摘要：火力发电厂1000MW机组在试运行过程中，检查人员发现凝汽器喉部在检查过程中出现了较大变形。通过对设计和安装的综合分析，确定变形是由喉部支撑的设计强度引起的。通过对冷凝器喉部进行简单加固，解决了喉部变形问题。
关键词：火电厂1000MW机组；凝汽器；变形原因；处理
一、凝汽器真空形成的原理
凝汽器内部布置有大量冷却水管，是循环水的来源。冷却水管连续流过冷凝器。此时，低压缸排汽汽轮机的人进入凝汽器立即凝结成水冷却，汽化潜热被冷却水带走，凝汽器冷却水温度被带走。由于饱和温度与蒸汽的饱和压力相对应，当排汽凝结成水时，其比体积和体积急剧减小，从而形成高真空凝汽器，空气和其他不凝气体不断由真空抽气机保持。
二、运行中产生的凝汽器变形问题
（一）问题描述
当整个机组启动并对冷凝器进行一定程度的抽真空时，发现冷凝器喉口侧板的中间位置发生了较大的变形。结果表明，凝汽器喉部支撑管间距较大，喉部侧板较薄。如图1所示，安装在低压加热器内的支撑板与低压加热器之间的间隙约为7毫米，如图1所示。随着真空度的变化，喉道侧板的变形如表2所示。
（二）原因分析
1、凝汽器支撑的设计原理
凝汽器分为高压侧和低压侧，分别与B低压缸和汽轮机低压缸通过不锈钢伸缩节，不锈钢膨胀节用于调节热位移运行，凝汽器下部严格支撑。
由于凝汽器体积大，为了减少设备负荷，600mw机组的内支撑管比传统设计要小，在运行中容易发生变形。针对这一问题，东方汽轮机工程设计图明确指出，凝汽器充水高度不得超过低压缸伸缩节与排汽口焊缝之上300毫米，凝汽器底部充水时必须有可靠的支撑措施。为了考虑热膨胀，在低压加热器与保护板之间设计了约10mm的膨胀间隙。
2、产生变形的原因
当凝汽器在抽真空之时,由于凝汽器喉部的侧板产生了变形,计算式是:
凝汽器侧板的面积为A=(7.36+13.615)x7.71/2=80.86m2;.
凝汽器蒸汽端和励磁端固定支架共5根立柱，各立柱所承受的力如下：
F=PA/5=0.090x10°x80.86/5=1455480(N)
F一作用在低压加热器支撑管的力,N
P-凝汽器真空与大气压差值,Pa
A-凝汽器侧板面积,m
随着凝汽器真空度的增大，低压加热器水平支撑管的推力逐渐增大。水平支撑管虽然比普通凝汽器的支撑管厚，但可以吸收水平方向的推力，但设计安装时:
(1)低压的加热器和低压加热器的护板之间所存在的间隙(10mm)左右。
(2)在施工的过程当中低压加热器左右两侧的水平支撑管不能保证其完全处于同一水平线之上。
因为这两个原因，特别是原因2，因为低压加热器的水平推力很大，所以保护板就在水平支架上。只要支撑管中心有细微差别，低压加热器的护板就会产生扭矩，低压加热器的护板就会扭曲变形。低压加热器水平支撑管水平位移导致凝汽器汽端和励磁端侧板大变形。如果不及时处理，当变形继续增大时，很容易造成凝汽器喉部焊缝撕裂事故。
喉部的变形随真空度的增大而在逐渐的增大，阻碍了凝汽器真空度的进一步提高。而在运行的过程当中，最大冷凝器真空只有-92千帕。
三、凝汽器喉部变形处理
（一）处理方案
运行中发现凝汽器喉部变形，应立即停机处理。配合业主，工厂成立凝汽器喉部侧板变形缺陷处理小组。向业主和设计单位说明运行中凝汽器喉部变形的原因，将低压加热器5道护板和喉部两端的端板用钢管焊接串联形成一个整体,以便在真空度增加时，低压加热器护板不使支座下的水平推力变形，避免了水平支撑管的位移，防止凝汽器喉部变形。这是解决凝汽器变形的最佳方案。
与凝汽器外加强喉部侧板的方案相比，该方案具有以下优点：
(4)本方案仅需φ108x4(20钢)的无缝钢管200m。外侧加固至少需要#0工字钢320m,并且影响凝汽器外观效果。
(2)内部加固效果好,能彻底阻止变形进一步加大。外侧加固不能从根本上解决问题。
(3)本方案施工较为简便。因喉部侧板与汽机基础之间的间距只有400mm,在外部加固焊接比较困难。
(4)本方案不需消除已产生的变形,只需阻止变形进一步加大。在外部加固必须首先消除现有的变形,施工难度大且施工周期长。
（二）具体措施
具体方案:与低压加热器、并行5护板和端板系列、低压加热器相连的和八个支持添加沿着圆周方向之间两级保护板,材料是无缝钢管φ108x4(20钢),焊缝高度为10毫米,如图2所示。
图2 凝汽器支撑加固示意图
四、结语
在凝汽器喉部加强低压加热器保护板，防止低压加热器保护板水平方向的变形和扭转，从而限制了低压加热器保护板上水平支撑管的位移，从而避免了凝汽器喉部的变形确保机组安全稳定运行。机组重新连接后，凝汽器喉部侧板在相同载荷下不会变形，与凝汽器喉部处理前相同。凝汽器真空升至-97千帕（一次真空泵运行），机组满负荷后凝汽器最大真空达到-99.06千帕（一次真空泵运行）。
参考文献：
[1]范文旺,李延伟,陈二强,等.660MW超超临界汽轮机真空系统异常情况的分析及处理[J].河北电力,2015(1):44~47.