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#4机凝汽器真空低原因分析和处理刘海洋1概述大唐耒阳发电厂#4机组为300MW汽轮发电机组，采用我国东方汽轮机厂制造300MW亚临界、中间再热、高中压合缸、双缸、双排汽、单轴、凝汽式汽轮机。
2014年对机组进行通流部分改造，改造后型号为N310-16.67/537/537。
凝汽器为N-17000-1型铜管单壳体、双流程、表面式凝汽器。
机组设计真空值为94.6KPa，报警值85.3 KPa，停机值80.3 KPa。
机组配置2台真空泵，正常时1台运行，1台备用。
并且在2012年对凝汽器胶球清洗装置进行改造。
2机组真空异常现象#4机组2014年通流部分改造后，夏季存在机组高负荷（250MW 以上）真空偏低，而且随机组负荷的增加，机组真空下降、凝汽器端差增大的异常现象。
图一：#4机组负荷真空变化(三台循环水泵运行)序号负荷MW真空KPa排汽温度℃循环水进水温度℃A侧循环水出水温度℃B侧循环水出水温度℃A侧凝汽器端差℃B侧凝汽器端差℃2015年7月底 #4机数据（#5循环水泵扩容后）1 151 93.8 38.3 29.5 34.2 36.2 4.1 2.12 180 93.5 38.8 28.5 34.2 36.15 4.6 2.653 212 93.2 40.4 28.8 35.38 37.18 5.02 3.224 258 91.9 43.2 29.35 37.26 39.02 5.94 4.185 280 91.52 43.88 29.16 37.56 39.30 6.32 4.586 300 91.33 44.98 28.77 37.92 39.48 7.06 5.57 320 90.18 46.74 29.22 39.12 40.81 7.62 5.93 2015年7月底 #3机数据（#5循环水泵扩容后）1 150 94.10 39.13 28.4 36.73 35.93 2.4 3.22 180 93.62 40.8 28.5 37.96 37.42 2.84 3.383 208 93.15 41.77 28.4 38.3 37.95 3.47 3.824 245 93.5 41.2 29.2 36.93 35.83 4.27 5.375 281 92.2 43.7 30 38.8 37.8 4.9 5.96 300 92.42 43.51 29 38.46 37.30 5.05 6.217 320 91.55 45.06 29.76 39.48 38.39 5.58 6.67 2013年7月中旬 #4机组数据（机组改造前）1 150 94.27 37.66 28.2 34.64 34.64 3.02 3.022 171 94.01 39.07 28.26 35.4 35.69 3.67 3.383 223 93.31 40.89 27.77 36.62 36.85 4.27 4.044 303 92.01 44.38 28.61 38.21 38.39 6.17 5.99图二： #4机组真空变化(二台循环水泵运行)7.18日序号负荷MW真空KPa排汽温度℃循环水进水温度℃A侧循环水出水温度℃B侧循环水出水温度℃A侧凝汽器端差℃B侧凝汽器端差℃1 153 94.15 34.42 25.81 31.95 34 2.47 0.422 172 93.67 35.68 25.89 32.96 34.86 2.72 0.823 220 92.79 38.56 25.99 34.80 36.71 3.76 1.85在汽轮机组运行中，凝汽器工作状况恶化将直接导致汽轮机汽耗增加和机组出力下降。
