汽轮机节能分析

1、 主要内容主要内容一一. .真空度（真空）的节能评价真空度（真空）的节能评价二二. .真空严密性的节能评价真空严密性的节能评价三三. .凝结水过冷却度的节能评价凝结水过冷却度的节能评价 第一节第一节 真空度（真空）的节能评价真空度（真空）的节能评价 1.1.真空度的定义与计算真空度的定义与计算 凝汽器真空是大气压力与工质的绝对压力之差值，凝汽器真空是大气压力与工质的绝对压力之差值，用符号用符号p pv v表示。由于机组安装所处地理位置不同，单表示。由于机组安装所处地理位置不同，单独用汽轮机真空的绝对数进行比较难以确定机组真空独用汽轮机真空的绝对数进行比较难以确定机组真空的好与差，所以用真空度来

2、反映汽轮机凝汽器真空的的好与差，所以用真空度来反映汽轮机凝汽器真空的状况。真空度是指凝汽器的真空值与当地大气压力比状况。真空度是指凝汽器的真空值与当地大气压力比值的百分数。值的百分数。 真空（真空（kPakPa）= =当地大气压力当地大气压力- -汽轮机背压绝对值汽轮机背压绝对值真空度（真空度（% %）= =（凝汽器真空值（凝汽器真空值/ /当地大气压）当地大气压）100%100% 一般说真空每降低一般说真空每降低1kPa1kPa，或者近似地说真空，或者近似地说真空度每下降一个百分点，热耗约增加度每下降一个百分点，热耗约增加1.05%1.05%（发电（发电煤耗率约煤耗率约3.0g/kW.h3.

3、0g/kW.h ），出力降低约），出力降低约1%1%。 节能评价时，一般要求考核期闭式循环机节能评价时，一般要求考核期闭式循环机组真空度平均值应不低于组真空度平均值应不低于92%92%，开式循环机组真，开式循环机组真空度平均值应不低于空度平均值应不低于94%94%，背压机组不考核，循，背压机组不考核，循环水供热机组仅考核非供热期。环水供热机组仅考核非供热期。 2.2.影响真空的因素影响真空的因素 凝汽器真空度与循环水入口温度、循环水量、凝汽器真空度与循环水入口温度、循环水量、凝汽器清洁度、凝汽器真空严密性及负荷等指标凝汽器清洁度、凝汽器真空严密性及负荷等指标有关。气候变化等因素引起凝汽器真空降

4、低及真有关。气候变化等因素引起凝汽器真空降低及真空系统泄漏均会引起热耗上升。影响凝汽器真空空系统泄漏均会引起热耗上升。影响凝汽器真空变化的原因有：变化的原因有： （1 1）负荷变化引起汽轮机排汽量变化。负荷）负荷变化引起汽轮机排汽量变化。负荷率高，低压缸正常的排汽热负荷高，排汽压力高，率高，低压缸正常的排汽热负荷高，排汽压力高，真空变差，见图真空变差，见图1 1。 图图1 1 机组负荷与凝汽器压力的关系曲线机组负荷与凝汽器压力的关系曲线 （2 2）冷却水入口温度。冷却水入口温度对凝汽器）冷却水入口温度。冷却水入口温度对凝汽器真空的影响很大，在其他条件相同的情况下，凝汽真空的影响很大，在其他条件

5、相同的情况下，凝汽器入口冷却水温度越高，则凝汽器出口冷却水温度器入口冷却水温度越高，则凝汽器出口冷却水温度越高，因而排汽温度也越高，所以凝汽器内的真空越高，因而排汽温度也越高，所以凝汽器内的真空值就越低。在冷却塔循环供水系统中，如果冷却设值就越低。在冷却塔循环供水系统中，如果冷却设备的喷嘴堵塞、填料老化堵塞、除水器变形阻力增备的喷嘴堵塞、填料老化堵塞、除水器变形阻力增加、淋水装置或配水槽道等工作异常，也会引起冷加、淋水装置或配水槽道等工作异常，也会引起冷却水进口温度升高，凝汽器真空降低。冷却水入口却水进口温度升高，凝汽器真空降低。冷却水入口水温每增加水温每增加11，凝汽器真空下降，凝汽器真空下

6、降0.4kPa0.4kPa，例如某凝，例如某凝汽器冷却面积为汽器冷却面积为16000m16000m2 2, ,冷却水量为冷却水量为28800t/h28800t/h时，时，冷却水温度从冷却水温度从2020增加到增加到3333，凝汽器压力从，凝汽器压力从6.81kPa6.81kPa下降到下降到12.47kPa12.47kPa，见图，见图2 2。 图图2 2 冷却水温度对真空的影响冷却水温度对真空的影响 （3 3）冷却水量变化。在相同负荷下，若凝汽器）冷却水量变化。在相同负荷下，若凝汽器冷却水出口温度上升，即冷却水进、出口温差增大，冷却水出口温度上升，即冷却水进、出口温差增大，说明凝汽器冷却水量不足

7、，应增开一台冷却水泵。说明凝汽器冷却水量不足，应增开一台冷却水泵。在其它参数相同的情况下，如果循环冷却水流量不在其它参数相同的情况下，如果循环冷却水流量不足，凝汽器真空则下降。循环冷却水流量不足的主足，凝汽器真空则下降。循环冷却水流量不足的主要原因是：要原因是：凝汽器冷却水出口蝶阀开度偏小，循凝汽器冷却水出口蝶阀开度偏小，循环水管道阻力增加，导致流量减少；环水管道阻力增加，导致流量减少；凝汽器冷却凝汽器冷却管堵塞或者管堵塞或者凝汽器二次滤网堵塞凝汽器二次滤网堵塞引起流量下降；引起流量下降；江河水位降低，枯水期加长，导致水泵流量下降；江河水位降低，枯水期加长，导致水泵流量下降；循环水泵入口前旋转

