凝结水低于排汽压力下饱和温度的数值称为过冷度。过冷度的存在使空气有可能溶于凝结水，使含氧量增加，并使循环热经济性降低。采用多区域向心式凝汽器可以加大管束四周的进汽周界，减短汽流途径，减小汽阻而且蒸汽与凝结水直接接触加热凝结水，还可以基本消除过冷度。(3)水阻要小。冷却水流经凝汽器时，铜管及进出口均会有水阻，水阻的大小对循环水泵和管路的布置均有影响，并影响经济性。(4)凝结水的含氧量要小。凝结水的含氧量增加将会引

48、起管道腐蚀，并使凝结水中含有氧化铁离子，这些离子沉淀在锅炉受热面上，引起爆管，还氧化腐蚀低压加热器铜管。(二)凝汽器真空下降汽轮机真空下降时，将会导致低压缸排汽温度升高，凝汽器端差增大，凝结水过冷度增大。另外，在汽轮机调门开度不变的情况下，负荷会降低。1.真空下降的原因及排除方法能引起凝汽器真空下降的原因大体可分为以下几项：循环水中断或减小；凝汽器管子表面结垢；凝汽器真空泵及其系统故障；系统漏空气；凝汽器汽侧满水等。引发这些原因的因素很多，下面对真空下降的各项原因及排除方法进行分析。(1)循环水中断或水量减小真空急剧下降的同时，循环水进水亦急剧下降，出水真空（或压力）降至零，表示循环水中断。如

49、果是误关凝汽器循环水门引起，且在未关死时就及时发现，就应设法恢复供水，并根据情况紧急减负荷。若发现得晚，或是由循环水泵失电或跳闸引起循环水中断需不破坏真空停机。误关凝汽器循环水出水门时，循环水进水压力升高，处理方法同误关进水门。(2)凝汽器管子表面结垢凝汽器管子结垢引起的真空下降，端差一定会增大，进过正常温差；抽出空气的温度和进入凝汽器的冷却水温度之差增加超过正常温差；凝汽器的水阻增加，正常运行时可以通过胶球清洗装置来除去污垢，也可以降负荷后采用凝汽器半面清洗。(3)凝汽器真空泵及其故障真空泵及其系统故障按其严重程度可分两类情况：一类是失去抽气作用，是空气门未关闭大量空气或水从外面倒回凝汽器引

50、起凝汽器真空快速下降及凝结水水质变坏，另一类是抽空气作用减弱或完全不能抽空气，但尚无倒空气倒水。这类故障发生时真空下降速度较慢。(4)凝汽器水位升高凝汽器水位升高引起的真空下降其最大特点是在真空下降、排汽温度升高的同时，凝结水温度下降、过冷度增加。水位越高真空降得越多，凝结水温度降得越多。当水位高至凝汽器抽气口时，真空泵工作被破坏，真空将急剧下降。凝汽器水位异常影响真空时应开大凝结水泵出口的凝汽器水位调整门，必要时增开备用凝结水泵，迅速降低凝汽器水位，并查明原因进行相应处理。处理方法分别为：启备用泵，停故障泵；关闭备用泵的出水门，更换逆止门；关补充水门；降低负荷，停半面凝汽器，查漏堵管。(5)

51、真空系统漏空气不凝结汽体从外漏入处于真空状态的部位，最后汇集到凝汽器中过多的不凝结汽体滞流在凝汽器中影响传热，使真空异常下降，真空系统漏入空气严重时，凝结水温度增大，当怀疑由漏空气引起汽轮机真空下降时可通过真空严密性实验来确定此外若空气直接漏入凝结水（凝结水泵出口前），还会使凝结水含氧量升高。其实，我们在检查机组的真空问题是，应特别注意加热器的漏空，因加热器系统复杂，正常运行时部分处于真空区，部分处于微正压区，当负荷降低时，负压区的设备增加（机组启动和低负荷时有可能高加都处于负压区）造成系统漏空点增加。至于满负荷真空波动的现象，也存在微负压区的低加水位波动，当漏点脱离水面时，由于没有了水的封堵

52、作用，也用可能出现漏空现象。    总之，汽轮机的真空问题是一直影响着机组的安全经济运行的问题，而且它总会先变万化，针对不同的机组总会有它特性，这就要求我们在日常运行中不断的摸索和总结，使我们的运行更经济，更安全。(三) 提高真空的途径及措施通过以上对凝汽器及真空系统分析，可着重从以下方面来提高凝汽器的真空1.提高真空系统严密性应在停机时定期对凝汽器喉部以下进行真空系统灌水检漏，消除喉部管道接头，水位计连通接头，凝结水泵轴端密封装置等处的漏点，检查清理喷嘴，保证其抽气效率，根据负荷变化，调整汽轮机轴封，不使其中断，经常检查负压系统的阀门，加强抽气器设备的运行调整。 2.循环