影响汽轮机凝汽器真空主要因素作用分析发布时间：2022-04-25T09:36:38.801Z 来源：《中国电业与能源》2022年2期作者：诸葛峰[导读] 在国民经济发展中能源工业属于基础性工业，直接影响到能源的稳定供应。
诸葛峰中核运行管理有限公司摘要：在国民经济发展中能源工业属于基础性工业，直接影响到能源的稳定供应。
针对电力工业而言，属于能源工业中重要组成部分，又因为凝汽器为电厂的一项重要设备，所以其各方面性能会直接影响到汽轮机组，也能保证稳定运行并达到最佳真空效果。
对此，本文将简要分析凝汽器影响的主要因素。
关键词：凝汽器；汽轮机；真空；影响因素引言：针对汽轮机组而言，凝汽器属于关键组成部分之一，怎样提升凝汽器整体效率，逐渐成为促进机组效率提高的关键所在。
凝汽器在实际运行过程中，如果其工作状态持续恶化，一方面汽轮机会加大气耗和热耗，另一方面如果发生真空下降很容易提高排汽缸温度，轴承中心则会发生偏移。
在真空降低情况下蒸汽流量增加，对汽轮机运行安全造成影响。
一、简析真空降低的主要原因第一，凝汽系统。
针对汽轮机真空下降而言，汽侧系统满水是一个常见的影响因素。
若是汽侧空间原本水位逐渐提高，这样冷凝管会被淹没而且缩减冷却面积，从而会提高排汽压力。
提升的水位如果能和抽汽口趋近真空则会下降，依据抽汽口被淹没的程度，起初真空度会缓缓降低，但是随后会加快速度，真空表的指示也会随之下降。
第二，轴封系统。
汽轮机组轴封设计是，实际运行环节中的压力为。
如果想证明轴封系统有没有漏气，可将提高至并打开旁路阀门，蒸汽虽然在高点轴封放气处溢出，可是真空度却未出现变化，由此可以测试轴封系统是否能够照常稳定运行。
第三，抽气器出现故障。
启动抽气器属于常用的抽气器类型，开机时依据设计首先运用抽气器。
正常运行期间一些企业配置的抽汽器则是开备，可在具体使用过程中可由真空度的高低将两者根据需求投入使用。
如经过检查真空度依旧未达到要求，应检查工作喷嘴有没有发生堵塞，确保其能够正常工作。
【电力圈汽机】凝汽器故障分析凝汽设备是凝汽式汽轮机的一个重要组成部分。
由于设计、安装、检修、运行机制等方面的原因，在运行过程中时常会出现凝汽器真空偏低的现象。
如果凝汽器真空过低，不仅会引起蒸汽在机组中的有效焓降减小，循环热效率下降，会导致汽轮机排汽温度升高，排汽缸变形和振动等故障。
正常运行时，凝汽器的排汽压力与排汽温度的关系是饱和蒸汽的压力和温度的关系。
凝汽器运行真空偏低的原因及特征：（1）当循环水泵出现严重故障时，将使循环水中断。
主要故障特征为：循环水泵电动机电流为零，水泵出口压力降至零，抽气器抽出的空气温度与冷却水进口温度之差增加。
（2）当后轴封供汽突然中断时，大量空气将漏入凝汽器，使其真空急剧下降。
主要故障特征为：凝汽器端差增加，凝结水过冷度增加，转子因急剧冷却而产生负差胀。
（3）当凝汽器水位调整失灵等原因引起凝汽器满水时，排汽与冷却水之间的热交换面积将急剧减小，使凝汽器真空急剧下降。
主要故障特征为：凝汽器端差增加，凝结水过冷度增加，循环水温升减小，凝结水泵出口压力增加，水泵电动机电流增加，抽气口抽出的空气温度与冷却水进口温度之差增加。
（4）当真空系统管路破裂时，将使凝汽器真空下降。
主要故障特征为：凝汽器端差增加，凝结水过冷度增加，真空急剧下降。
（5）当真空系统不严密时，将使真空下降。
主要故障特征为：凝汽器端差增加，凝结水过冷度增加，真空缓慢下降。
（6）当凝结水泵工作不正常时，将使真空下降。
主要故障特征为：凝汽器水位升高，端差增加，凝结水过冷度增加，凝结水泵出口压力下降，凝结水泵电动机电流减小。
（7）当凝汽器铜管在运行过程中发生部分破裂时，将使凝汽器真空下降。
主要故障特征为：凝汽器水位升高，端差增加，凝结水过冷度和导电度增加，凝结水泵出口压力增加，凝结水泵电动机电流增加。
（8）当最后一级低压加热器的铜管发生破裂时，将使真空下降。
主要故障特征为：凝汽器水位升高，端差增加，凝结水过冷度增加，凝结水泵出口压力增加，凝结水泵电动机电流增加，低压加热器水位增高。
