谢海亮
深圳市深能环保东部有限公司 广东省 518000
摘要：汽轮机真空对热力发电厂的效率和安全都有很大的影响，是发电机组非常重要的参数。然而在工作过程中，真空系统会受到各种条件的影响，进而导致真空度降低。本文将重点探讨和分析汽轮机真空降低的原因，并总结针对性的处理措施，希望能够能够对相关从业者有所参考。
关键词：汽轮机；真空降低；原因；对策
引言：
在机组发电的过程中，汽轮机是实现热能向机械能转化的设备，所以说在这个过程中汽轮机真空对于转化效率有很大的影响，保持较高的汽轮机真空度，能够有效提升设备效率，减少能耗和汽耗。基于此，我们需要针对汽轮机真空系统展开研究，探索和了解导致汽轮机真空降低的原因，并提出针对性对策。
1 汽轮机真空降低查漏方案
汽轮机真空泵系统的工作流程如下图1，基本结构如下图2。在工作过程中如果出现了真空降低，首先应当展开查漏处理。针对汽轮机真空系统的查漏方案在实践中有很多，其中应用较多的有泡沫法、卤素法、超声波法；不同的方法尽管原理不同，检测方式也各不相同，也有不同的监测精度，所以在实际工作中根据实际情况选择合适的方法。泡沫法使用非常简便，但是泡沫法对于较小的漏点无法很好的应用；超声波法具有较高的技术要求，能够查找的漏点也更加精细，但是其有很严格的使用条件[1]。此外，氦质谱查漏设备也是当前国内外广泛使用的一种真空系统查漏方法。
图2 真空泵组成
2 汽轮机真空降低的原因
当汽轮机机组出现真空状态不足以后，可以首先对其运行状况展开检修做好查漏补漏工作，如果经过常规的查漏补漏措施以后依然无法保障真空系统的严密性，导致真空降低状况依然存在。则可以使用氦质谱查漏来寻找泄漏点，以找出产生这一问题的根源。
2.1 低压轴封间隙大
低压轴封间隙大是较为常见的造成汽轮机真空降低的原因，其位于真空部位，低压轴封间隙与压力之间有非常显著的关系，所以会对汽轮机真空系统的状态产生一定的影响。如果低压轴封出现了较大的间隙，空气就会从轴封中进入真空系统，从而使得真空度变低。此外，处于停机状态下的机组，也会因为汽缸上下温差较大，导致低压轴封受到损坏，这种情况持续下去将会使轴封泄漏越发严重。这种情况下，就算轴封压力继续提高，但真空泄漏的问题依然会难以避免。机组处于正常运行状态下，通常情况下为了使脱上水量处于较高水平，会对水侧旁路门实施相应的调整。；然而一旦轴封进的进水量水平偏低，则会出现热量不能予以吸收的问题，进而导致轴封回汽压力提升，进而使得汽轮机轴承箱进水。所以，为了有效防止这种现象的发生，会对轴封供气压力实施一定程度的降低，从而达到缓解这一现象的目的，但是这样带来的问题就是会有空气从轴封缝隙进入负压系统，使得汽轮机真空降低，进而对整个汽轮机效率造成影响[2]。
2.2 低压缸结合面问题
对于低压缸来说，其刚度和强度都相对较低，所以导致形变的可能性相对较高。特别是机组在启动或停止的时候，会产生相对较大的交变应力。而且在极度持续运行的过程中，运行时间越长，这种变形的可能程度越高。受应力的影响，低压缸中分面、结合面很容易就会发生变形和漏气的问题。然而当前很多机组在实施常规维修作业的时候，并不会对低压缸的结合面与中分面实施检查；而且当前的常规检测手段还不能对这种泄漏的具体位置作出有效检测，所以这种问题发生则会造成相对较大的影响[3]。
2.3轴封系统问题