8、滤网脏污、堵塞，导致滤网循环水泵入口前旋转滤网脏污、堵塞，导致滤网过水量不足，循环水泵出力不够，流量降低；过水量不足，循环水泵出力不够，流量降低； 冷冷却水进水门开度过小或误关，导致冷却水量减少。却水进水门开度过小或误关，导致冷却水量减少。冷却水流量与真空之间的关系见图冷却水流量与真空之间的关系见图3 3。图图3 3 冷却水流量与凝汽器压力变化的关系冷却水流量与凝汽器压力变化的关系 （4 4）凝汽器清洁度变化。凝汽器清洁系数降低）凝汽器清洁度变化。凝汽器清洁系数降低不但引起凝汽器端差增大，而且冷却水温升减小。凝不但引起凝汽器端差增大，而且冷却水温升减小。凝汽器清洁系数降低的主要原因是：胶球清洗

9、装置运行汽器清洁系数降低的主要原因是：胶球清洗装置运行不正常；胶球质量不满足设计和使用要求；冷却水品不正常；胶球质量不满足设计和使用要求；冷却水品质不合格，冷却管内表面结垢或堵塞冷却管；在蒸汽质不合格，冷却管内表面结垢或堵塞冷却管；在蒸汽品质差的情况下长期运行，使冷却管外表面形成硅酸品质差的情况下长期运行，使冷却管外表面形成硅酸盐垢。例如凝汽器冷却面积为盐垢。例如凝汽器冷却面积为16000 m16000 m2 2时，如将凝汽时，如将凝汽器清洁度从器清洁度从0.850.85降低到降低到0.60.6，真空将下降，真空将下降1.3kPa1.3kPa，见，见图图4 4。 图图4 4 凝汽器清洁系数与压

10、力变化的关系凝汽器清洁系数与压力变化的关系（5 5）凝汽器端差。凝汽器端差）凝汽器端差。凝汽器端差主要反映凝汽器的传热效率。在主要反映凝汽器的传热效率。在其它情况不变的情况下，凝汽器其它情况不变的情况下，凝汽器传热端差降低，则凝汽器排汽压传热端差降低，则凝汽器排汽压力降低、凝汽器真空升高力降低、凝汽器真空升高 。凝。凝汽器传热端差每增加汽器传热端差每增加11，凝汽，凝汽器真空下降器真空下降0.330.33。 （6 6）冷却水泵工作突然失常（如冷却水泵入）冷却水泵工作突然失常（如冷却水泵入口处法兰和盘根漏气，进水滤网堵塞及出水管虹口处法兰和盘根漏气，进水滤网堵塞及出水管虹吸破坏等），使冷却水流量

11、连续地减少，或是有吸破坏等），使冷却水流量连续地减少，或是有些机组配备两台冷却水泵，夏季水温高时两台泵些机组配备两台冷却水泵，夏季水温高时两台泵运行，其他季节水温低时一台泵运行，冷却水量运行，其他季节水温低时一台泵运行，冷却水量可能不足。冷却水流量不足的现象是：同一负荷可能不足。冷却水流量不足的现象是：同一负荷下凝汽器冷却水进出口温差增大。处理方法是：下凝汽器冷却水进出口温差增大。处理方法是：根据情况调整水泵盘根密封水、清理滤网、拧紧根据情况调整水泵盘根密封水、清理滤网、拧紧法兰螺栓以及堵塞出水管漏气，并投入冷却水系法兰螺栓以及堵塞出水管漏气，并投入冷却水系统的辅助抽气器，恢复出水管虹吸作用，

12、或者增统的辅助抽气器，恢复出水管虹吸作用，或者增开一台冷却水泵。如果是厂用电中断，应立即启开一台冷却水泵。如果是厂用电中断，应立即启动备用泵或迅速切换系统，由邻机供水。动备用泵或迅速切换系统，由邻机供水。 （7 7）抽气设备故障、射水泵入口压力低、射）抽气设备故障、射水泵入口压力低、射水抽气器喷嘴堵塞或损坏、水池水位过低、进汽水抽气器喷嘴堵塞或损坏、水池水位过低、进汽滤网阻塞、射水泵漏空气、抽气器的冷却器疏水滤网阻塞、射水泵漏空气、抽气器的冷却器疏水失灵。失灵。 （8 8）凝汽器水位升高或满水引起真空下降。）凝汽器水位升高或满水引起真空下降。水位表指示最大，高水位报警信号灯亮，水位表指示最大，

13、高水位报警信号灯亮，凝结水凝结水过冷度增加，过冷度增加，说明凝汽器满水。凝汽器满水一般说明凝汽器满水。凝汽器满水一般是由于凝汽器气管子泄漏严重或者凝汽器补水调是由于凝汽器气管子泄漏严重或者凝汽器补水调门故障，大量冷却水进入汽侧。或者是凝结水泵门故障，大量冷却水进入汽侧。或者是凝结水泵工作失常或运行人员操作不当（如凝结水再循环工作失常或运行人员操作不当（如凝结水再循环门误开或凝结水系统阀门误关）。门误开或凝结水系统阀门误关）。 （9 9）老机组的凝汽器在结构上比较落后，）老机组的凝汽器在结构上比较落后，管束排列方式不尽合理，使得凝汽器的严密性管束排列方式不尽合理，使得凝汽器的严密性和整体传热性较

14、差，在运行中容易出现真空偏和整体传热性较差，在运行中容易出现真空偏低的情况。低的情况。 （1010）真空系统出现漏点，漏入真空系统的）真空系统出现漏点，漏入真空系统的空气量增加。空气量增加一方面直接使真空下空气量增加。空气量增加一方面直接使真空下降，另一方面降低了凝汽器的传热效果，使真降，另一方面降低了凝汽器的传热效果，使真空进一步下降，见图空进一步下降，见图5 5。现象是凝结水过冷度增。现象是凝结水过冷度增大，凝汽器端差增大。当这种现象不明显时，大，凝汽器端差增大。当这种现象不明显时，可以通过真空严密性试验来确认。可以通过真空严密性试验来确认。468101214161820102030405

