凝汽器是汽輪機(jī)組的主要輔助設(shè)備之一，它的作用主要是冷卻汽輪機(jī)的排氣，把凝結(jié)水重新送入鍋爐，在汽輪機(jī)的排氣口建立并維持高度的真空，使蒸汽所含的熱量盡可能多的轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。作為主要的輔助設(shè)備，凝汽器的正常運(yùn)行對(duì)電廠的安全、正常運(yùn)行起著很大的作用。通過(guò)對(duì)引起汽輪機(jī)凝汽器真空低的原因進(jìn)行詳細(xì)分析，逐條排查后，得出真空下降的主要原因，并對(duì)相關(guān)管道進(jìn)行技改，提高了凝汽器真空度，機(jī)組負(fù)荷相應(yīng)提高，效率大幅度增長(zhǎng)。

　　某熱電廠(二廠)#1 汽輪機(jī)組系北京汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的型號(hào)為CC50-8.83/0.98/0.196 單缸、高壓、雙抽冷凝式、帶二次可調(diào)及三段不可調(diào)抽汽式汽輪機(jī)組，自2011 年以來(lái)，某廠#1 汽輪機(jī)凝汽器的真空開(kāi)始出現(xiàn)惡化，真空平均值在-0.082Mpa 以下，最低至-0.078Mpa，排汽溫度高達(dá)45℃。真空下降，排汽溫度和壓力升高，嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1、凝汽器真空下降的危害

　　(1)凝汽器真空下降，排汽壓力升高。若要維持機(jī)組負(fù)荷不變，則應(yīng)增大汽輪機(jī)的進(jìn)汽量，從而引起軸向推力增大以及葉片過(guò)負(fù)荷。同時(shí)可能引起末級(jí)葉片過(guò)熱和不正常的振動(dòng)。

　　(2)凝汽器真空下降，排汽溫度相應(yīng)升高。若排汽溫度過(guò)高，使排汽缸受熱膨脹，與低壓缸一體的軸承被抬高，機(jī)組中心線偏移，破壞轉(zhuǎn)子中心線的自然垂弧，引起機(jī)組強(qiáng)烈振動(dòng)。

　　(3)凝汽器真空下降，排汽溫度大幅度升高。凝汽器銅管因受熱膨脹使脹口松動(dòng)，使冷卻水漏入汽側(cè)空間，導(dǎo)致凝結(jié)水質(zhì)惡化。

　　(4)真空下降，將使機(jī)組出力減少，效率降低。

2、凝汽器真空下降的原因分析

　　2.1、真空系統(tǒng)嚴(yán)密性差

　　在做與真空系統(tǒng)有關(guān)的安全措施的過(guò)程中，當(dāng)真空系統(tǒng)閥門(mén)關(guān)不嚴(yán)密的因素存在時(shí)，凝汽器真空緩慢下降，造成的原因可能是處于負(fù)壓區(qū)的設(shè)備或閥門(mén)有空氣被拉入凝汽器內(nèi)，使真空緩慢下降。汽機(jī)檢修人員檢查了機(jī)組后汽缸薄膜安全閥；機(jī)組負(fù)壓側(cè)管路法蘭、閥門(mén)，如低加至凝汽器熱井疏水門(mén)、抽氣門(mén)等；同時(shí)對(duì)凝結(jié)泵入口門(mén)盤(pán)根進(jìn)行了檢查，未見(jiàn)泄露。真空嚴(yán)密性較好。

　　2.2、循環(huán)水溫度高

　　新疆地區(qū)夏季氣候炎熱干燥，使循環(huán)水溫超過(guò)機(jī)組設(shè)計(jì)水溫，造成機(jī)組真空低，出力下降。運(yùn)行人員采取排放熱水，冷卻塔補(bǔ)生水的方式降溫，又受到廠區(qū)排污量限制，循環(huán)水降溫效果不明顯，機(jī)組真空下降。

　　調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在夏季，循環(huán)水溫度最高可達(dá)36°～45°，超過(guò)機(jī)組設(shè)計(jì)水溫，只有通過(guò)開(kāi)大冷卻塔補(bǔ)水來(lái)降溫。但塔的排放只有溢水管和底部排水口。只有將塔里的水排出，生水才能補(bǔ)進(jìn)降溫。但通過(guò)溢水管排水是非常不經(jīng)濟(jì)的，它排出的是冷卻過(guò)的涼水，只有從上塔水排水才是最有效的。

　　鍋爐工業(yè)回收水出口在#1 機(jī)凝汽器甲側(cè)出水管道上，在此上冷卻塔，也可作為冷卻塔補(bǔ)水，溫度在28°左右，可以考慮將此水直接補(bǔ)進(jìn)#1 機(jī)循環(huán)泵入口，給#1 機(jī)凝汽器降溫。

　　2.3、汽輪機(jī)軸封壓力不正常

　　在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)軸封壓力低時(shí)，汽輪機(jī)高、低壓缸的前、后軸封會(huì)因壓力不足，而導(dǎo)致軸封處倒拉空氣進(jìn)入汽缸內(nèi)，使汽輪機(jī)的排汽缸溫度升高，凝汽器真空下降。而造成軸封壓力低的原因可能是軸封壓力調(diào)節(jié)伐故障；軸封供汽系統(tǒng)上的閥門(mén)未開(kāi)或開(kāi)度不足。熱工檢修人員檢查了機(jī)組負(fù)壓側(cè)管路閥門(mén)、壓力表、水位計(jì)、壓力變送器活結(jié)、排污門(mén)等，未泄漏。

