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浅谈火力发电厂凝汽器真空系统原理及故障处理发表时间：2016-12-07T15:00:13.553Z 来源：《科学教育前沿》2016年11期作者：李永强[导读] 主要原因是由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水，其比容急剧缩小。
如蒸汽在绝对压力4Kpa时蒸汽的体积比水的体积达3万多倍。
（大唐国际张家口发电厂河北张家口 075133）【摘要】汽轮发电机组真空系统运行是否正常直接影响着汽轮机组的热经济性和安全性，及时发现和处理凝汽器真空泄露是十分必要的。
【关键词】凝汽器；真空；泄露中图分类号：TM621 文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2016）11-0076-02 一、汽轮机真空抽气系统的工作原理1主要原因是由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水，其比容急剧缩小。
如蒸汽在绝对压力4Kpa时蒸汽的体积比水的体积达3万多倍。
当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器内形成高度真空。
2真空的形成和维持必须具备三个条件：1）凝汽器钛管必须通过一定的冷却水量。
2）凝结水泵必须不断地把凝结水抽走，避免水位升高，影响蒸汽的凝结。
3）抽气器必须把漏入的空气和排气中的其它气体抽走。
对于凝汽式汽轮机组，需要在汽轮机的汽缸内和凝汽器中建立一定的真空，正常运行时也需要不断地将由不同途径漏入的不凝结气体从汽轮机及凝汽器内抽出。
真空系统就是用来建立和维持汽轮机组的低背压和凝汽器的真空。
低压部分的轴封和低压加热器也依靠真空抽气系统的正常工作才能建立相应的负压或真空。
二、抽真空系统的作用和形式在机组启动过程中，除氧器加热凝结水后，就可能会有热水进入凝汽器，待到锅炉点火汽轮机进汽暖机时，将有更多的蒸汽进入凝汽器。
如果凝汽器内没有建立一定的真空，汽水进入凝汽器就会使凝汽器形成正压，损坏设备。
凝汽器建立真空更是汽轮机冲转必不可少的条件。
凝汽器及一些低压设备（如凝结水泵、疏水泵及部分低压加热器等）在正常运行时，内部处于真空状态，由于管道和壳体不严密，空气就会漏人，从而破坏凝汽器真空，危及汽轮机的安全经济运行。
火电汽轮机真空系统凝汽设备的优化运行摘要：电厂汽轮机作为电厂的重要组成部分，其运行的经济性可以在很大程度.上影响机组的运行性能，本文从汽轮机运行主要因素出发，分析了汽轮机运行优化与节能的一些方法，从汽轮机启动、运行以及停机三个方面分析了汽轮所处不同状态是的运行优化方法。
本文可以为实际从事汽轮机运行管理的相关人员提供参考。
关键词：汽轮机运行;经济性;优化;节能减排引言：在火电厂的生产运营过程中，汽轮机真空偏低是一个十分常见的问题，对机组的安全，经济运行都有着较大的影响。
如果汽轮机的真空偏低就会导致机组煤耗的增加，降低经济性。
另外如果是因为空气泄葡而导致的真空偏低，就会使得凝结水中的含氧量提高，进而造成设备的腐蚀、损坏，增加了发电厂的检修与维护成本。
我们可以看出，火电厂汽轮机的真空系统作用较大，一旦出现问题就会阻碍发电设备的正常运行。
1凝汽式汽轮机冷端运行概况、作用及意义在现代化的火电站大型凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备主要作为冷源参与.整个机组的热力循环，其主要功能是将汽轮机进行排汽并凝结成水的形式，同时在汽轮机的排汽口处建立并维持一定的真空度。