鼹塑：垒凰某公司汽轮机凝汽器真空低原因分析及改进措施贺晓燕吕应智胡海滨(洛阳阳光热电有限公司，河南洛阳471023)睛蜀机组自投运以来，真空值一直较低，严重影响机组的安全经济运行。
经过全面分析和试验，找出了真空低的原因．提出改进方案并付诸实施，解决了该问题。
鹾焉载鄙真空；端差；过冷度；密水塔效率；真空严静巨某公司一期工程2。
侣5M W机组是由哈尔滨汽轮机厂生产的型号为C C l10／N135—13．24船8灼34／535／535型汽轮机，机组真空系统的主要设备为2台2B W5303—0EK4型水环式真空泵和N一7650—1型凝汽器。
凝汽器冷却水源取自陆混水库水，由1200H L B K一20岛型斜流循环泵进行升压。
真空泵设计为1台运行1台备用，循环水泵设计为冬天一运一备、夏天”1机2泵”运行。
2008年6月之前，夏季真空泵都为。
1机2泵。
运行，循环泵全年春、秋、夏季都为“1机2泵4供水，而目凝汽器真空还比较低。
本文主要针对所存在的真空低问题进行原因分析探讨并寻找艇决办法。
1真空低对机组的影响1)火力发电厂热经济性取决于工质循环过程中的各种损失及循环效率，众所周知，理想循环时的冷源损失是电厂能量转换过程中损失最大的部分，而凝汽器真空及凝汽器排汽温度则直接影响着这部分损失，真空刚氏，使机组的汽耗量增加。
由于真空降低，使机组的排汽压力、排汽温度升高，机组的热经济性降低。
严重时还将引起汽轮机低压缸胀差发生异常变化和低压缸变形，造成机组振动增大，严重时造成故障停批2)真空降低，使凝结水过冷度增加。
凝结水每过冷1℃，汽耗率增加o．1％左右。
由于空气的存在，降低了凝汽器的除氧效果，使得凝结水中凝结了—些气体。
凝结水中溶解氧的存在，造成了凝结水系统中设备与管道的氧腐蚀，影响机组的安全运行。
3)为了提高真空，提高轴封压力和流量，使汽耗量增加。
同时使油中进水量增大，机组运行稳定性差，给棚组安全运行带来隐患。
因此，为了保证机组的安全、经济运行，必须保持凝汽器真空在设计范围内，否则，必须查明原因，采取措施，消除隐患。
影响凝汽器真空的因素分析及对策系统凝汽器换热效率等几个方面进行分析探讨，对其它大功率机组的安全经济运行有定参考价值。
凝汽器是凝汽式汽轮发电机组的个重要组成部分，凝汽器真空是影响机组经济安全运行的个重要指标。
国产引进型3，触贾机组普遍存在真空度偏低的问，凝汽器真空度在9194之间，比设计值低3，6个百分点，使机组供电煤耗增加化识4.因此，采取措施提高凝汽器真空度，具有定经济价值。
汉电厂期工程2台300，贾汽轮机组为上海汽轮机厂制造的引进型机组，近几年来，凝汽器真空度偏低。
为提高凝汽器真空，从以下几个方面进行了技术改造改进真空泵入口管及冷却管，提高真空泵出力；改造循环水滤网，提高循环水水质及循环水流量；部分更换凝汽器铜管，保持凝汽器管束内外面清洁；改进给水泵密封水幻型槽，提高真空系统严密性。
通过以上系列改造措施，凝汽器真空度有所提高，确保了机组安全运行，降低了机组煤耗。
1影响凝汽器真空的因素凝汽器真空的形成是由于在凝汽器内蒸汽和凝结水汽液两相之间存在的个平衡压力。
蒸汽凝结时的温度，越低，凝汽器内的绝对压力越低凝汽器的真空度为影响凝汽器真空的因素很多，如凝汽器结构和管材凝汽器冷凝面积冷却水量冷却水温真空系统严密性真空系统抽气能力热力系统疏水量等，其中有些参数已在设计制造环节中确定，如凝汽器的内部结构管材抽气系统布置和容量等；有些是受气候和环境因素影响，如循环水温度；有些则是受安装运行的影响，如管系结垢漏空气循环水量等。
密性凝汽器抽气系统循环水系统凝汽器换热效率几方面进行初步分析与探讨。