　　2.4、射水抽氣系統(tǒng)工作不良

　　在汽輪機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，由于季節(jié)的變化或是其它因素，使射水池的水溫升高，在抽氣器的噴嘴處可能會(huì)發(fā)生汽化現(xiàn)象，從而使抽氣工作失常，凝汽器中的不能凝結(jié)氣體不能及時(shí)排出，導(dǎo)致真空下降。造成射水池水溫上升的原因可能是夏季環(huán)境溫度高的影響或是熱力系統(tǒng)內(nèi)有熱源排入射水池內(nèi)，使水溫升高。

　　運(yùn)行人員經(jīng)過(guò)檢查和切換試驗(yàn)，射水抽氣系統(tǒng)基本工作正常。僅是因?yàn)橄募旧渌�箱水溫較高，加入生水后水溫仍然達(dá)34℃，超過(guò)射水抽氣器設(shè)計(jì)用水溫度26℃，使射水抽氣器效率下降，抽空氣能力降低。可以考慮技改射水箱溢水管路，將射水箱溢水引一路至工業(yè)排水渠，射水箱水溫較高時(shí)，可通過(guò)此管路排放熱水，射水箱可以多加入生水降低水溫，改善射水抽氣器工作狀態(tài)，提高機(jī)組真空。

　　2.5、凝汽器銅管贓污、堵塞

　　某廠(二廠)凝汽器8 年未清洗，銅管結(jié)垢較多，管材通流面淤泥沉積結(jié)垢，致使流通面光潔度變差，使冷卻水流經(jīng)凝汽器冷卻管道時(shí)的流動(dòng)阻力增大，循環(huán)水流速減慢，流量減少，對(duì)流換熱效果變差。同時(shí)#1 機(jī)循環(huán)泵進(jìn)口暗渠在最末端，一些大的雜物和填料容易沖到此處堵塞凝汽器，影響換熱。

　　2.6、進(jìn)入凝汽器的熱量多

　　進(jìn)入凝汽器的熱水、熱氣管道不嚴(yán)密，導(dǎo)致進(jìn)入凝汽器的熱量多，引起真空下降。

3、凝汽器真空下降改進(jìn)措施

　　3.1、對(duì)循環(huán)水管道進(jìn)行技改

　　(1)在#1 機(jī)凝汽器甲側(cè)出水(上塔水)管道與熱網(wǎng)排污管道連接處加三通。

　　(2)裝DN200 調(diào)節(jié)閥門(mén)。

　　(3)熱網(wǎng)排污管道上再增加DN200 閥門(mén)，隔斷去熱網(wǎng)管道。

　　(4)從鍋爐工業(yè)回收水流向#1 機(jī)凝汽器甲側(cè)出水(上塔水)管道，引入一條φ133 管道，進(jìn)入#1 機(jī)#1循環(huán)泵進(jìn)口處，作為補(bǔ)充水。此工業(yè)回收水管水溫是28℃左右，接近循環(huán)水溫度，符合凝汽器運(yùn)行條件。

　　(5)從甲側(cè)循環(huán)水出口，另引一條φ219 管道進(jìn)入排污井，降低水溫。

　　(6)循環(huán)泵坑排污泵出口管道由DN80 改為DN100，閥門(mén)由DN50 更換為DN65，增加排水量。

　　3.2、對(duì)凝汽器銅管清洗并加裝反沖洗閥門(mén)

　　1)用打壓機(jī)對(duì)凝汽器銅管人工清洗。

　　2)在凝汽器甲、乙側(cè)進(jìn)口管段處裝DN200 閥門(mén)，用來(lái)對(duì)凝汽器反沖洗。

4、效果檢查

　　通過(guò)對(duì)凝汽器真空下降的技術(shù)改造，凝汽器銅管堵塞嚴(yán)重現(xiàn)象得以改變，凝汽器銅管流通面積增大。凝汽器真空值逐漸上升，達(dá)到-0.083Mpa 以上。機(jī)組得以正常運(yùn)行。

5、效益

　　5.1、經(jīng)濟(jì)效益

　　根據(jù)凝汽器真空度每提高1%，煤耗降低1.97g/(kWh)。

　　技改后，凝汽器真空由活動(dòng)前的-0.078Mpa 上升至活動(dòng)后的-0.083Mpa，真空度提高了6.4%。該機(jī)組是50MW 機(jī)組，每天發(fā)電1 200 000kWh，共節(jié)約煤炭15.1 噸，按180 元/噸計(jì)算，每天節(jié)約發(fā)電成本2723 元。

　　5.2、社會(huì)效益

　　技改后，每天節(jié)約煤炭15.1 噸，換算成標(biāo)煤是10.78 噸，每噸標(biāo)煤可排放二氧化碳2.5 噸，由此可知，每天可減少二氧化碳排放26.96 噸。

6、結(jié)束語(yǔ)

　　通過(guò)仔細(xì)觀察分析，并對(duì)影響凝汽器真空下降的幾個(gè)原因進(jìn)行技改，徹底解決了某廠(二廠)#1機(jī)真空下降的缺陷。使機(jī)組得以正常、經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行。同時(shí)為火力發(fā)電廠解決類(lèi)似問(wèn)題積累了經(jīng)驗(yàn)。