由汽轮机的工作原理可知，其效率和功率会受到凝汽器真空度因素的影响，凝汽器为冷端系统的核心，因此凝汽器的真空度会影响到冷端系统的运行效率，进而影响整个汽轮机组的热经济性。
我国对于冷端系统运行的研究不断深入，但目前我国的相关企业和设备中，冷端耗能的问题仍然需要进一步解决。
锅炉给水中溶解有一些不凝结气体，它们会随着锅炉燕汽一同进入汽轮机，当燕汽在回热加热器和凝汽器内凝结时，大部分不凝结气体逸出，积存在凝汽器内。
现阶段，煤矿掘进当中深孔爆破技术的应用，不但可以对爆破作业的整体质量可以提升，还能够将爆破当中所存在的岩石环境损害有效避免。
所以，深孔爆破技术是提升煤矿掘进生产中相关爆破作业安全系统他剩的主要要点。
但是，在应用当中，爆破技术人员对深孔爆破技术的作用没有认识到，使得应用控制当中缺少很多不合理的情况。
浅谈机组运行中真空降低的影响及应对措施摘要：凝汽器真空系统作为火力发电机组的重要组成部分,其运行性能直接关系到发电机组的运行经济性和安全性，在汽轮机正常运行时维持凝汽器真空在合适范围内运行，对发电机组的安全平稳运行具有重要意义。
关键词：凝汽器真空；降低；影响；应对措施华能阳逻电厂2×640MW超临界汽轮机采用哈尔滨汽轮机厂与三菱公司联合设计、生产的模式。
本机组为超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽、双背压凝汽式汽轮机，具有较高的效率和安全可靠性。
高中压积木块采用三菱公司成熟的设计；低压积木块以哈汽成熟的640MW机组积木块为模型，与三菱公司一起进行改进设计，使之适应三菱公司的1029mm末级叶片。
凝汽器抽真空系统设有三台50%容量的机械真空泵。
机组启动时，三台泵同时投入运行，以缩短抽真空时间。
正常运行时，一台或两台真空泵投入即可维持凝汽器所要求的真空。
凝汽器水室设有一台水室真空泵，以便在循环水泵启动时建立虹吸。
本机组采用单元制直流供水系统，循环水取自长江水。
凝汽器管侧设有两套二次滤网和两套胶球清洗装置。
凝汽器采用双背压，冷却水管采用TP304不锈钢管。
循环冷却水通过两根DN2200的循环水管经自动反冲洗二次滤网先进入低背压凝汽器，然后流经高背压凝汽器后经胶球收球网排至排水口。
提高汽轮发电机工作蒸汽的初参数和降低蒸汽的终参数能有效的提高朗肯循环的热效率，从而提高机组的经济性。
真空是影响蒸汽终参数的重要因素，包括设计、安装、制造、运行维护等多方面，对于运行机组我们需要对可能引起凝汽器真空系统故障的原因进行定期的分析，及时发现存在的隐患，采取相应的措施予以解决，确保机组的安全经济运行。
1、真空的形成与意义凝汽器是保证机组正常运行的重要设备之一，在汽轮机中做完功的蒸汽进入凝汽器汽测，循环水泵不间断的把冷却水送入凝汽器水侧铜管内，通过铜管把热量带走，使排汽凝结成水流回热井被循环利用。
蒸汽在冷凝过程中其比容急剧减小，在完全液化后其体积约占原来的三万分之一，因此原为蒸汽所占的空间就形成了真空，而凝汽器中其它不能凝结的气体被真空泵抽走维持着机组真空，从而防止不凝结气体在凝汽器内部积累。
引起凝汽器真空异常的原因:
图1真空变化因素示意图
若1~2间的虚线斜率大于实线,则表示冷却水量变少;若2~3间的虚线斜率大于实线,则表明传热情况恶化,如凝汽器钛管脏污、结垢等;若3~4间的虚线斜率大于实线,则表明过冷度增加,如漏入空气等;若各虚线的斜率不变,则主要是由于冷却水进口水温不同引起的。
1.2真空下降
当其他参数不变时,凝汽器真空降低,蒸汽总焓降减少,即蒸汽在汽轮机内做功减少,循环冷却水系统带走的热量损失增加,对机组经济性和安全性有较大的影响,主要表现为:
1)真空降低、排汽温度升高,循环冷却导出到最终热阱的热量增加,蒸汽做功后的冷源损失增大,机组的热效率下降,经济性降低。
2)当凝汽器真空降低,保持机组负荷不变时,蒸汽流量增加,这时
所以应做到防患于未然,定期检查相关设备。
亦余心之所善兮身为教师我们不会辜负人民的重托。
以上是本人在基层支部建设工作中发现问题和解决问题的。
浅谈汽轮机真空对机组运行的影响摘要：在现代大型电站的凝汽式汽轮机组热力循环中，凝汽设备的工作性能直接决定整个汽轮机组的安全行和可靠性，而冷凝器的真空度是反应汽轮机组运行状态的重要指标。
找出汽轮机系统真空度下降的原因，制定预防真空度下降的措施，提高凝汽器性能，维持机组经济真空运行是电站主要研究的工作。
本文将对阐述汽轮机组真空度下降的原因以及解决办法。
关键词：汽轮机系统真空度降低原因及分析一、真空度对汽轮机组的影响1、冷凝器真空度降低，会使汽轮机排气温度和排气压力上升，导致机组热效率下降。
汽轮机如果温度升高过多，会造成机组中心迁移，破坏冷凝器的封密性。
2、冷凝器真空度降低，要不得不增加蒸汽流量来维持原负荷，这样就会导致机组轴的推力轴温度不断升高，严重时会烧坏。
二、汽轮机系统真空度下降的原因循环水、冷凝器出现问题以及出现故障会导致汽轮机凝汽器真空度下降。
循环水水量不足或者水温升高会导致系统真空度下降，凝汽器满水、结垢或腐蚀，传热恶化、水侧泄漏、真空系统不严密、汽侧泄漏导致空气涌入等原因会导致系统真空度下降，如果后轴封供汽中断或者抽气器或真空泵故障系统也会真空度下降。
1、循环水出现问题导致汽轮机系统真空度下降如果循环水水量不足时，循环水入口和出口温差会很大，由于引起循环水量不足的原因有很多，并且不同的原因不同的特征，因此可以根据不同特征判断故障所在。
如果循环水进出口压差大，循环水泵出口和冷凝器进口的水压均升高，可以断定是冷凝器内管堵塞。
如果循环水进出口压差小，循环水泵出口和冷凝器进口的水压均升高，可以断定是冷凝器出水管堵塞。
循环水温升循高当电厂的循环冷却水为开式水时，循环水温度升高会直接影响凝汽器的换热。
这种情况在夏天非常严重，因为夏天温度炎热，会导致循环口进水的温度非常高。
对于温度高的水来说，转化为蒸汽所吸收的热量就会非常的少，这样就导致蒸汽的冷凝温度比较高，最后直接导致凝气机内的真空度下降。
2、冷凝器出现问题导致汽轮机系统真空度下降冷凝器热负荷过高会导致汽轮机系统真空度下降。
AP1000凝汽器抽真空系统设备及运行性能
浅析-
凝汽器真空由真空系统密封性、循环水流量、循环水温度、凝汽器传热管导热效率等因素决定。
凝汽器侧真空泵组的出力大小虽然不是决定真空度的最主要因素，但如果凝汽器真空系统设计不合理，出力达不到设计要求，凝汽器内不凝结气体不能及时抽出，其真空就会下降，对汽轮机运行的经济性和安全性均会产生重大影响。
1 AP1000凝汽器抽真空系统结构
AP1000凝汽器抽真空系统（CMS）由三套液环式真空泵组组成，每台真空泵组作为成套装置供货，包括一台液环式真空泵、气水分离器、前置抽气器、密封水冷却器及相应的仪表、阀门和管线。
如下图1所示。
1.1 液环式真空泵
从凝汽器抽出的不凝性气体夹带着一些真空泵中的工作介质（水），通过真空泵出口管道进入气水分离器。
在气水分离器中，分离出来的气体一部分作为前置抽气器的工作介质，另一部分通过放射性监测后被排入大气。
水被储存在气水分离器中，通过泵的自吸作用以及气水分离器与泵入口的压差，克服管道和密封水冷却器的阻力后连续补充至真空泵。
1.3 前置抽气器
液环式真空泵在低真空范围内运转时，具有较高效率抽送气体的能力。
但是由于受到结构的限制特别是受工作液体饱和汽化压力的限制，使得液环式真空泵在凝汽器真空度较高时效率比
较低。