15、06070空气量（k g / h ）凝汽器压力（k P a ）图图5 5 漏入空气量对凝汽器压力的影响漏入空气量对凝汽器压力的影响 （1111）凝汽器热负荷（凝汽器热负荷是）凝汽器热负荷（凝汽器热负荷是指凝汽器内蒸汽和凝结水传给冷却水的总热指凝汽器内蒸汽和凝结水传给冷却水的总热量，包括主机和给水泵小汽轮机排汽、汽封量，包括主机和给水泵小汽轮机排汽、汽封漏汽、加热器疏水等热量）增加，在冷却条漏汽、加热器疏水等热量）增加，在冷却条件不变的情况下，冷却水温升增加，凝汽器件不变的情况下，冷却水温升增加，凝汽器端差增加，从而引起饱和温度上升，则凝汽端差增加，从而引起饱和温度上升，则凝汽器真空相应下降。以

16、引进型器真空相应下降。以引进型300MW300MW机组为例，机组为例，热负荷增加热负荷增加3.5%3.5%，真空下降，真空下降1.3kPa1.3kPa，见图，见图6 6。凝汽器热负荷的增加直接导致冷却水温升增凝汽器热负荷的增加直接导致冷却水温升增大，传热端差增大，机组真空降低。大，传热端差增大，机组真空降低。 图图6 6 凝汽器热负荷与凝汽器压力变化的关系凝汽器热负荷与凝汽器压力变化的关系 （1212）真空泵配置容量偏小，不能将真空系统）真空泵配置容量偏小，不能将真空系统漏气量全部抽出。漏气量全部抽出。 （1313）真空系统的真空泵冷却器进水温度高，）真空系统的真空泵冷却器进水温度高，冷却效果

17、差，导致工作液体温度。水环式真空泵的冷却效果差，导致工作液体温度。水环式真空泵的工作液体设计温度为工作液体设计温度为1515，根据真空泵的工作特性，根据真空泵的工作特性可知，当凝汽器压力在可知，当凝汽器压力在7kPa7kPa左右时，如果工作液体左右时，如果工作液体温度上升到温度上升到3535，则真空泵抽气能力将下降，则真空泵抽气能力将下降50%50%。进水温度的直接原因是：进水温度的直接原因是：季节温度变化，在夏季季节温度变化，在夏季工况下，有的机组真空泵工作液体温度高达工况下，有的机组真空泵工作液体温度高达4040；冷却器进水温度高，不少电厂真空泵冷却水直接冷却器进水温度高，不少电厂真空泵冷

18、却水直接取自凝汽器循环水，随着循环水温度的上升，真空取自凝汽器循环水，随着循环水温度的上升，真空抽气能力下降，机组真空降低。抽气能力下降，机组真空降低。 （1414）轴封加热器水封管破坏，会导致轴）轴封加热器水封管破坏，会导致轴加内部成为高负压状态，与之相连的轴封回汽加内部成为高负压状态，与之相连的轴封回汽管道会导致大量空气与蒸汽直接进入凝汽器，管道会导致大量空气与蒸汽直接进入凝汽器，降低凝汽器真空。降低凝汽器真空。 （1515）轴封系统切除过程的不当操作造成）轴封系统切除过程的不当操作造成较大的热冲击，引起汽轮机轴封损坏漏汽，凝较大的热冲击，引起汽轮机轴封损坏漏汽，凝汽器真空降低。或者是因为

19、负荷大幅度变化、汽器真空降低。或者是因为负荷大幅度变化、汽封压力调整失灵、供汽汽源中断、汽封进水汽封压力调整失灵、供汽汽源中断、汽封进水等造成轴封供汽中断，引起真空急剧下降。等造成轴封供汽中断，引起真空急剧下降。 （1616）凝汽器膨胀节漏气，引起凝汽器真凝汽器膨胀节漏气，引起凝汽器真空下降。空下降。 （1717）由于锅炉水质问题或波纹节滑动时出）由于锅炉水质问题或波纹节滑动时出现摩擦，造成汽轮机联通管波纹节的应力腐蚀裂现摩擦，造成汽轮机联通管波纹节的应力腐蚀裂纹，引起凝汽器真空下降。纹，引起凝汽器真空下降。 （1818）轴封压力低或轴封带水。汽轮机轴端）轴封压力低或轴封带水。汽轮机轴端汽封是

20、为了密封汽轮机转子与气缸间的间隙，防汽封是为了密封汽轮机转子与气缸间的间隙，防止高、中压缸轴封处发生蒸汽外漏和低压缸轴封止高、中压缸轴封处发生蒸汽外漏和低压缸轴封处外界空气漏入汽缸。当轴封压力低于设计值或处外界空气漏入汽缸。当轴封压力低于设计值或轴封带水时，轴封的密封能力就会下降，导致外轴封带水时，轴封的密封能力就会下降，导致外界空气漏入汽缸并进入凝汽器，使真空泵负荷加界空气漏入汽缸并进入凝汽器，使真空泵负荷加重，当真空泵出力不能满足时，凝汽器真空将降重，当真空泵出力不能满足时，凝汽器真空将降低。低。 3.3.提高真空的措施提高真空的措施 （1 1）降低凝汽器冷却水入口温度。如果冷却塔）降低凝

21、汽器冷却水入口温度。如果冷却塔长期护理不当，会造成冷却塔效率过低，使水温过长期护理不当，会造成冷却塔效率过低，使水温过高，引起真空过低影响热耗。当冷却水入口温度在高，引起真空过低影响热耗。当冷却水入口温度在规定范围内时，冷却水入口温度每降低规定范围内时，冷却水入口温度每降低11，真空，真空可提高可提高0.3%0.3%0.5%0.5%，煤耗降低，煤耗降低0.3%0.3%0.5%0.5%。因此应。因此应加强对冷却塔维护加强对冷却塔维护, ,清理水池和水塔的淤泥和杂物，清理水池和水塔的淤泥和杂物，疏通喷嘴疏通喷嘴, ,更换损坏的喷嘴和溅水碟更换损坏的喷嘴和溅水碟, ,修复损坏的淋修复损坏的淋水填料。

