引言
汽轮机凝汽器真空的高低直接影响着汽轮机运行的安全性、稳定性和经济性。当凝汽器真空降低时，汽轮机汽耗、热耗相应增加。当真空严重下降时，排汽缸温度会升高超过允许值，造成排汽缸膨胀变形，机组中心偏移，引起机组振动，当机组发生强烈振动时，动静间隙消失，转子与静子发生碰磨，对机组破坏性极大。凝汽器真空调整过高会增加循环泵和冷却水塔风机的耗电量，增加发电成本，影响机组运行的经济性。为了保证汽轮机高效、稳定地运行，必须要分析和处理好影响凝汽器真空的各个因素，将真空控制在合理范围内。
1凝汽器的工作原理
凝汽器是汽轮机热力系统中的重要组成部分，主要功能是接收汽轮机排汽，通过冷却水或其他冷却介质的作用将排汽凝结成水，同时在汽轮机排汽口处维持一定的真空度。凝汽器由壳体、管束、热井、抽气设备等组成，当汽轮机排汽进入凝汽器后，与冷却水管束接触，通过管束外表面将热量传递给冷却水，使蒸汽逐渐冷却，凝结成水。凝结水聚集在热井中，由凝结水泵抽出并送回热力系统进行循环使用。同时，凝汽器的抽气设备不断抽出其中的不凝结气体和空气，以维持凝汽器内的真空状态。
2汽轮机凝汽器真空下降的原因分析
2.1循环冷却水系统故障
循环冷却水系统是凝汽器必不可少的设备，若发生故障会直接导致凝汽器真空度降低。循环冷却水系统故障主要包括冷却水流量不足、冷却水温度升高和冷却水管路堵塞等问题。当冷却水流量不足时，凝汽器内部热量无法得到有效传递，造成蒸汽凝结效果不佳，进而导致凝汽器真空度降低。冷却水流量不足的原因可能是水泵故障、阀门调节不当或管路泄漏等。
冷却水温度升高同样会影响系统的冷却效果。特别是在夏季或环境温度较高时，冷却水温度容易升高，导致凝汽器散热能力下降，真空度随之降低。冷却水管路堵塞是另一种常见故障。管路中的杂质和污垢均可能造成管路堵塞，影响冷却水的流通和换热效果。长期积累的污垢不仅会降低冷却效率，还可能腐蚀管路，加剧真空度下降情况。
2.2凝汽器内部积垢与结垢
积垢和结垢主要由水质问题、运行工况变化和凝汽器材质等因素引起。其中，水质问题是导致积垢和结垢的主要因素。如果进入凝汽器的冷却水中含有较多的盐类物质、微生物和悬浮物等杂质，会在凝汽器内部逐渐沉积形成垢层。垢层会阻碍热量传递，降低凝汽器的传热效率，导致真空度下降。运行工况的变化也可能引起积垢和结垢。例如，机组负荷波动、冷却水温度和流量变化等都可能对凝汽器内部的水质产生影响，引发积垢和结垢问题。此外，积垢和结垢与凝汽器材质的选择有关。不同材质的凝汽器对水质的要求和耐腐蚀性能不同，如果选用的材质不合适或维护不当，容易出现积垢和结垢问题。
2.3其他因素
除上述因素外，还有其他因素可能导致凝汽器真空度下降。一是机组负荷变化。当机组负荷发生变化时，凝汽器内的蒸汽流量和热负荷也会相应变化。如果负荷变化过快或过大，可能导致凝汽器无法及时适应变化而使真空度下降。二是大气压力和温度变化。当大气压力下降时，凝汽器内的绝对压力会相应降低，导致真空度下降。温度升高会使冷却水温度上升，降低其冷却效果，影响凝汽器的真空状态。三是凝汽器汽侧空气过多。过多空气会占据凝汽器的有效空间，降低蒸汽的凝结效率，使真空度降低。
3凝汽器真空下降的预防措施
3.1真空系统查漏
