揭志成

摘  要：广州某电厂#1机自投产以来在额定功率运行一台水环真空泵真空一直维持在-91 kPa左右，真空严密性多次试验在0.15 kPa/min～0.26 kPa/min。至2018年8月#1机停机检修完成后，启动发现#1机在额定功率下运行一台水环真空泵真空只能维持-85 kPa，针对现场这种情况做真空严密性试验时，由于真空下降过快，而不得不立即停止真空严密性试验，恢复运行工况。该文论述了对此问题的原因分析和处理，对同类型机组类似问题的解决具有一定的借鉴意义。

关键词：汽轮机;真空;原因分析;处理

中图分类号：TK26                    文献标志码：A

广州某电厂#1汽轮发电机组为广州广重汽轮机厂生产的型号为N12-3.8//390℃，型式为中温、中压、冷凝式汽轮机。在投产近一年的运行中做真空严密性试验时，多数情况下良好。2018年8月#1机组停机检修后再次开机发现#1机组真空较之前有大幅下降，真空严密性试验由于真空下降过快而不得不立即停止。为此厂领导指示申请再次停机检查真空降低的问题。

1 真空形成的原因

该厂凝汽器为表面式、列管式、卧式热交换器，采用单壳体、对分两流道、两流程结构型式，本体由壳体（带有水室和热井）、前水室盖、后水室盖、弹簧支座组成。相对汽轮机组中心线横放在排汽缸下面，上面通过排汽缩颈与排汽接管刚性连接，下部通过4组弹簧支座与建筑基础弹性连接，循环水冷却水接口从侧向接入水室，采用下進水上出水方式，通过法兰与外部循环水管道连接。汽轮机组运行中排汽被快速冷凝成为凝结水，这样一来汽轮机排汽的比容就快速下降，这就使凝汽器处于真空状态。假如此时蒸汽的绝对压力数值等于4 kPa时，那么此时蒸汽状态下的体积是水状态下的容积的3万倍左右。一旦排汽冷凝成凝结水之后，那么其体积就会大大地减小，最终使凝汽器汽侧成了真空状态，上述因素也是完成汽与水之间正常循环的必要条件。一般凝汽器汽侧处在较高的真空状态，一旦相关设备不严就会向凝汽器内漏入空气。此时的凝汽器中除了有汽轮机排汽后未凝结的气体，还有相关设备漏入的空气，如果不及时进行抽气处理，那么其内部的压力值就会不断攀升，进而真空降低，最终造成蒸汽排汽焓值攀升，而有效焓降减小，最终蒸汽循环效率大大降低。真空数值的降低也会造成汽轮机的汽耗、热耗增加。

2 真空严密性差的危害

汽轮机的真空严密性降低有较多的危害，可以总结为3个大的方面：第一个方面是严密性差会造成较多的空气漏入真空系统，如果水环水环真空泵不能够及时地把空气进行抽取，这就会造成机组的排汽压力与温度不断攀升，从而降低了机组工作效率，严重时还会对机组的正常运行产生安全隐患;第二个方面是尽管水环水环真空泵能够及时抽出漏入的空气，这需要加大水环真空泵的出力，这对电和水是一种较大的浪费;第三个方面是由于严密性差而漏入的空气会导致机组热经济性极度下降，增加了凝结水中的含氧量，从而对相关的低压设备带来一定的氧腐蚀性。

真空数值的高低对汽轮机的经济性有着较大的影响，真空越高，那么其排汽压力越低，从而有效焓降数值越大，极大地提高了机组的运行效率。真空越低，那么有效焓降越小，机组的运行效率越低。

真空系统漏空气量与其负荷有较大的关系，不同的负荷值，设备的真空状态的范围也不相同，凝汽器内的真空程度也不相同。与此同时，负荷不相同的情况之下，凝汽器内真空下降的速率也有差别。基于上述因素规定，在进行真空严密性试验过程中，汽轮机负荷稳定在80%额定负荷以上。试验备用水环真空泵正常，切除低真空保护，停运行水环真空泵、连锁关闭水环真空泵入口汽动蝶阀。30 s后开始每0.5 min记录机组真空值一次，共记录8 min，取其中后5 min内真空下降值计算。经查询相关资料机组容量小于100 MW，真空下降速率需小于0.40 kPa/min，一旦大于上述数值，必须及时寻找原因。

3 真空降低的原因分析

引起真空降低的原因主要有：1）循环水不足及中断。2）循环水水温升高。3）后轴封供气中断。4）水环真空泵故障。5）凝汽器热井水位过高。6）凝汽器结垢。7）真空系统不严密。

通过上述原因分析及结合该厂运行实际情况逐一排除初步认为是真空系统不严密，故采用凝汽器汽侧灌水查漏。

4 凝汽器汽侧灌水查漏

首先将凝汽器弹性支撑转换成刚性支撑，在凝汽器热井磁翻板水位计球阀后接一透明软管作为临时水位监测用，接至汽轮机前轴封洼窝下100 mm处绑牢固定。然后开启除盐水泵、打开除盐水泵出口至凝汽器汽侧注水门，灌水过程中注意观察临时水位计水位高度变化，灌水至排汽缸轴封洼窝下100 mm立即关闭除盐水泵出口至凝汽器汽侧注水门，停止灌水。水位维持2 h。通过现场检查发现：

（1）#1号机组A水环真空泵入口压力表接口有部分水渗漏。

（2）#1号机组B凝结水泵入口滤网底部放水孔堵头有部分水渗漏，如图1所示。

（3）#1号机组凝汽器汽侧人孔门（靠#1号机凝结水泵侧）有水渗漏，如图2所示。

（4）#1号机组一段抽汽安全阀底部疏水法兰面有水渗漏，如图3所示。

（5）#1号机组漏气冷凝器进汽闸阀阀盖螺栓处有水渗漏，如图4所示。

5 其余真空系统部件检查

通过现场检查发现#1号机组排汽缸防爆膜有多个细孔。解决措施：更换新的防爆膜。如图5所示。

6 问题的处理及效果

通过对该次查找的漏点进行针对性地处理：1）#1号机组A水环真空泵入口压力表接口有水渗漏通过重新缠绕生料带后无渗漏。2）#1号机组B凝结水泵入口滤网底部放水孔堵头重新缠绕生料带后无渗漏。3）#1号机组凝汽器汽侧人孔门（靠凝结水泵侧）更换人孔门橡胶垫后无渗漏。4）#1号机组一段抽汽安全阀更换底部疏水法兰面金属缠绕垫片后无渗漏。5）#1号机组漏气冷凝器进汽闸阀阀盖螺栓紧固后无渗漏。6）#1号机组排汽缸防爆膜更换。我们对检修后的机组再进行真空严密性试验，数据已经从不合格甚至不能做，到检修后的0.32 kPa/min，已经达到合格范围之内。#1汽轮机在额定功率运行一台水环真空泵真空能维持到-92 kPa，此后机组在运行的几个月内，真空严密性试验值一直在合格范围之内，真空也能维持在较好的水平。

7 结语

通过现场检查及以往运行情况对该厂#1机组汽轮机真空降低的原因分析，针对以上发现的问题进行现场处理，对有相同问题的机组查找真空降低有一定的参考意义。

参考文献

[1]李洪亮.汽轮机真空严密性较差的原因分析及解决措施[J].民营科技，2012（10）：210-211.

[2]赵常兴.汽轮机组技术手册[M].北京：中国电力出版社，2007.