2真空系统真空系统范围较大，所有处于低于大气压力运行的设备管道和阀门等不严密处都可能漏入空气，如果漏入的空气量较大，而抽气设备又无法及时地将其排出，则凝汽器汽侧的空气和其它非凝结气体会在凝汽器管束周围面形成气膜，使热阻增加，传热系数降低，会严重影响凝汽器的传热性能，导致凝汽器传热端差增大，真空降低，从而降低了循环效率。
同时，凝汽器中非凝结气休积聚，使凝结水过冷度上升，影响低压加热器回热效率，对机组整体热效率不利。
凝汽器真空缓慢下降的原因分析在能源消耗巨大的当今社会，提高火电厂机组的经济性是我们一直努力的目标。
在凝汽式机组中，凝汽器真空是汽轮机各项参数中对机组出力和煤耗率影响很大的因素，是影响机组安全、经济运行的一个重要指标。
因此，凝汽器真空确定对提高机组经济性具有十分重要的意义。
火电机组真空度每下降1%，机组煤耗增加约2g/kWh，因此真空问题尤为重要。
在火电机组中，凝汽器及附属设备引起真空下降问题比较普遍，引起凝汽器真空下降的原因很多，处理办法各有不同。
一、在汽轮机组启动过程中，造成凝结器真空缓慢下降的原因1.汽轮机轴封系统不正常原因：在机组启动过程中，当轴封压力低时，汽轮机低压缸会从轴封处吸入空气，则凝结器真空值会缓慢下降。
轴封压力低的原因可能是轴封压力调节伐故障、切换轴封汽源不当、水封未注满水、轴加维持不了液位等。
处理：当确定为轴封供汽压力不足造成凝结器真空缓慢下降时，应立即检查轴封压力、汽源是否正常、汽源调节阀是否卡涩、轴封水封筒体温度和轴加就地液位，在一般情况下，只需要将轴封压力调至正常值即可。
2.凝结器热井水位过高原因：凝结器的热水井水位过高时，淹没凝结器铜管或者凝结器的抽汽口，导致凝结器热交换效果下降，引起真空缓慢下降。
而造成凝结器的热水井水位升高的原因可能是除盐水补水量过大、机组#8低加凝结水排水不畅、凝结水系统上工作异常、凝汽器泄漏等。
处理：当确证为凝结器的热水井水位升高造成凝结器真空为缓慢下降时，应首先停止除盐水补水系统，适当调大凝结泵出力，关小凝结水再循环，同时监测凝结水硬度指标，排除循环水泄漏原因。
3.凝结器循环水量不足原因：当循环水量不足时，汽轮机乏汽在凝结器中被冷却的量将减小，造成排汽缸温度上升，凝结器真空下降。
造成循环水量不足的原因可能是循环水泵发生故障、泵前池水位低引起循环水泵汽化、凝结器两侧的进、出口电动门未开到位、凝汽器循环水室空气未排完等。
处理：当确定为凝结器循环水量不足造成凝结器真空为缓慢下降时，应首先监测循环水泵电流是否摆动、泵前池水位是否过低、就地检查机组凝结器进、出口电动门指示位置和进出口压力表是否摆动等。
汽轮机运行中凝汽器真空下降原因分析汽轮机真空系统就是用来建立和维持凝汽器真空。
同时汽轮机凝汽器真空是衡量机组经济性的重要指标，凝汽器真空过高或过低，不仅对汽轮机的效率有影响，而且也会威胁汽轮机的安全，所以凝汽器真空是一个受到高度重视的指标。
这两天因为2号机组高加退出运行和22真空泵轴承抱死检修等，外加循泵投停，真空一直比较大的波动，而真空下降的原因主要有一下几点：1.机组负荷的影响。
正常运行中，机组负荷是影响凝汽器真空中最频繁的因素之一。
机组负荷升高，相应的汽轮机低压缸排汽量增大，凝汽器热负荷增加，凝汽器真空也会随之下降，夏天时如果凝汽器真空下降到一定的数值，为保证汽轮机安全，一般情况下都要限制机组出力，降低机组负荷，借以维持凝汽器真空，或者采用其它方法提高凝汽器真空。
另外，如果高、低压加热器退出运行，那么，这部分蒸汽就会进入凝汽器，凝汽器相应的热负荷就会增大，机组带同样的负荷最终排入凝汽器的蒸汽量就会增加，引起凝汽器真空下降，因此，在相同的机组负荷下，高、低压加热器的投停，也会影响凝汽器的真空。
2.凝汽器漏入空气影响凝汽器汽侧漏入空气是发电厂中最常见的问题之一。
凝汽器漏入空气，由于空气不凝结，又是热的不良导体，使凝汽器换热效果大大降低，从而降低了机组的经济性。
由于连接到凝汽器的管道、加热器很多以及凝汽器表面很大，整个凝汽器及其系统漏入空气的几率很大。
