排汽真空度對汽輪機(jī)正常運行起著非常重要的作用。真空度下降, 會使汽輪機(jī)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(jī)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(dǎo)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(biāo)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(jī)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(fù)雜, 主要包括凝汽器傳熱性能、熱負(fù)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(jī)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(yīng)的回?zé)嵯到y(tǒng)、排汽缸、凝汽設(shè)備等不嚴(yán)密處漏入的, 這是空氣的主要來源?？諝鈬?yán)密性正常時進(jìn)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?？諝獾牡诙笪：κ鞘鼓Y(jié)水的過冷度增大。
降低空氣量主要從真空嚴(yán)密性和真空泵的工作性能考慮。
二、真空嚴(yán)密性
真空嚴(yán)密性差是造成汽輪機(jī)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(yán)密性下降。
軸封加熱器水位自動調(diào)節(jié)失靈導(dǎo)致水位偏低, 水封無法建立, 導(dǎo)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(dǎo)致空氣漏入。
低壓缸防爆門、小汽機(jī)排汽管防爆門、凝汽器入孔門等也經(jīng)常由于密封不嚴(yán), 或防爆門出現(xiàn)裂縫, 導(dǎo)致空氣漏入。
大機(jī)、小機(jī)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(jié)水泵進(jìn)口法蘭、凝泵水封泄漏也經(jīng)常導(dǎo)致凝結(jié)水溶氧不合格。
管道安裝。目前的新建機(jī)組, 安裝質(zhì)量較好, 壓力管道均進(jìn)行水壓試驗, 真空管道均進(jìn)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(guān)閉不嚴(yán), 導(dǎo)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(jī)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(jī)組運行過程中維持好軸封加熱器的正常水位。
按設(shè)計要求調(diào)整汽輪機(jī)軸端汽封間隙, 減小軸端漏汽量。
運行中嚴(yán)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(yīng)及時進(jìn)行分析,不可隨意提高汽封供汽壓力、溫度。
負(fù)壓部位管道設(shè)計時, 應(yīng)充分考慮膨脹問題, 應(yīng)設(shè)有一定長度的彎頭或膨脹節(jié)。
運行中應(yīng)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(jié)水補(bǔ)水箱水位過低等也將導(dǎo)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(jié)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(jié)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(jié)垢和污染的來源分為兩種：即外部污染和內(nèi)部結(jié)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(jī)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(jié)垢。
內(nèi)部結(jié)垢：內(nèi)部結(jié)垢主要是運行機(jī)組汽水品質(zhì)控制不嚴(yán), 導(dǎo)致凝汽器汽側(cè)結(jié)垢, 降低了傳熱效果。
四、凝汽器熱負(fù)荷
凝汽器性能隨其熱負(fù)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(fù)荷對凝汽性能的影響遠(yuǎn)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(guān)系是飽和蒸汽的壓力和溫度的關(guān)系, 也就是說凝汽器的排汽壓力是由相應(yīng)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(guān)。
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(jìn)水溫度。冷卻水進(jìn)水溫度與水塔性能、環(huán)境溫度等有關(guān)。
結(jié)論.
為了提高機(jī)組真空，保證機(jī)組穩(wěn)定運行，應(yīng)注意以下幾點：
進(jìn)行真空嚴(yán)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(yán)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(yīng)及時進(jìn)行分析, 負(fù)壓部位管道設(shè)計時, 應(yīng)充分考慮膨脹問題: 應(yīng)盡量避免劇烈工況出現(xiàn); 及時更換泄漏的閥等方面改進(jìn)真空的嚴(yán)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(jié)水補(bǔ)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(jié)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(qiáng)運行維護(hù), 調(diào)整到最佳工況運行。
