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1、四川电力职业技术学院四川电力职业技术学院毕业论文论论 文文 题题 目目：运行中的汽轮机系统真空下降原因运行中的汽轮机系统真空下降原因的分析的分析摘要：摘要： 本文主要写出了电厂汽机运行中汽轮机凝汽器真空的作用，以及真空下降时有关危害和处理方法，找出真空下降的原因,提出解决问题的方法,保证机组安全、经济的运行。 凝汽设备是凝汽式汽轮机组的一个重要组成部分，它的工作性能直接影响整个汽轮机组的安全性、可靠性、稳定性和经济性。汽轮机的真空下降会使汽轮机的可用热焓降减少，除了经济性降低，汽轮机出力也会降低，汽轮机产生振动；排汽温度过高，可能会引起凝汽器的铜管胀口松弛，破坏凝汽器的严密性；使轴向推力明显增
2、加；真空下降使排汽容积流量减小，产生涡流及漩流，同时产生较大的激振力，易使未级叶片损坏；而凝汽器真空度又是汽轮机运行的重要指标，也是反映凝汽器综合性能的一项主要考核指标。凝汽器要保持最佳真空，是每个发电厂的重要内容，而凝汽器内所形成的真空受凝汽器传热情况、真空系统严密性状况、冷却水的温度、流量、机组的排汽量及抽气器的工作状况等因素制约。因此有必要分析机组凝汽器真空度下降的原因，找出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,提高整个汽轮机组的热经济性。目 录录第一章第一章第一节 凝汽设备的作用 1第二节 抽汽器的作用 1第三节 循环水泵和凝结水泵的作用 1第四节 凝汽器的运行与
3、监督 1第五节 抽汽器 2第二章第二章第一节 循环水量中断或不足 3第二节 循环水温升高 5第三节 后轴封供汽不足或中断5第三章第三章结论 6附录：参考文献1第一章第一章第一节：凝汽器设备的作用第一节：凝汽器设备的作用 凝汽器的作用是降低汽轮机的排气压力即形成高度真空，以增大蒸汽在汽轮机内的理想焓降；冷却汽轮机排汽成为凝结水，回收工质和一部分热量；在机组启、停中回收疏水；对凝结水和凝汽器补水进行一级真空除氧。二、抽气器的作用二、抽气器的作用抽气器的作用有二：一是在机组启、停过程中，抽出凝汽器内的空气，建立启动真空；一是在机组运行中，连续不断地抽出凝汽器内漏入的空气等不凝结气体和蒸汽，维持凝汽器
4、内的真空，以保证凝汽器的工作效率和提高机组经济性。三、循环水泵和凝结水泵的作用三、循环水泵和凝结水泵的作用循环水泵的作用是连续不断地向凝汽器及其他冷却器（空冷器、冷油器）等提供一定压力和流量的冷却水，以保证它们工作需要。凝结水泵的作用是将凝汽器中的凝结水连续不断地输送出去，送至除氧器作为锅炉给水，以达到回收工质的作用。四、四、 凝汽器的运行与监督凝汽器的运行与监督（一）凝汽器运行好坏的标志（1）能否达到最有利真空；（2）能否使凝结水的过冷度最小；（3）能否保证凝结水品质合格。2（二）凝结水的过冷却凝汽器排汽口温度与凝结水温度之差称为凝结水的过冷度。凝结水过冷却一方面降低了电厂的热经济性，增大了
5、煤耗-一般过冷度每增加 1，煤耗率约增加0.10.15；另一方面使凝结水含氧量增加，加快了设备管道系统的腐蚀，降低了设备的安全性和可靠性。凝结水过冷度一般要求不超过 0.51。凝结水过冷度增大的原因主要有：（1）凝汽器设计不合理；（2）凝汽器汽侧积存空气；（3）凝汽器水位高，淹没一部分冷却管，造成凝结水过冷却；（4）冷却水漏入凝汽器汽侧，导致凝结水过冷却；（5）冷却水水温过低，凝汽器热负荷过小，尤其是抽气机组在冬季供热时，可能出现这种情况。（三）凝汽器的热力特性凝汽器真空与凝汽量及冷却水温度的变化关系称为凝汽器的热力特性，掌握凝汽器热力特性是正确分析凝汽器运行状态和维护的依据。五、抽气器五、抽
6、气器抽气器的任务是将漏入凝汽器内的空气和少量不凝结的蒸汽连续不断抽出，在运行中维持凝汽器真空；在启机前建立启动真空。因此抽气器运行状态的好坏对机组的安全性和经济型起着很大的作用。3（1）抽气器的工作原理抽气器是喷射泵的一种应用形式。它由喷嘴、混合室、扩散管等组成。工作介质通过喷嘴，将压能转变为速度能，利用卷吸作用的原理在混合室中形成高于凝汽器的真空，将凝汽器中的空气等汽、气混合物抽出，通过扩散管再将速度能转变为压能，最后以略高于大气压的压力将混合物排至大气。（2）射水抽气器射水抽气器是以水为工作介质，一般由专设的射水泵供给，压力在 0.20.5mpa，压力水经水室进入喷嘴，将压力水的压能转换成
7、速度能高速射出，在混合室形成高度真空，将凝汽器中的汽、气混合物抽出，与水混合，经扩散管排至大气。射水抽气器主要由水室、喷嘴、混合室、扩散管和逆止阀等组成。其消耗的水量约为凝汽机组冷却水总量的 10左右，工作水源可选为工业水或循环水。由于工作水经抽气器后水温较低，故可回收至循环水泵入口。第第 二二 章章汽汽 轮轮 机机 真真 空空 下下 降降 的的 原原 因因一、一、 循环水量中断或不足循环水量中断或不足 循环水中断循环水中断引起真空急剧下降的主要特征是：真空表指示回零；凝汽器前循环水泵出口侧压力急剧下降；冷却塔4无水喷出。循环水中断的原因可能是：循环水泵或其驱动电机故障；循环水吸水口滤网堵塞，