汽轮机真空度下降会使汽轮机背压上升，凝结水温度增长，继而使汽轮机机组效率下降，发电煤耗增加，严重影响机组运行的经济性。此外，空气漏入凝结水中会使凝结水溶氧升高，腐蚀汽轮机和锅炉设备，从而影响机组的安全运行。当机组真空发生泄漏时，需组织专业人员对凝汽器等进行氦气查漏，排查系统管阀状态。查漏的部位集中在汽轮机低压轴封区域，低压缸真空防爆门，凝汽器人孔门、放水门及水位计，排汽缸与凝汽器喉部连接处，凝结水泵入口门、空气门的法兰与格兰、与凝汽器连接的疏水管路弯头处等，对于那些可直接处理的漏点及时进行堵漏，对于只能通过检修开缸处理的漏点结合开缸检修处理。
3.2定期清理凝汽器内部积垢与结垢
凝汽器内部的积垢与结垢，如同心脏血管中堆积的脂肪，如果不及时清理，会逐渐阻碍其正常运行，导致真空度下降，影响整个机组的运行效率。因此，定期清理凝汽器内部的积垢与结垢，是确保凝汽器高效、稳定运行的关键措施。在实际操作中，电厂通常会根据机组运行时间、水质状况以及凝汽器性能变化等，制定合理的清理周期。清理工作通常包括化学清洗和机械清洗2种。其中：化学清洗是指利用特定的清洗剂，通过化学反应溶解去除积垢。而机械清洗则是指采用高压水枪或刮刀等工具，直接冲刷或刮除积垢。这2种方式各有优缺点，应根据实际情况灵活选择。
3.3轴封加热器疏水管道改造
U型水封筒，因结构简单、无卡涩、不磨损等优点在火力发电厂里得到了广泛的应用，但在实际运行中也存在不少问题。因为负荷不同疏水量不同、背压不同水封筒压差也会变化，运行期间低背压运行，会导致水封的压差小于凝汽器的真空值而出现漏真空现象。某电厂轴封加热器疏水原设计四级水封简，调试期间出现疏水不畅现象，机组运行时需要打开轴封加热器事故疏水门到无压漏斗，造成大量热源损失。改为单级水封后发现轴封加热器存在“虛假水位”漏真空。通过多次试验、计算、分析，最终确定轴封加热器加装疏水器旁路方案。彻底解决了轴封加热器疏水漏真空问题。
3.4加强运行管理
首先，电厂需要建立健全的运行管理制度和操作规程，确保操作人员能够严格按照规定进行作业，加强对操作人员的培训与考核，提高其专业技能和安全意识，确保他们能够熟练掌握凝汽器的运行特性和操作要求。其次，电厂应根据机组的实际负荷情况和运行条件，合理调整凝汽器的运行参数，如冷却水的流量、温度等，优化这些参数，可以降低凝汽器的热负荷对真空度的影响。同时定期开展汽轮机的真空严密性试验，检测真空系统严密性程度，及时进行找漏和堵漏工作。最后，在优化运行管理的同时，电厂应注重数据分析和经验总结，通过收集和分析凝汽器的运行数据，深入了解其运行规律和性能特点，发现潜在问题和隐患。随着科技的不断发展，电厂应积极引进和应用新技术和新设备于电厂的运行管理中，如智能监测系统、大数据分析等，实现对凝汽器运行状态的实时监测和预警，提高运行管理的智能化水平。
结束语
汽轮机凝汽器真空下降的原因有很多，包括循环冷却水系统故障、凝汽器内部积垢与结垢、泄漏点等。电厂应加强对这些因素的监控和分析，及时发现并解决问题，确保凝汽器安全稳定运行。同时，需要加强运行管理，提高凝汽器的性能和运行效率，为电厂的安全经济运行提供有力保障。
参考文献
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