22、水填料。 （2 2）保持机组在最有利真空下运行。夏季真）保持机组在最有利真空下运行。夏季真空容易变差，需要增加冷却水量。当负荷不变时，空容易变差，需要增加冷却水量。当负荷不变时，冷却水温升增大，表明冷却水量不足。温升增大冷却水温升增大，表明冷却水量不足。温升增大将引起排汽温度升高，真空降低，此时应增开一将引起排汽温度升高，真空降低，此时应增开一台冷却水泵。但是增加冷却水量，端差有时可能台冷却水泵。但是增加冷却水量，端差有时可能稍有增加，水泵的耗电量也同时增加，需要通过稍有增加，水泵的耗电量也同时增加，需要通过试验确定其经济冷却水量。对于试验确定其经济冷却水量。对于300MW300MW机组，当水

23、机组，当水温为温为2020时，冷却水量减少时，冷却水量减少20%20%时，则真空减低时，则真空减低0.7kPa0.7kPa。 （3 3）保持凝汽器的胶球清洗装置经常处于良）保持凝汽器的胶球清洗装置经常处于良好状态，根据冷却水水质情况确定运行方式（如好状态，根据冷却水水质情况确定运行方式（如每天通球清洗的次数和时间），保证胶球回收率每天通球清洗的次数和时间），保证胶球回收率在在95%95%以上。以上。 （4 4）加强凝汽器的清洗。通常采用胶球在运加强凝汽器的清洗。通常采用胶球在运行中连续清洗凝汽器法、或运行中停用半组凝汽行中连续清洗凝汽器法、或运行中停用半组凝汽器轮换清洗法（利用电网低谷时间段）

24、、或停机器轮换清洗法（利用电网低谷时间段）、或停机后用高压射流冲洗机逐根管子清洗等方法，以保后用高压射流冲洗机逐根管子清洗等方法，以保持凝汽器钛（铜）管清洁，提高冷却效果。持凝汽器钛（铜）管清洁，提高冷却效果。 （5 5）加强循环冷却水的监督，提高冷却水质。）加强循环冷却水的监督，提高冷却水质。 （6 6）定期进行真空系统严密性试验，发现漏）定期进行真空系统严密性试验，发现漏点及时消除。点及时消除。 （7 7）查清凝汽器热负荷增加的原因，采取措施）查清凝汽器热负荷增加的原因，采取措施降低凝汽器热负荷。降低凝汽器热负荷途径降低凝汽器热负荷。降低凝汽器热负荷途径: : 选用合理的汽封结构，严格控制

25、升、降负荷选用合理的汽封结构，严格控制升、降负荷率，特别是控制启、停机过程中的负荷变化率以降率，特别是控制启、停机过程中的负荷变化率以降低机组振动幅度，大修中合理调整汽封间隙，提高低机组振动幅度，大修中合理调整汽封间隙，提高汽轮机通流效率，减少低压缸的排汽量。汽轮机通流效率，减少低压缸的排汽量。 优化疏水系统，合并减少疏水阀门，治理、优化疏水系统，合并减少疏水阀门，治理、完善疏水系统，保持加热器正常疏水水位和疏水的完善疏水系统，保持加热器正常疏水水位和疏水的经济运行方式，是降低凝汽器热负荷的根本途径。经济运行方式，是降低凝汽器热负荷的根本途径。 加强疏水阀门的检修和运行管理，减少阀门加强疏水阀

26、门的检修和运行管理，减少阀门内漏及其它设备泄漏引起的高品质蒸汽直接进入凝内漏及其它设备泄漏引起的高品质蒸汽直接进入凝汽器汽器。 提高汽动给水泵组运行效率，减少给水泵提高汽动给水泵组运行效率，减少给水泵再循环阀泄漏量，减小小汽机汽耗率。再循环阀泄漏量，减小小汽机汽耗率。 加强运行管理，保证正常疏水渠道畅通。加强运行管理，保证正常疏水渠道畅通。合理调整加热器水位保护和疏水调节阀定值，保合理调整加热器水位保护和疏水调节阀定值，保证加热器正常疏水。证加热器正常疏水。 （8 8）对于真空泵配置偏小的问题，可以更换）对于真空泵配置偏小的问题，可以更换为较大的真空泵。例如某厂为较大的真空泵。例如某厂600M

27、W600MW机组原配置西机组原配置西门子产的两台门子产的两台2BE3032BE303型真空泵，后更换为武汉水型真空泵，后更换为武汉水泵厂产的泵厂产的2BE4032BE403型真空泵，真空得到改善。型真空泵，真空得到改善。 （9 9）将射水抽气器改为真空泵。例如某电厂）将射水抽气器改为真空泵。例如某电厂300MW300MW汽轮机凝汽器原采用汽轮机凝汽器原采用2 2台射水抽气器，单台台射水抽气器，单台射水泵功率射水泵功率300kW300kW，单台射水泵取水量，单台射水泵取水量1170t/h1170t/h。改造为改造为2 2台台NASHNASH公司公司TC-IITC-II型水环真空泵后，单台型水环真

28、空泵后，单台真空泵出力真空泵出力75kg/h75kg/h，单台真空泵功率，单台真空泵功率110kW110kW，不但，不但真空度提高了真空度提高了1 1个百分点，而且节约了电能。个百分点，而且节约了电能。 （1010）将真空泵冷却水从循环水改为地下水取）将真空泵冷却水从循环水改为地下水取水，投运后机组真空明显提高。某电厂真空泵冷水，投运后机组真空明显提高。某电厂真空泵冷却水从循环水改用温度较低的工业水后，却水从循环水改用温度较低的工业水后，300MW300MW工工况下，真空泵冷却水温度从况下，真空泵冷却水温度从30.530.5降低到降低到18.518.5，凝汽器压力从凝汽器压力从11.28 kP