因此，其漏点查找起来也相当困难。
一般来讲，凝汽器能够漏入空气的部位主要有以下几个方面：1凝汽器外壳及与低压缸连接部位；2高加事故疏水扩容器、高、低压加热器的事故疏水管道及阀门、法兰；3给水泵密封水回水至凝汽器的多级水封筒4凝汽器抽空气管道及阀门、法兰5凝汽器真空破坏门及管道、法兰6汽轮机本体疏水扩容器及各疏水管焊口7凝汽器汽侧放水门及其管道、法兰8备用凝结水泵及其连接的管道、法兰、阀门、盘根、滤网9给水泵汽轮机排汽管道、阀门、法兰3.高、低压加热器疏水的影响高、低压加热器内漏检修，事故输水打开，这时再开高低加的输水排空时，空气就可能漏到凝汽器内部，使凝汽器真空突然降低。
故障维修—226—汽轮机凝汽器真空下降的原因分析及处理孙 剑(内蒙古京能双欣发电有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 016014)引言由于内部机械损耗和非标准运行的影响，蒸汽轮机的冷凝器经历了不同程度的真空降落。
真空下降对电源系统的危害性非常的大，一方面，真空下降会消耗一定量的热能，从而影响电力系统的发电效率；另一方面，真空度的降低损害了整个单元的操作，因此，有效的解决此问题尤为重要，因为从经济和安全角度来看都存在一些问题。
1、概况该公司的甲醇工厂具有三套空气分离器，其中第一种用于空气分离的空分配箱类型KDONAr30000 / 16160/930由杭州EHNKS40 / 50/20型旋转蒸汽轮机提供动力。
自2007年以来，运行状况一直比较良好，保证了空气分离装置的正常运行。
在下文中，对甲醇工厂中第一套空气分离装置中冷凝器挡板掉落引起的真空下降进行分析，介绍处理方案。
2、凝汽器真空下降的危害冷凝器内部的真空度如果下降，则蒸汽输出能力将会随之降低，如果设备上的负载不变，则蒸汽流量将变大，增加的蒸汽流量将使叶片产生过载。
真空下降，会使机组轴向推力增大，机组轴向位移增大，严重时会造成推力瓦过负荷磨损。
随着真空度的降低，装置的轴向推力会变大，并且机器的轴向位移增加，在严重的情况下，这可能导致推力垫圈过载和磨损。
降低真空度会升高低压缸中废气的温度，从而又升高低压缸的温度，从而导致低压缸和低压转子的热膨胀和热变形增加，结果就会导致低压缸的中心线改变，单元的振动增加，并且低压降扩展，还容易减少或消除低压缸的动态和静态间隙，从而导致静态和动态摩擦事故。
真空降低，循环水入口和出口的温度会上升，这将增加冷凝器铜管的温度。
由于传热系数以及铜、钢的膨胀系数不同，冷凝器铜管的膨胀会减弱，最终导致冷凝器泄漏，温度升高时可能不会流动，但温度降低时会流动。
当真空度发神降落的时候，低压缸末级叶片的体积流量大大减少，末级叶片的设计条件明显偏离，该激振力不会与刀片或刀片组产生共振，但是很容易损坏刀片并引起安全事故。
汽轮机凝汽器真空下降的原因分析解决问题方法汽轮机凝汽器真空是衡量机组经济性的重要指标，凝汽器真空过高或过低，不仅对影响汽轮机的效率，而且也会影响汽轮机的安全。
2汽轮机凝汽器运行中真空下降的原因分析2.1机组负荷的影响机组负荷升高，相应的汽轮机低压缸排汽量越大，凝汽器热负荷越高，凝汽器真空也会随之下降，如果凝汽器真空下降到一定的数值，一般情况下都要限制机组出力，降低机组负荷，借以维持凝汽器真空。
相反，机组负荷降低，凝汽器真空就会升高。
2.2凝汽器漏入空气量的影响凝汽器漏入空气，由于空气不凝结，又是热的不良导体，使凝汽器换热效果大大降低，从而降低了机组的经济性。