轴封的作用是密封汽轮机动、静部分之间的间隙，防止空气通过轴两端的敞口进入汽轮机，影响真空度。轴封投用得当、压力调整合适，均能有效地防止低压缸后轴封进汽提高真空度。
运行过程中，特别是低压轴封蒸汽会通过低压缸轴封系统，减少环境当中的空气进入到排气装置当中的概率，确保低压缸不会漏入空气时的机组的真空降低。对于低压轴封蒸汽而言，是需要一定的温度以及压力的，当压力处于比较高的状态，会使得轴封蒸汽出现外漏以及内漏情况，如果出现外漏，会对周围环境造成一定的影响，如果出现一定的内漏，也会使得真空出现一定的下降。
2.4 加热器疏水管道问题
部分加热器疏水管道与凝汽器连接，属于负压管道，疏水管道如果有质量问题，同样会造成空气进入凝汽器进而导致真空降低的问题。其中，既包括正常疏水管道，也包括危急疏水管道，都可能基于各种原因出现裂缝，尤其是受到振动的影响下；另外加热器与疏水管道产生管壁冲击，同样可能会对真空状态造成一定的影响，使得空气进入真空环境，造成真空度降低。
3 汽轮机真空降低的应对策略
3.1 优化水泵运行方式
就汽轮机实际运行状况来看，水泵运行方式与真空系统有很大的关系，并且循环水流量同样会对真空度以及凝汽器运转有较大的影响，进而对整个机组的正常运行造成影响。通过调整循环水泵运行，可以对水泵的耗电量产生一定的影响。循环水温度升高，意味着凝汽器真空度降低，反之亦然。但是要明确的是，对于真空度是有一定的标准范围要求的，所以我们必须要对水泵的运行数量以及相关参数作出合理的设定。当水泵数量变少时，应当适当的将真空降低。基于当前汽轮机组的实际运行状态来看，要想使凝汽器真空处于一定的水平，就应当确保水泵运行方式的合理性。
3.2 调整轴封系统
前面我们探讨，轴封间隙是导致汽轮机真空降低的重要原因，所以只能对这一问题必须要妥善应对。基于此，考虑在尽量在保留原有水封形式的基础上，采用多级水封入口同时在入口出增加注水管路，这样就能够在保证机组的时候，可以通过向多级水封注水，从而保证机组从启动以后就始终维持在良好的运行状态。特别要注意的是，不同机组的轴封系统，需要在改造以后实施二次调整，这样才能够使轴封系统与机组具有最佳的匹配性，进而达到控制供汽压力与密封高/低压轴封的效果。低压缸轴封在保证真空的前提下，可以适当提高轴封压力，使微微外漏，进而提高凝汽器真空。
3.3 疏水系统调整
当前汽机本体疏水管道与凝汽器连通，汽轮机疏水系统的连接方式，会在一定程度上对系统中的真空度造成影响。所以为了对其实施有效的调整，需要对汽轮机本体的疏水实施有效的控制。另外要对内漏的疏水门实施定期检修，防止因为热负荷持续增加而造成的不利影响。另外，当疏水条件达到相应标准时，则要重点防止凝汽器内蒸汽进入过多的情况。
4 小结
总的来说，汽轮机系统相关的设备类型多样，且其结构基本都具有较高的复杂性，这也使得汽轮机机组系统的真空度可能会受到多种因素的影响，也使得真空降低问题的防范措施较为困难。本文虽然针对汽轮机真空降低的原因展开了降压探讨，也提到了一些可能会造成影响的因素，并提出了一定的对策，但除此之外还有其他因素存在，所以还需要更加全面深入的研究。
参考文献：
[1]陈轲.凝汽式汽轮机真空度降低的原因及分析处理措施探讨[J].当代化工研究,2018(09):41-42.
[2]林强.汽轮机真空降低的原因分析及处理[J].化工设计通讯,2019,45(04):121.
[3]李洋.电厂汽轮机真空降低的原因分析及处理[J].设备管理与维修,2020(11):54-55.