29、a11.28 kPa下降到下降到9.53 kPa9.53 kPa。 （1111）真空泵工作液的补水水源由凝结水改为）真空泵工作液的补水水源由凝结水改为化学除盐水。二者水质相同但是除盐温度较低且受化学除盐水。二者水质相同但是除盐温度较低且受环境温度影响小，从而减少了由于夏季凝结水温度环境温度影响小，从而减少了由于夏季凝结水温度上升对真空泵工作液温度的影响。上升对真空泵工作液温度的影响。 （1212）修复损坏的汽轮机轴封，修改操作规程。）修复损坏的汽轮机轴封，修改操作规程。 （1313）加强水汽监督，改善水汽品质，修复汽）加强水汽监督，改善水汽品质，修复汽轮机联通管波纹节。轮机联通管波纹节。 （1

30、414）修复或更换凝汽器膨胀节。）修复或更换凝汽器膨胀节。 （1515）进行循环水泵和循环水系统阻力特性的）进行循环水泵和循环水系统阻力特性的诊断试验，明确原因后对循环水泵实施技术改造。诊断试验，明确原因后对循环水泵实施技术改造。 （1616）安装投运轴封加热器压力调节器，并）安装投运轴封加热器压力调节器，并将轴封压力控制在规定值内，以防止空气从轴将轴封压力控制在规定值内，以防止空气从轴封漏入。对于轴封加热器封漏入。对于轴封加热器U U型疏水管水封不起作型疏水管水封不起作用问题，可采用多级水封取代用问题，可采用多级水封取代U U型水封。型水封。 （1717）对于虹吸破坏问题的处理，在机组运）对

31、于虹吸破坏问题的处理，在机组运行中加强对凝汽器上部回水室水位计和循环水行中加强对凝汽器上部回水室水位计和循环水回水压力的监视，当压力升高或水位下降则表回水压力的监视，当压力升高或水位下降则表明虹吸被破坏。通过关闭出口蝶阀，排放水室明虹吸被破坏。通过关闭出口蝶阀，排放水室空气或启动水室真空泵排放水室空气来重新建空气或启动水室真空泵排放水室空气来重新建立虹吸。立虹吸。 （1818）对于凝汽器热负荷增加的处理。热负荷）对于凝汽器热负荷增加的处理。热负荷中除汽轮机排汽和加热器的正常疏水外，还有高中除汽轮机排汽和加热器的正常疏水外，还有高温高压蒸汽的疏水泄漏进入凝汽器。例如：主、温高压蒸汽的疏水泄漏进入

32、凝汽器。例如：主、再热蒸汽管道疏水；汽轮机本体疏水；各段抽汽再热蒸汽管道疏水；汽轮机本体疏水；各段抽汽疏水；高、低压加热器危急疏水；轴封及辅汽调疏水；高、低压加热器危急疏水；轴封及辅汽调节站的疏水等，由于阀门不严或疏水节流孔板不节站的疏水等，由于阀门不严或疏水节流孔板不合理造成了高温高压蒸汽泄漏进入凝汽器。对此合理造成了高温高压蒸汽泄漏进入凝汽器。对此类泄漏可以利用红外线测温仪定期测量阀门前后类泄漏可以利用红外线测温仪定期测量阀门前后管壁温度，确认存在内漏的阀门，并进行检修处管壁温度，确认存在内漏的阀门，并进行检修处理，降低凝汽器热负荷。理，降低凝汽器热负荷。 （1919）凝汽器水位高或满水，

33、应立即启动备）凝汽器水位高或满水，应立即启动备用凝结水泵，并开大凝结水泵出口门，必要时将用凝结水泵，并开大凝结水泵出口门，必要时将部分凝结水排入地沟。部分凝结水排入地沟。 第二节第二节 真空严密性的节能评价真空严密性的节能评价 1.1.真空严密性的定义真空严密性的定义 真空下降速度是指凝汽器真空系统在抽汽器真空下降速度是指凝汽器真空系统在抽汽器停止抽汽状态下空气漏入凝汽器后，凝汽器内压停止抽汽状态下空气漏入凝汽器后，凝汽器内压力增长的速度，单位力增长的速度，单位Pa/minPa/min。发电厂对真空系统。发电厂对真空系统的严密性要求很高，需要定期做真空系统严密性的严密性要求很高，需要定期做真空

34、系统严密性试验。对于试验。对于100MW100MW及以上容量的机组真空下降速度及以上容量的机组真空下降速度每分钟不超过每分钟不超过270 Pa/min270 Pa/min（旧（旧400Pa/min400Pa/min）。大机）。大机组竞赛规定组竞赛规定“真空下降速度真空下降速度 400 Pa/minPa/min不扣分不扣分”。 其计算公式为其计算公式为 真空下降速度真空下降速度(Pa/min)= (Pa/min)= 第三分钟时真空第三分钟时真空Pa-Pa-第八分钟时真空第八分钟时真空Pa/5minPa/5min真空严密性要求真空严密性要求机组容量机组容量MWMW真空下降速度真空下降速度kPa/m

35、in旧标准旧标准新标准新标准100100667667400400100100400400270270667kPa/min667kPa/min相当于相当于5mmHg/min5mmHg/min，400kPa/min400kPa/min相当于相当于3mmHg/min3mmHg/min，270kPa/min270kPa/min相当于相当于2mmHg/min2mmHg/min。 2.2.汽轮机真空严密性试验方法汽轮机真空严密性试验方法 （1 1）运行工况要求：试验时机组负荷稳定在）运行工况要求：试验时机组负荷稳定在80%80%100%100%额定负荷。额定负荷。 （2 2）检测仪表采用）检测仪表采用0.