能够漏入空气的部位主要有以下几个方面：2.2.1高、低压加热器的事故疏水管道及阀门、法兰2.2.2凝汽器汽侧放水门不严2.2.3低压加热器汽侧疏放水管道及阀门、法兰2.2.4凝结水泵机械密封漏空气2.2.5凝汽器抽空气管道及阀门、法兰2.2.6汽轮机低压缸及结合面、低压缸上部安全膜2.2.7给水泵汽轮机排汽管道疏水手动门未关及其阀门、法兰2.2.8凝汽器凝补水箱水位低、补水管道及其阀门、法兰不严漏空气2.3高、低压加热器疏水的影响高、低压加热器疏水的影响主要表现在：高、低压加热器事故疏水快速打开时，造成大量热水突然进入凝汽器，凝汽器热负荷迅速增加，从而使凝汽器真空突然降低。
2.4各高压蒸汽疏水的影响高压蒸汽疏水的影响主要是高压阀门在运行中如果误开，那么，高温、高压蒸汽就会直接进入凝汽器，凝汽器热负荷迅速增加，从而使凝汽器真空突然降低。
2.5循环水流量及温度的影响正常运行中，循环水温度主要受环境温度、风力的影响，环境温度越高、风力越小，那么，循环水在冷水塔淋水盘下落的过程中，被风带走的热量越少，换热效果越差，循环水温降越小，引起凝汽器真空下降。
冷水塔的配水方式一般只有到冬天严冷的时候才会改变，一般都会在全塔配水的方式下运行，以保持冷水塔最佳出力，维持凝汽器较高的真空。
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。
--1-- 凝汽器真空的影响因素及常见故障分析 王友强（山东电力建设第二工程公司西固项目部） 【摘 要】现代大型电厂凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备起着冷源的作用，其主要任务是将汽轮机排汽凝结成水并在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度。凝汽器的真空度对汽轮机装置的效率、功率有重大影响，直接影响到整个汽轮机组的热经济性。本文从凝汽器端差、循环水温升和凝汽器入口水温的角度，分析了影响凝汽器真空的因素，通过查找资料并参考一些机组的实际问题的处理方法，研究了造成凝汽器真空缓慢下降的原因。 【关键词】汽轮机冷端 传热端差 循环水温升 真空严密性 轴端漏气 引言 目前，我国发电能源构成中还是以煤为主(占80%)，虽然正大力开发西部水电资源，并且加快了核电项目的建设，但目前以煤为主的结构还不会改变。目前中小机组效率低、煤耗高，对环境污染严重[1]。 电能是最洁净最便于使用的二次能源。生产电能要消耗大量的一次能源，我国生产电力用煤接近全国煤产量的三分之一，西方国家进口的煤绝大部分用于生产电能。据美国电力研究所(EPRI)90年代初的一份跟踪调查报告表明,电厂平均实际供电热耗率高出设计值1000hkWkJ/ 以上，当时就把电厂节能降耗列为重大科研项目。随着国民经济的发展，提高火电机组运行效率，降低能耗，并进一步提高机组运行的安全性、可靠性越来越受到重视。我国政府充分认识到走可持续发展道路的重要性后，由粗放型经济向集约型经济转轨，电厂节能问题越来越受到国家和电力行业的普遍重视。另外，随着电力体制改革的深入，电力行业各大公司都已经挂牌运营，现在国家电力公司出台的竞价 上网进一步促进了节能降耗工作的展开。 在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备起着冷源的作用，其主要任务是将汽轮机排汽凝结成水并在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度。以凝汽器为核心，内连汽轮机低压缸，外连循环水系统，构成了电站热力系统“冷端”。根据汽轮机工作原理，凝汽器的真空度对汽轮机装置的效率、功率有重大影响，因此凝汽器的工作效能直接影响到整个汽轮机组的热经济性。 汽轮机组冷端系统性能不良，严重影响整个机组的热经济性，使供电煤耗率增加[1]。例如300MW等级机组是目前我国电力生产的主力机组约半数以上机组凝汽器的运行真空低于设计值1kPa～2kPa，而凝汽器真空降低lkPa,机组热耗率约上升0.8%,煤耗率增约2.5hkWg/。因此，汽轮机组冷端系统性能差的问题是电力行业关注的焦点之一。分析冷端系统性能不良的原因以及对经济性的影响，提高凝汽器性能，维持机组经济真空运行,直接影响到整个汽轮机组的热经济性。