8、吸入水位过低；循环水泵轴封或吸水管不严密或破裂，使空气漏人泵内等。循环水中断时，应迅速卸掉汽轮机负荷，并注意真空降到允许低限值时进行故障停机 循环水量不足循环水量不足的主要特征是：真空逐步下降；循环水出口和人口温差增大。由于引起循环水量不足的原因不同，因此有其不同的特点，所以可根据这些特征去分析判断故障所在，并加以解决： 若此时凝汽器中流体阻力增大，表现为循环水进出口压差增大，循环水泵出口和凝汽器进口的循环水压均增高，冷却塔布水量减少，可断定是凝汽器内管板堵塞，此时可采用反冲洗、凝汽器半面清洗或停机清理的办法进行处理。 若此时凝汽器中流体阻力减小，表现为循环水进出口压差减小，循环水泵出口和凝汽
9、器出口循环水压均增高，冷却塔布水量减少，可断定是凝汽器循环水出水管部分堵塞，例如出口闸门未全开或布水器堵塞等等。 循环水泵供水量减少，一般可从泵人口真空表指示的吸人高度增大、真空表指针摆动、泵内有噪音和冲击声、出口压力不稳等现象进行判断、此时应根据真空降低情况降5低负荷，并迅速排除故障。二、循环水温升高二、循环水温升高当电厂的循环冷却水为开式水时，受季节影响大，特别是夏季，循环水温升高，影响了凝汽器的换热效果。当循环水进口温度升高时，其吸收热量就减少，蒸汽冷凝温度就越高，冷凝温度的升高可使排汽压力相应升高，降低蒸汽在汽机内部的焓降，使得凝汽器内真空下降。循环水温越高，循环水从凝汽器中带走的热量
10、越少，据测算，循环水温升高 5，可使凝汽器真空降低 1左右。对于采用冷却塔的闭式循环供水系统，水温冷却主要取决于冷却水塔的工作状况。由于飞散及蒸发损失，循环补充用水是较大的，及时补充冷水是保持冷却水塔有效降温的重要方面，应定期检查冷却塔内的分配管是否正常，出水是否完好，这些因素都直接影响水的分布均匀性，影响其散热性能，通过每年清洗垫料，真空可恢复 2-3，这样降低凝汽器进口水温是提高真空的有效途径，这比提高循环水量更为有效。可见，循环水温度对真空影响是很重要的。三、后轴封供汽不足或中断三、后轴封供汽不足或中断后轴封供汽不足或中断，将导致不凝结气体从外部漏入处于真空状态的部位，最后泄漏到凝汽器中
11、，过多的不凝结的气体滞留在凝汽器中影响传热，凝结水过冷度增大，6不但会使真空迅速下降，同时还会因空气冷却轴颈，严重时使转子收缩，胀差向负方向变动，轴封失汽，常由轴封汽压自动调节失灵或手动调节不当引起，都应开大调门，使轴封汽压力恢复正常，当轴封汽量分配不均引起个别轴封漏人空气时，应调节轴封汽分门，重新分配各轴封汽量，汽源本身压力不足，应设法恢复汽源，轴封汽不足或中断在处理过程中，应关闭轴封漏汽门。第第 三三 章章 结结 论论总而言之，本文所述的内容是在汽轮机正常运行中，较为常见的凝结器真空度下降的原因、象征与处理方法。当然，这只是纯属个人观点，不是绝对的原因、象征与处理方法，不可避免的存在一些问
12、题和不足，还需要大家在工作过程中予以批评指正，不断地总结和完善这方面的知识！因为随着电厂设备的老化，新的原因、象征也会产生，这就需要我们大家在工作的过程中，不断地总结和提高这方面的知识与技能，及时发现问题，及时查明原因，采取措施予以解决，在实际生产中，应当坚持“以设备治理为基础、通过运行方式的调整来克服季节因素带来的不利影响”的原则，坚持以科学理论分析为依据、紧密结合生产实际、合理组织、统筹安排，对凝汽设备系统全面分析、深入研究、逐步排查，找出真空度下降的关键因素，在确7保安全的前提下争取最大的经济效益，确保机组的安全经济运行。通过以上的综合分析不难看出，影响凝汽器真空的因素众多复杂，所以只有
13、熟悉掌握机组系统原理，才能做出准确分析判断。当然也应了解真空降低对机组的影响，主要表现为以下几个方面：其一是当汽机的排汽压力、温度升高，蒸汽在机内的可用始降减少，蒸汽在凝汽器中的冷源损失增大，机组效率下降，机组出力减少；其二是真空降低，要维持机组负荷不变，需增加蒸汽流量，引起末级叶片可能过负轴向推力增大，推力瓦温度升高，严重时可能烧毁推力瓦；其三是凝汽器真空下降较大而排汽温度上升较高时，将使排汽缸及低压轴承座等部件受热膨胀，引起机组中心偏移，可能发生振动；其四是由于排汽温度升高，可能引起凝汽器冷却水管胀口松动，破坏凝汽器冷却水管严密性；其五是排汽的体积流量减少，对末级叶片工作不利。所以，了解凝汽器真空下降可能产生的原因和后果，才能确保及时准确地对故障进行处理。8参考文献参考文献耿宝林：汽轮机技术问答石家庄自动化技术公司 1991 余国泰：电厂热力设备及运行 北京：中国电力出版社 1997王国清：汽轮机设备运行技术问答北京：中国电力出版设 2004于国强：单元机组运行中国电力出版社 2005杨义波：热力发电厂第二版中国电力出版社 2010