36、250.25级及以上标准真空表级及以上标准真空表（或利用现场经校验合格的真空表）。（或利用现场经校验合格的真空表）。 （3 3）试验时关闭连接抽气器的空气门（最好）试验时关闭连接抽气器的空气门（最好停运抽气器），停运抽气器），0.5min0.5min后开始每后开始每0.5min0.5min记录机组真记录机组真空一次，然后记录凝汽器真空下降数值。空一次，然后记录凝汽器真空下降数值。 （4 4）记录共进行）记录共进行8min8min，8min8min后恢复系统。取后恢复系统。取其中后其中后5 min5 min的真空下降数值考核机组真空严密性。的真空下降数值考核机组真空严密性。 （5 5）在试验时，

37、当真空低于）在试验时，当真空低于87kPa87kPa，排汽温度，排汽温度高于高于6060时，应立即停止试验，恢复原运行工况。时，应立即停止试验，恢复原运行工况。 （6 6）根据公式计算真空下降速度。）根据公式计算真空下降速度。 3. 3.真空主要泄漏部位真空主要泄漏部位（1 1）低压缸轴封。）低压缸轴封。（2 2）低压缸水平中分面。）低压缸水平中分面。（3 3）低压缸安全门。）低压缸安全门。（4 4）真空破坏门及其管路。）真空破坏门及其管路。（5 5）凝汽器汽侧放水门。）凝汽器汽侧放水门。（6 6）轴封加热器水封。）轴封加热器水封。（7 7）低压缸与凝汽器喉部连接处。）低压缸与凝汽器喉部连接处

38、。（8 8）汽动给水泵汽轮机轴封。）汽动给水泵汽轮机轴封。（9 9）汽动给水泵汽轮机排汽蝶阀前）汽动给水泵汽轮机排汽蝶阀前后法兰。后法兰。（1010）负压段抽汽管连接法兰。）负压段抽汽管连接法兰。（1111）低压加热器疏水管路。）低压加热器疏水管路。（1212）抽气器至凝汽器管路。）抽气器至凝汽器管路。（1313）凝结水泵盘根。）凝结水泵盘根。（1414）热井放水阀门。）热井放水阀门。（1515）冷却管损伤或端口泄漏。）冷却管损伤或端口泄漏。（1616）低压旁路隔离阀及法兰。）低压旁路隔离阀及法兰。 4. 4.提高真空严密性的措施提高真空严密性的措施 （1 1）正常情况下每月进行一次真空严密性

39、试验。）正常情况下每月进行一次真空严密性试验。真空严密性指标不合格时，应及时进行运行中的检真空严密性指标不合格时，应及时进行运行中的检漏，运行期间暂时无法查漏的漏点使用锯末堵塞最漏，运行期间暂时无法查漏的漏点使用锯末堵塞最为有效。为有效。 （2 2）维持轴封系统各疏水维持轴封系统各疏水U型水封的正常工作。型水封的正常工作。给水泵汽轮机轴封进汽和排汽管疏水给水泵汽轮机轴封进汽和排汽管疏水U型水封被破型水封被破坏，汽轮机轴封加热器疏水旁路门未关，会导致轴坏，汽轮机轴封加热器疏水旁路门未关，会导致轴封加热器水位过低，这样轴封系统内进入轴封加热封加热器水位过低，这样轴封系统内进入轴封加热器的气体吸入凝

40、汽器。因此，机组运行过程中必须器的气体吸入凝汽器。因此，机组运行过程中必须维持轴封系统各疏水维持轴封系统各疏水U型水封的正常工作，如采用型水封的正常工作，如采用多级水封取代多级水封取代U型水封。型水封。 （3 3）利用机组检修机会，采用新型结构汽封，）利用机组检修机会，采用新型结构汽封，调整低压轴封间隙，使之间隙不至于过大调整低压轴封间隙，使之间隙不至于过大。 （4 4）将传统高、低压轴封同一供汽进行设计）将传统高、低压轴封同一供汽进行设计改进，在传统轴封系统基础上增加改进，在传统轴封系统基础上增加1 1套轴封供汽压套轴封供汽压力调整装置，将高（高压缸前、后轴封和中压缸力调整装置，将高（高压缸

41、前、后轴封和中压缸前轴封）、低（中压缸低压部分轴封和低压缸两前轴封）、低（中压缸低压部分轴封和低压缸两侧轴封）压轴封供汽分开控制。使高、低压轴封侧轴封）压轴封供汽分开控制。使高、低压轴封系统压力能够在启动、运行和停机时均自动调节，系统压力能够在启动、运行和停机时均自动调节，不但能很好地控制轴封冒汽问题，而且可使机组不但能很好地控制轴封冒汽问题，而且可使机组启动时的胀差控制更为容易。启动时的胀差控制更为容易。 （5 5）处理低压缸水平结合中分面变形等问题，）处理低压缸水平结合中分面变形等问题，消除真空系统各漏点。例如韶关电厂消除真空系统各漏点。例如韶关电厂8 8号机组采用号机组采用在每个排汽缸的

42、下缸中分面上铣制密封槽，在槽内在每个排汽缸的下缸中分面上铣制密封槽，在槽内填 压 特 制 密 封 胶 条 （ 如 德 国 西 门 子 生 产 的填 压 特 制 密 封 胶 条 （ 如 德 国 西 门 子 生 产 的VitonsealVitonseal密封胶条），形成一道闭环式密封带，密封胶条），形成一道闭环式密封带，成功解决了低压缸结合面泄漏问题。成功解决了低压缸结合面泄漏问题。 （6 6）大修后或真空系统有工作时，应进行真空）大修后或真空系统有工作时，应进行真空严密性试验。机组大修时应对凝结器及真空系统进严密性试验。机组大修时应对凝结器及真空系统进行灌水检漏。灌水水位应达到汽轮机低压缸汽封洼