1 汽轮机冷端系统简述 汽轮机冷端系统主要由汽轮机低压缸、表面式凝汽器、抽气设备、胶球清洗装置、凝结水泵 、循环水泵和循环水水源，以及这些部件之间的连接管道和管件等组成。 一个简单的汽轮机冷端系统原则性系统图如图1-1。 --2--
图1-1 冷端系统原则性系统图 1一抽气设备; 2-汽轮机低压缸: 3一发电机: 4一循环水泵; 5一凝汽器; 6一凝结水泵:7一胶球消洗装置 排汽离开低压缸之后进入凝汽器壳侧，凝汽器管内流入由循环水泵提供的循环水作为冷却工质，将排汽凝结成水。由于蒸汽凝结成水时，体积骤然缩小，这就在凝汽器内形成高度真空。为保持所形成的真空，则需用抽气设备将漏入凝汽器内的空气不断抽出，以免不凝结空气在凝汽器内逐渐积累，使凝汽器内压力升高。由凝汽器产生的凝结水，则通过凝结水泵依次进入机组的低压加热器、除氧器、高压加热器，最终进入锅炉[4]。 循环水按供水方式的不同，有一次冷却供水和二次冷却供水。供水来自江、河、湖、海等天然水源，排水仍排回其中的，称为一次冷却供水，或开式供水。供水来自冷却水塔或冷却水池等人工水源，排水仍回到冷却水塔(水池)循环使用的，称为二次冷却供水，或闭式供水。不论是开式供水还是闭式供水，冷却水所带入的泥沙、污秽的物质和加热过程中分解出的盐分等均会不同程度地沉积在循环水管的内表面上;由于附着物的传热性能很差，将导致凝汽器真空降低，而且还会加速冷却水管的腐蚀，因此采用胶球清洗装置进行清洗，并在循环水泵进水管上安装滤网，达到良好的净化循环水的效果。
2 本文主要研究的内容 汽轮机冷端性能总归是对影响真空的因素的研究，凝汽器内真空的形成是由于在凝汽器内蒸汽和凝结水汽液两相之间存在一个平衡压力[8,11]。蒸汽凝结时的温度(st)越低，凝汽器内的绝对压力越低
(cp)。凝汽器的真空度为：%100)067.981(cp )067.981(kPaat
图1-1 蒸汽和水的温度沿冷却表面的分布 --3--
在凝结过程中，排汽温度st，所受的影响如图所示，图号的各符号的意义如下： st- 排汽温度 1wt- 冷却水入口温度
t- 凝汽器传热端差 wt- 冷却水温升 cA- 传热面积
由图得：st=1wt+wtwt+t （1-1） 由于凝汽器真空即排汽压力可以用与之相对应的饱和蒸汽温度来确定，所以本文在主凝结区的蒸汽凝结温度公式（1-1）的基础上展开对影响真空的因素的研究，具体内容如下： 1. 影响凝汽器传热端差因素t 一般运行经验表明，凝汽器真空每下降lkPa，机组汽耗会增加1.5%～2.5% ；而传热端差每升高1℃ ，供电煤耗约增加1.5%～2.5%。 影响凝汽器传热端差的因素比较复杂，主要包括凝汽器传热系数、热负荷、清洁系数、空气量及冷却水系统的特性等。 2. 影响冷却水温升因素wt 冷却水温主要决定于循环倍率，或者说，当进入凝汽器的蒸汽量一定时，主要决定于冷却水量。冷却水量减少，则冷却水温增大，真空降低。冷却水量主要决定于循环水泵，也可能由其他原因而减小[8]，例如，凝汽器管板被杂草、木块、小鱼等堵塞；冷却水管内侧结垢，流动阻力增大；循环水泵局部故障；循环水吸水井水位太低，吸不上水等都可能使冷却水量减少，引起真空降低。 3. 影响冷却水进口温度因素1wt 冷却水进口温度主要决定于电站所在地的气候和季节。用冷却塔时还决定于冷却塔的冷却效果。 4.凝汽器真空度下降的原因及预防措施 排汽真空度对汽轮机正常运行起着非常重要的作用。真空度下降，会使汽轮机的汽耗和最后几级叶片的反动度增加、轴向推力增大；随着排汽温度升高，会引起汽轮机转子旋转中心漂移而产生振动，甚至引起汽缸变形及动静间隙增大。如因冷水量不足而引起故障的，还会导致铜管过热而产生振动及破裂，缩短凝汽器的使用寿命。 以上影响因素是相互关联的，虽然各种因素对冷端性能的综合影响不是简单的算术和，特别是严密性和清洁度，但是，基本反映出一种因素对冷端性能的影响程度。 本文通过对影响汽轮机冷端问题的分析与研究，通过查找资料并参考一些电厂的实际问题的解决处理对问题的分析，研究各设备之间的相互影响,并对这些资料进行分析、整理、总结，采取综述的形式完成对问题的研究。