53、水和凝器汽的清洁在凝汽器中，冷却面结垢对真空影响是逐步积累和增强的，凝汽器结垢可使凝汽器阻力损失增大，凝汽器的管壁热阻也由于结垢使热阻变大，管壁结垢增大的热阻往往会成为传热过程中的主要热阻，针对这个热阻采取处理措施，收效应最为显著。在运行中我们应尽量保证凝汽器换热面的洁净，来保证凝汽器的换热效果。在运行中对循环冷却水采用经过严格预处理的厂内水，同时合理安排清洗周期。凝汽器在初期结垢较松，污泥多，可用机械清洗法，但这种清洗法需要时间较长，且操作时，需一根根地洗刷，因而劳动强度大，易损伤铜管，已很少采用，也可采用干燥法及反冲洗法，但前者需要减负荷，要求排汽温度保持在5060，将半面凝汽器停用，放水

54、后打开入孔，用风扇对其强迫通风，当管内微生物和软泥龟裂时，再恢复、通水冲走。这种方法耗费时间太长，只在一定水质条件下具有效果，而后者反冲洗，虽说不用停机，但在清洗效果不够理想，因此现在在国内外不少机组都采用了胶球连续清洗法，这种方法方便、快捷，而且效果显著，如果采用带有4mm宽的金刚砂的海绵球，能去除铜管中的硬垢。但是由于循环水的水质特别差，接近于海水，而且由于采用的胶球清洗装置比较落后，胶球的投停操作全部由人工完成，这就造成电厂工人投胶球的积极性不高。而且胶球清洗装置的收球率不高，胶球清洗的效果比较差。凝汽器铜管内壁经常结附致密的硬垢，影响凝汽器换热效果，造成真空降低，要是采用人工清洗，即半

55、侧解列，利用毛刷清理。但因垢的致密性，人工清理的效果比表较差。 目前，多数电厂都采用化学处理法，即在精确测定循环水和补充水的成份，分析变化规律后，先采用胶球清洗去除铜管内壁的垢（软垢采用大胶球，硬垢采用带钢丝的硬制小胶球清洗）。除垢后，在循环水里加入被膜剂，再铜管内壁形成致密的光滑薄膜，使杂质不易附着。然后，针对采用浅井水或地表水，适时地加杀菌灭藻剂，杀除水中的藻类。另外，还需根据循环水的PH值，适时加入硫酸，以调整循环水的PH值，使系统尽量不发生碱性腐蚀。研究发现，经过多次在机组停运后，打开人孔门检查，发现基本未发生结垢现象。实践证明，这一系列的处理措施，是适合电厂的循环水处理需要，基本满足

56、了生产的要求。 在我们采用胶球清洗时应注意： (1)胶球清洗装置的投运要求循环水量达到设计流量，这对于采用调节转速和停用循泵来节省厂用电的电厂应注意，在胶球投入之前，必须将循环水量提高。这时因为我们基本上都是采用大球（即直径略大于铜管内径的软海绵球），如循环水量不足，可能会造成胶球卡在铜管内，既降低了胶球的回收率，又造成凝汽器的换热效果变差。同时，对循环水的二次滤网要经常清理，若其压差增加，会变相的降低循环水量，还有就是胶球清洗装置的收球网，也应定期反洗，防止积聚杂物，降低循环水量。另外，还应在起机前和运行中及时对凝汽器水侧进行放气，特别是夏天。放气不及时会形成水阻，影响循环水流量，甚至空气侵

57、占水空间，影响换热。 (2)对于采用大胶球的电厂，应经常将胶球取出，检查胶球磨损情况，现在我们普遍使用的胶球，在使用几个周期后，由于磨损，会造成胶球的直径小于铜管内经，再次投入时会影响清洗效果。六、疏水与放气系统(一)回热加热器疏水系统回热加热器疏水系统的作用是：回收加热器内抽汽的凝结水即疏水；保持加热器中水位在正常范围内，防止汽轮机进水。1.高压加热器疏水。(1)正常运行时，各高压加热器疏水经疏水调节阀逐级自流到除氧器(2)机组启动初期高压加热器疏水通过各台高压加热器的启动疏水支管直接排至地沟。待水质合格后，逐级用疏水调节阀排至高压加热器H3，然后，用疏水调节阀将汇集疏水排至启动疏水扩容器。

58、低负荷时，疏水自流压差不够各级高压加热器的疏水可逐汇集到高压加热器H3，在低压加热器疏水泵通流量允许的情况下，经疏水调节阀到低压加热器H5，否则经启动疏水扩容器进入凝汽器。(3)当高压加热器发生管系破裂或因疏水装置失灵出现高水位时迅速打开事故疏水阀疏水通过每台高压加热器一路具有较大流通能力的管道经电动截止阀至事故疏水母管，经事故疏水扩容器后排入凝汽器。2.低压加热器疏水(1)正常运行时，各低加疏水用疏水调节阀逐级自流到H7。H7 的疏水通过水封式疏水调节方式装置，排入疏水系统的专用水箱。疏水箱的疏水再通过疏水泵，疏水调节阀流量孔板，打入H7出口的主凝结水管道，H8的疏水，经U形水封管直接排入凝汽器。(二)回热加热器的放气系统为了减小回热加热器的传热热阻，增强传热效果，防止汽体对热力设备的腐蚀，在所在加热器的汽侧和水侧均设置排气装置。启动排气用于机组启动和水压试验时迅速排气，连续排气用于正常运行时连续排除加热器内不凝结的气体。高加启动排气通过