43、行灌水检漏。灌水水位应达到汽轮机低压缸汽封洼窝下窝下100mm100mm处，水位至少应能维持处，水位至少应能维持8 8小时不变后认为小时不变后认为查漏结束。在机组运行时，采用查漏结束。在机组运行时，采用UL-100UL-100核质谱查漏核质谱查漏仪进行查漏，仪器的响应程度直接反映出真空系统仪进行查漏，仪器的响应程度直接反映出真空系统中该点的泄漏程度。中该点的泄漏程度。 第三节第三节 凝结水过冷却度的节能评价凝结水过冷却度的节能评价 1. 1.凝结水过冷却度的定义与计算凝结水过冷却度的定义与计算 理想情况下，汽轮机的排汽与冷却水在凝汽理想情况下，汽轮机的排汽与冷却水在凝汽器内进行热交换时，在冷却

44、水量和冷却面积无穷器内进行热交换时，在冷却水量和冷却面积无穷大下，其蒸汽凝结成凝结水的温度，应与其相应大下，其蒸汽凝结成凝结水的温度，应与其相应的排汽压力下的排汽饱和温度相等。但在实际情的排汽压力下的排汽饱和温度相等。但在实际情况下，由于凝汽器设备结构设计原因和运行管理况下，由于凝汽器设备结构设计原因和运行管理原因，凝结水温度一般低于其排汽温度。原因，凝结水温度一般低于其排汽温度。 凝汽器入口处蒸汽压力（即排汽压力）对应凝汽器入口处蒸汽压力（即排汽压力）对应的饱和温度与凝汽器热井出口凝结水温度之差称的饱和温度与凝汽器热井出口凝结水温度之差称为凝结水过冷却度（或称为凝汽器过冷度，简称为凝结水过冷

45、却度（或称为凝汽器过冷度，简称过冷度）。过冷度）。 2. 2.凝结水过冷却的危害凝结水过冷却的危害 （1 1）凝结水过冷却，使凝结水中含氧）凝结水过冷却，使凝结水中含氧量增加。这是由于液体中溶解的气体与液量增加。这是由于液体中溶解的气体与液面上该气体的分压力成正比，当凝结水温面上该气体的分压力成正比，当凝结水温度过冷，凝结水水面上的蒸汽分压力降低，度过冷，凝结水水面上的蒸汽分压力降低，气体分压力增高，导致凝结水的含氧量增气体分压力增高，导致凝结水的含氧量增加，不但加重了除氧器的负担，而且加快加，不但加重了除氧器的负担，而且加快设备管道的锈蚀，降低设备寿命和可靠性。设备管道的锈蚀，降低设备寿命和

46、可靠性。 （2 2）凝结水过冷却，使凝结水温度低，）凝结水过冷却，使凝结水温度低，使凝结水本身的热量被冷却水带走过多的热使凝结水本身的热量被冷却水带走过多的热量，致使除氧器加热器加热时消耗过多的抽量，致使除氧器加热器加热时消耗过多的抽汽量，降低回热系统的经济性。汽量，降低回热系统的经济性。 因此凝汽器对凝结水应具有良好的回热因此凝汽器对凝结水应具有良好的回热作用，以使凝结水出口温度作用，以使凝结水出口温度t tc c尽可能的接近尽可能的接近于凝汽器的排汽压力于凝汽器的排汽压力p pk k所对应的饱和温度所对应的饱和温度t ts s，以减少汽轮机回热抽汽，降低热耗。以减少汽轮机回热抽汽，降低热耗

47、。300MW300MW机组过冷度机组过冷度11，发煤耗率增加，发煤耗率增加0.045g/kWh0.045g/kWh。 3.3.影响凝结水过冷却的因素影响凝结水过冷却的因素 （1 1）凝汽器内管束排列问题。凝汽）凝汽器内管束排列问题。凝汽器结构上存在缺陷（如管束布置密度很器结构上存在缺陷（如管束布置密度很大），管束之间蒸汽没有足够的通往凝大），管束之间蒸汽没有足够的通往凝汽器下部的通道，蒸汽负荷大部分集中汽器下部的通道，蒸汽负荷大部分集中在上部几排冷却管上，蒸汽凝结的水通在上部几排冷却管上，蒸汽凝结的水通过密集的管束，落在下部冷却水管外表过密集的管束，落在下部冷却水管外表面，又起到再冷却凝结水的

48、作用。而遇面，又起到再冷却凝结水的作用。而遇不到汽流加热，则当凝结水流至热水井不到汽流加热，则当凝结水流至热水井中时造成过冷却度大。中时造成过冷却度大。 （2 2）凝汽器水位过高。当凝汽器水位过）凝汽器水位过高。当凝汽器水位过高，会使凝汽器下部冷却水管浸入到凝结水高，会使凝汽器下部冷却水管浸入到凝结水中，导致凝结水过冷却。凝汽器水位升高的中，导致凝结水过冷却。凝汽器水位升高的原因有：凝结水泵故障停泵；凝结水泵轴封原因有：凝结水泵故障停泵；凝结水泵轴封或进水部分漏空气，造成水泵出力不足；凝或进水部分漏空气，造成水泵出力不足；凝结水泵进口滤网污脏阻塞；由于负荷增加、结水泵进口滤网污脏阻塞；由于负荷

49、增加、补水量增加等原因，凝结水泵不能及时将凝补水量增加等原因，凝结水泵不能及时将凝结水排出（如凝结水出口阀开度过小或故障结水排出（如凝结水出口阀开度过小或故障等原因）；凝结水补水调门故障；低压旁路等原因）；凝结水补水调门故障；低压旁路减温水门误开；凝结水再循环门误开；凝汽减温水门误开；凝结水再循环门误开；凝汽器冷却管破裂泄漏；加热器水侧泄漏；水位器冷却管破裂泄漏；加热器水侧泄漏；水位计或者水位变送器工作不正常。计或者水位变送器工作不正常。 （3 3）抽气器运行不良。抽气器工作）抽气器运行不良。抽气器工作不正常或效率低时，不能把凝汽器内积不正常或效率低时，不能把凝汽器内积存的空气抽走，使凝汽器中