3. 影响凝汽器传热端差的因素
凝汽器传热端差值的变化标志着凝汽器运行状况的好坏，可作为判别凝汽器运行状态的依据。运行中端差值越小，则运行情况越好．机组的热效率越高。 对汽轮机凝汽器传热端差存在的问题进行深入的讨论和分析，提出了有针对性的处理措施，对汽轮机凝汽器运行中的节能降耗，有一定意义。
3.1 传热端差的确定 凝汽器的传热端差是指凝汽器排汽温度与冷却水出口温度的差值。 凝汽器在不同工况下的传热端差t，可由传热方程求得：
14187wcDKAtet (2-1)
其中：cA- 凝汽器的冷却面积 --4--
K - 自蒸汽至冷却水的平均总体传热系数
可见，传热端差t与cA、K、wD有关。 设计时，凝汽器的传热量一定时，wD主要根据循环倍率决定，K只能按经验数值取定。因此，只有增大cA才能减小t。增大cA需要增大投资，故也要在汽轮机组“冷端最佳参数选择”任务中决定。运行时，cA已定，因此传热系数K是影响传热端差t的主要因素。K越大，传热端差t越小，真空越高。因此，凡影响传热系数的因素，都将影响传热端差，从而影响真空。
3.2 运行中影响凝汽器端差的因素 影响凝汽器传热端差的因素比较复杂，主要包括凝汽器传热性能、热负荷、清洁系数、空气量及循环水系统的特性等。
3.2.1 空气量的原因及措施 凝汽器的空气来源有二：一是由新蒸汽带入汽轮机的，由于锅炉给水经过除氧，这项来源极少；二是处于真空状态下的各级与相应的回热系统、排汽缸、凝汽设备等不严密处漏入的，这是空气的主要来源。空气严密性正常时进入凝汽器的空气量不到蒸汽量的万分之一，虽然少但危害很大。主要是空气阻碍蒸汽放热，使传热系数减小，端差增大从而使真空下降[7]。空气的第二大危害是使凝结水的过冷度增大。 降低空气量主要从真空严密性和抽气器的工作性能考虑[7]。
3.2.1.1 真空严密性
真空严密性差是造成汽轮机真空低的主要原因，在根据工程调试的经验，真空系统易泄漏空气的薄弱环节有： （1） 凝汽器热井、低压加热器玻璃管水位计经常出现漏点、缺陷，漏入空气，造成严密性下降。 （2） 轴封加热器水位自动调节失灵导致水位偏低，水封无法建立，导致空气漏入。 （3） 采用迷宫式水封的给水泵，其密封水排至凝汽器，水封无法有效建立，导致空气漏入。 （4） 低压缸防爆门、小汽机排汽管防爆门、凝汽器入孔门等也经常由于密封不严，或防爆门出现裂缝，导致空气漏入。 （5） 大机、小机低压轴封由于轴封压力不能满足需要，造成轴封泄漏，另外，汽封间隙的大小、汽封的完好程度也是造成轴封泄漏的重要因素。 （6） 凝结水泵进口法兰、凝泵水封泄漏也经常导致凝结水溶氧不合格。 （7） 管道安装。目前的新建机组，安装质量较好，压力管道均进行水压试验，真空管道均进地灌水试验，由于法兰，阀门盘根等原因导致泄漏的情况较小。 （8） 部分低压管道上的疏水阀、排汽阀，关闭不严，导致真空泄漏。 根据实际情况及分析研究，可采用以下处理措施： （1）机组运行过程中维持轴封系统各疏水U形水封的正常工作。 （2）机组运行过程中维持好轴封加热器的正常水位。 （3）按设计要求调整汽轮机轴端汽封间隙，减小轴端漏汽量。 （4）运行中严格控制低压汽封供汽压力、温度，遇到汽封系统运行不正常，应及时进行分析，不可随意提高汽封供汽压力、温度。 （5）负压部位管道设计时，应充分考虑膨胀问题，应设有一定长度的弯头或膨胀节。 （6）运行中应尽量避免剧烈工况出现。 （7）及时更换泄漏的阀门。