AP1000核电站采用真空泵加前置抽气器联合运行方式来实现并维持凝汽器的高真空运行。
前置抽气器由喷嘴、混合室、喉管、扩散管等组成，采用气水分离器中分离出来的空气作为工作介质，不需要额外的蒸汽或压缩空气。
工作介质通过喷嘴，将压力能转变为速度能，由于混合室中截面最小，因此空气流动速度v最大，根据伯努利方程，混合室中形成的压力p最小，当低于凝汽器背压时，凝汽器中的不凝性气体将被抽出，再通过扩散管将速度能转变为压力能，并最终通过真空泵排入气水分离器中。
1.4 密封水冷却器
液环式真空泵在运行时，为保持抽吸能力，其密封水必须保持一定的过冷度。
假设真空泵密封水温度过高，由于泵入口处负压大，此区域便会产生严重汽化现象，对泵的抽吸能力及泵的结构均会产生负面影响。
因此，真空泵的密封水补充必须经过一个冷却器，通过汽机厂房闭式冷却水系统（TCS）实现对来自气水分离器的密封补水的冷却，从而保证抽气效果。
2 系统运行原理
2.1 真空建立阶段
凝汽器在建立真空的过程中，抽真空系统的运行分为“快速启动”和“保持运行”两个阶段。
（1）“快速启动”阶段。
由此可见，在凝汽器真空建立的初始阶段，前置抽气器没有投入运行，利用液环式真空泵吸气量大的特点，将三台泵投入，在短时间内将凝汽器中的气体抽出，达到缩短机组启动过程抽真空的时间，称为“快速启动”阶段。
（2）“保持运行”阶段
2.2 凝汽器真空维持阶段
3 运行特性分析
AP1000核电站的凝汽器抽真空系统是液环式真空泵成套供货装置，在运行及维护过程中存在以下特点。
3.1 密封水来源冗余设置
3.2 定期切换不会导致凝汽器压力波动
AP1000抽真空系统相比于其他一些电站，在真空泵组进行定期切换时，CMS通过在入口阀V611后安装逆止阀V614可以有效的防止凝汽器真空度出现波动甚至导致跳机。
3.3 凝汽器局部区域结垢风险及对策
由于凝汽器内的循环冷却水是海水，因此凝汽器内某个区域的循环水管道可能会存在结垢等问题，一旦发生此现象这个区域的真空度会变得相对较差，乏蒸汽在这个区域就会不完全凝结，导致该区域温度相对较高，那么从这个区域抽出的气体温度会升高，同时抽出气体中水蒸气的含量也会增加，使真空泵的效率下降。
此时运行人员应就地手动调节出现状况的凝汽器水室抽气出口阀门，使该管线上的温度计示数与相邻管线上的温度计示数差值在5℃-10℃之间。
如果该区域结垢十分严重导致温差异常高时，应关闭其出口阀门，以阻止蒸汽继续被抽出，从而可以改善凝汽器的真空。
4 结语
CMS在机组启动、冷却和正常运行期间抽出凝汽器里的空气和不凝性气体，建立并维持凝汽器的真空，对于电厂经济、平稳的运行十分重要。
通过对CMS系统在凝汽器真空建立和维持过程中运行方式和潜在风险的分析，得出以下几点结论以及改进建议：
（1）AP1000核电站抽真空系统采用液环式真空泵和前置抽气器联合运行方式，并且真空泵的密封补水通过泵的自吸能力，取消了管线上的循环水泵，不仅减轻了运行工作量，而且大大提高了真空泵运行可靠性。
但随着设备的运行，真空泵补水管线的流阻可能会逐渐增加，导致泵体内密封水不足而影响正常运行。
个人建议定期对补水管线进行维护及对密封水冷却器进行检查，防止真空泵的补水能力下降。
（2）CMS通过电厂闭式冷却水系统（TCS）来冷却密封补水，由于TCS水质较高，同时运行过程中通过加药系统时刻维持水质，因此水质可以得到保证，不会堵塞流道，从而不影响真空泵的效率。
并且即使冷却器泄漏，TCS水进入真空泵后也不会出现严重的部件腐蚀。
（3）AP1000凝汽器抽真空系统在真空泵入口管线上安装了逆止阀V614，因此进行泵组切换或者启动备用泵时，可以避免由于仪表波动等异常现象导致凝汽器真空降低或气水分离器水位下降过快等现象。
