排汽真空度對汽輪機正常運行起著非常重要的作用。真空度下降, 會使汽輪機的汽耗和最后幾級葉片的反動度增加、軸向推力增大.隨著排汽溫度升高, 會引起汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)中心漂移而產(chǎn)生振動, 甚至引起汽缸變形及動靜間隙增大。如因冷水量不足而引起故障的, 還會導致銅管過熱而產(chǎn)生振動及破裂, 縮短凝汽器的使用壽命。

凝汽器傳熱端差值的變化標志著凝汽器運行狀況的好壞, 可作為判別凝汽器運行狀態(tài)的依據(jù)。運行中端差值越小, 則運行情況越好，機組的熱效率越高。凝汽器的傳熱端差是指凝汽器排汽溫度與冷卻水出口溫度的差值。影響凝汽器傳熱端差的因素比較復雜, 主要包括凝汽器傳熱性能、熱負荷、清潔系數(shù)、空氣量及循環(huán)水系統(tǒng)的特性等。

一、空氣量

凝汽器的空氣來源有二個，一是由新蒸汽帶入汽輪機的, 由于鍋爐給水經(jīng)過除氧, 這項來源極少；二是處于真空狀態(tài)下的各級與相應的回熱系統(tǒng)、排汽缸、凝汽設備等不嚴密處漏入的, 這是空氣的主要來源。空氣嚴密性正常時進入凝汽器的空氣量不到蒸汽量的萬分之一, 雖然少但危害很大。主要是空氣阻礙蒸汽放熱, 使傳熱系數(shù)減小, 端差增大從而使真空下降。空氣的第二大危害是使凝結水的過冷度增大。

降低空氣量主要從真空嚴密性和真空泵的工作性能考慮。

二、真空嚴密性

真空嚴密性差是造成汽輪機真空低的主要原因, 在根據(jù)工程調(diào)試的經(jīng)驗, 真空系統(tǒng)易泄漏空氣的薄弱環(huán)節(jié)有：

• 凝汽器熱井、低壓加熱器玻璃管水位計經(jīng)常出現(xiàn)漏點、缺陷, 漏入空氣, 造成嚴密性下降。

• 軸封加熱器水位自動調(diào)節(jié)失靈導致水位偏低, 水封無法建立, 導致空氣漏入。

• 采用迷宮式水封的給水泵, 其密封水排至凝汽器, 水封無法有效建立, 導致空氣漏入。

• 低壓缸防爆門、小汽機排汽管防爆門、凝汽器入孔門等也經(jīng)常由于密封不嚴, 或防爆門出現(xiàn)裂縫, 導致空氣漏入。

• 大機、小機低壓軸封由于軸封壓力不能滿足需要, 造成軸封泄漏, 另外, 汽封間隙的大小、汽封的完好程度也是造成軸封泄漏的重要因素。

• 凝結水泵進口法蘭、凝泵水封泄漏也經(jīng)常導致凝結水溶氧不合格。

• 管道安裝。目前的新建機組, 安裝質(zhì)量較好, 壓力管道均進行水壓試驗, 真空管道均進地灌水試驗, 由于法蘭, 閥門盤根等原因?qū)е滦孤┑那闆r較小。

• 部分低壓管道上的疏水閥、排汽閥, 關閉不嚴, 導致真空泄漏。

   根據(jù)實際情況及分析研究, 可采用以下處理措施：

機組運行過程中維持軸封系統(tǒng)各疏水、U形水封的正常工作。

• 機組運行過程中維持好軸封加熱器的正常水位。

• 按設計要求調(diào)整汽輪機軸端汽封間隙, 減小軸端漏汽量。

• 運行中嚴格控制低壓汽封供汽壓力、溫度, 遇到汽封系統(tǒng)運行不正常, 應及時進行分析,不可隨意提高汽封供汽壓力、溫度。

• 負壓部位管道設計時, 應充分考慮膨脹問題, 應設有一定長度的彎頭或膨脹節(jié)。

• 運行中應盡量避免劇烈工況出現(xiàn)。

• 及時更換泄漏的閥門。

此外，凝汽器熱井水位高、真空泵出力不足、凝結水補水箱水位過低等也將導致真空下降。

三、清潔度

凝汽器冷卻表面積臟污, 凝汽器銅管內(nèi)結有不同程度的硬垢時, 影響了循環(huán)水流量及其傳熱效果。凝汽器傳熱面的結垢和污染使傳熱系數(shù)降低, 從而使凝汽器端差增大,真空下降。結垢和污染的來源分為兩種：即外部污染和內(nèi)部結垢。

外部污染：對于開式循環(huán)水系統(tǒng)外部污染源主要是水中的泥沙、有機物及雜質(zhì)。對于閉式循環(huán)水系統(tǒng), 主要是因循環(huán)水濃縮易結垢。

內(nèi)部結垢：內(nèi)部結垢主要是運行機組汽水品質(zhì)控制不嚴, 導致凝汽器汽側(cè)結垢, 降低了傳熱效果。

四、凝汽器熱負荷

凝汽器性能隨其熱負荷的增加而降低、隨著凝汽器冷卻面積的增加而有所改善, 但是, 熱負荷對凝汽性能的影響遠大于冷卻面積的影響。

五、凝汽器傳熱性能

 正常運行時凝汽器的排汽壓力與排汽溫度的關系是飽和蒸汽的壓力和溫度的關系, 也就是說凝汽器的排汽壓力是由相應的飽和蒸汽溫度來決定的, 而飽和蒸汽的溫度與循環(huán)冷卻水的熱交換程度有關。

所以, 凝汽器的傳熱系數(shù)越大, 傳熱端差越小, 真空越低。凝汽器的傳熱性能與清潔度、冷卻水溫、管徑、管材等因素。此外,冷卻水入口溫度循環(huán)水量和循環(huán)水溫, 也影響到傳熱系數(shù)。

六、循環(huán)水系統(tǒng)

循環(huán)水系統(tǒng)的影響包括循環(huán)水流量、流速、冷卻水進水溫度。冷卻水進水溫度與水塔性能、環(huán)境溫度等有關。

結論.

為了提高機組真空，保證機組穩(wěn)定運行，應注意以下幾點：

• 進行真空嚴密性檢漏, 及時消除漏空現(xiàn)象。

• 從維持軸封系統(tǒng)及水封的正常工作; 維持好軸封加熱器的正常水位; 調(diào)整續(xù)軸端汽封間隙, 減小軸端漏汽量; 嚴格控制低壓汽封供汽壓力、溫度, 遇到汽封系統(tǒng)運行不正常, 應及時進行分析, 負壓部位管道設計時, 應充分考慮膨脹問題: 應盡量避免劇烈工況出現(xiàn); 及時更換泄漏的閥等方面改進真空的嚴密性; 提高抽氣器效率。

• 保證正常的凝汽器熱井水位、檢查真空泵出力、控制凝結水補水箱水位不會過低。

• 保持凝汽器管壁和水側(cè)的清潔度, 減輕汽器銅管結垢, 目前最有效的方法是膠球清洗。

• 冷卻水流量和流速的合理調(diào)整。

• 檢查冷卻塔熱力性能, 加強運行維護, 調(diào)整到最佳工況運行。