50、不凝结气体存的空气抽走，使凝汽器中不凝结气体增加，导致冷却水管的表面构成空气膜，增加，导致冷却水管的表面构成空气膜，这个空气膜降低了传热效果，增加传热这个空气膜降低了传热效果，增加传热端差；同时由于抽气器运行不良，使凝端差；同时由于抽气器运行不良，使凝汽器内的蒸汽混合物中的空气分压力增汽器内的蒸汽混合物中的空气分压力增大，蒸汽分压力降低，凝结水温度就低大，蒸汽分压力降低，凝结水温度就低于冷凝器内总压力对应的饱和温度，而于冷凝器内总压力对应的饱和温度，而引起凝结水的过冷却。引起凝结水的过冷却。 （4 4）真空系统严密性差。在机组运行过）真空系统严密性差。在机组运行过程中，由于真空系统严密性差，造

51、成空气漏程中，由于真空系统严密性差，造成空气漏入量增大，空气的漏入，不仅降低了传热效入量增大，空气的漏入，不仅降低了传热效果，增加传热端差，而且还导致蒸汽分压力果，增加传热端差，而且还导致蒸汽分压力下降，致使凝结水产生过冷却，凝结水含氧下降，致使凝结水产生过冷却，凝结水含氧量增加。量增加。 （5 5）凝汽器损坏。凝汽器冷却水管破裂，）凝汽器损坏。凝汽器冷却水管破裂，使硬度较高的冷却水进入凝汽器汽侧，凝汽使硬度较高的冷却水进入凝汽器汽侧，凝汽器水位升高，真空下降，同时低温冷却水漏器水位升高，真空下降，同时低温冷却水漏入到凝结水中，引起凝结水水质严重恶化入到凝结水中，引起凝结水水质严重恶化（如硬度

52、超标等）和过冷却。（如硬度超标等）和过冷却。 （6 6）冷却水入口温度和流量的影响。在）冷却水入口温度和流量的影响。在一定的蒸汽负荷下，当冷却水进口温度降低一定的蒸汽负荷下，当冷却水进口温度降低或流量增大时，被冷却水带走的热量增加，或流量增大时，被冷却水带走的热量增加，由于大部分蒸汽在大量凝结区的上部就凝结由于大部分蒸汽在大量凝结区的上部就凝结完毕，使空气冷却区的范围扩大了，导致进完毕，使空气冷却区的范围扩大了，导致进入热井的凝结水的冷却度增大。试验结果表入热井的凝结水的冷却度增大。试验结果表明：冷却水初始温度越低，凝汽器内绝对压明：冷却水初始温度越低，凝汽器内绝对压力越高，则凝结水过冷度越大

53、。力越高，则凝结水过冷度越大。 图图7 7 不同背压下，冷却水进口温度与过冷度的特性曲线不同背压下，冷却水进口温度与过冷度的特性曲线t1=4t1=10t1=20 （7 7）负荷变化。随着负荷的增加，蒸汽负）负荷变化。随着负荷的增加，蒸汽负荷随着提高，凝结水过冷度增大。某厂荷随着提高，凝结水过冷度增大。某厂300MW300MW负荷与凝结水过冷度关系曲线见图负荷与凝结水过冷度关系曲线见图8 8。 图图8 8负荷与凝结水过冷度关系曲线负荷与凝结水过冷度关系曲线 （8 8）将温度较低的补充水直接补入凝汽）将温度较低的补充水直接补入凝汽器的热水井。机组补充水补入的位置有除氧器的热水井。机组补充水补入的位

54、置有除氧器和凝汽器两种方式。如果采用补入凝汽器器和凝汽器两种方式。如果采用补入凝汽器方案，冬季时补充水温度一般低于设计工况方案，冬季时补充水温度一般低于设计工况时凝汽器中凝结水温度十几摄氏度。这样将时凝汽器中凝结水温度十几摄氏度。这样将温度较低的补充水直接补入凝汽器的热水井，温度较低的补充水直接补入凝汽器的热水井，并且在补充水流量较大时，势必会造成凝结并且在补充水流量较大时，势必会造成凝结水温度降低，致使过冷度增加。水温度降低，致使过冷度增加。 4.4.减少凝汽器冷却度的措施减少凝汽器冷却度的措施 （1 1）要求运行人员对凝结水位严格监督，）要求运行人员对凝结水位严格监督，可装设凝结水位调节器

55、和报警装置，防止水可装设凝结水位调节器和报警装置，防止水位过高。运行中除了严格监视凝汽器水位外，位过高。运行中除了严格监视凝汽器水位外，还可以利用凝结水泵的汽蚀特性，使凝汽器还可以利用凝结水泵的汽蚀特性，使凝汽器尽可能保持低水位运行，避免淹没凝汽器冷尽可能保持低水位运行，避免淹没凝汽器冷却水管。却水管。 （2 2）注意真空系统严密性，定期进行真）注意真空系统严密性，定期进行真空系统严密性试验，及时消除泄漏，防止空空系统严密性试验，及时消除泄漏，防止空气漏入，这不仅可以提高真空，还可以防止气漏入，这不仅可以提高真空，还可以防止凝结水过冷却。凝结水过冷却。 （3 3）由于抽气器的作用是不断将不能）由于抽气器的作用是不断将不能凝结成水的气体抽出，以维持凝汽器的真凝结成水的气体抽出，以维持凝汽器的真空，因此必须保证抽气器或真空泵处于正空，因此必须保证抽气器或真空泵处于正常工作状态，如定期清