浅析提升汽轮机真空系统严密性(一)

学术论文 2018-01-26 10:37:00
  引言 
  在各类型凝汽式发电机组的各种辅助设备中,凝汽器是非常重要的设备,他的工作如何将直接影响汽轮机安全可靠性和全厂热经济性,真空度对凝汽器是一个非常重要的指标,也是一个综合反映凝汽器工作好坏的重要依据,与许多因素息息相关,真空负压系统连接的是一个相对庞大且复杂的系统。凝汽器真空度受凝汽器清洁情况,传热效率情况、严密性如何、循环冷却水的压力、温度、流量,真空泵等抽气器的工作情况好坏等因素制约,因此本文在此分析机组真空系统严密性不合格原因,对症下药找出解决真空度下降的方法措施,提升凝汽器工作质量,提高机组真空度,以便直接提高热力发电厂的的热经济性和效率。 
  凝汽器真空的建立,在机组启动阶段与正常运行中的机理是不同的,在机组启动时,凝汽器真空的建立依赖于真空泵(抽气器)将凝汽器中的空气抽出,而机组正常运行中的真空的形成是因为排汽进入凝汽器后,受到冷却介质(循环水)的冷却而凝结成水,气体凝结成水后,其体积成千上万倍的缩小,原来由蒸汽充满的容器空间就形成了真空,在理想工况下,只要进入凝汽器的冷却介质不中断,则凝汽器内的真空便可维持在一定水平上,但实际上,汽轮机组排汽总带有一些不可凝结的气体,处于高度真空状态下的凝汽器和其它设备也不可能做到完全密封,总有一些空气通过不严密处漏入真空系统中,这些气体的存在,影响凝汽器的传热,使凝汽器的端差增大,进而影响凝汽器的真空。所以说,必须靠真空泵(抽气器)将不凝结气体不间断的抽出来,使这些气体不至于在凝汽器中积累而造成真空破坏。 
  在循环水系统流量和压力都满足要求情况下,汽轮机凝汽器真空低的分析及处理 以某发电厂#2机组来做参考,分析引起汽轮机凝汽器真空度下降的原因主要有轴封供汽、真空泵故障或出力不够、凝汽器脏污,凝汽器水侧泄漏、凝汽器真空系统不严密,汽侧泄漏导致空气涌入等。 
  一、轴封供汽不足 
  该机组轴封系统为自密封系统,正常运行时候,低压轴封供汽起源为高中压缸轴封漏气,经调节阀后对低压缸轴封进行密封。轴封供汽不足,将导致空气和不凝结气体从外部漏入处于真空状态的部件,间接通过轴封泄漏到凝汽器中,由于凝汽器中存有大量不凝结的气体,会使排气温度升高,真空缓慢下降,凝结水过冷度增大,循环水温升增高,同时在轴封处冷却汽轮机轴颈,严重时使转子因受冷却而收缩,负胀差增加,威胁汽轮机差胀系统和整个轴系安全,甚至有机组跳闸或受损的隐患。当轴封汽量分配不均引起个别轴封漏入空气时,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,轴封汽压力低甚至到零在处理过程中,应关闭轴封漏汽门。 
  处理方法: 1.1对轴封汽进汽回汽进行调整; 1.2对#2机低压缸东侧进汽回汽管线进行改造。 1.3利用大修时机,对机组低压缸后轴封间隙进行调整。 
  二、真空泵故障或出力不够 
  真空泵系统是用来建立和维持汽轮机组的低背压和凝汽器真空,正常运行时不断地抽出不同途径漏入汽轮机及凝汽器的不凝结气体。机组正常运行时,保证一台真空泵运行就能满足汽轮机在各负荷工况下抽出凝汽器内的空气及不凝结气体的需要。它在真空系统中担当着非常重要的作用。某发电厂#2机运行时真空严密性不合格,长时期运行2台真空泵进行维持机组运行。 处理方法:对#2机组真空泵进行改造,为了克服水环泵技术性能上的缺陷,在水环泵前设置喷射器,组成一套技术性能完善的抽气设备。这种抽气设备能适应机组的起动和运行工况,是一套高效率的抽气设备,并且能有效地改善真空泵的工作性能、延长使用寿命和安全可靠性。 
  改造后效果 
  1.能有效地延伸水环泵的工作范围,并提高极限真空,实现机组的经济运行。 
  2.使水环泵避开高真空的不稳定区段运行,改善汽蚀性能,延长设备运行寿命,提高可靠性。 
  3.机组起动和运行工况分别由水环泵和“前置喷射器+水环泵”的运行方式相适应,实现抽气设备高效能低消耗运行。” 
  4.克服水温对水环泵性能的影响,为了节水可使用一次除盐水或凝结水直接供水。 
  三、凝汽器结垢 
  凝汽器循环水中含有各种杂质,悬浮物及微生物,时间长了,会造成凝汽器铜管(或钛管)结垢和堵塞,当凝汽器内铜管(或钛管)由于长时间运行结垢或脏污时,会阻碍冷却水和低压缸排气的热交换,使排汽温度上升,真空降低,端差增大。凝汽器结垢或脏污会引起循环水阻力增大,循环水压力升高而流量降低,凝汽器通流面积减小而换热效果差,循环水温升也随之增加,真空下降造成汽轮机热耗增加,降低发电厂经济性。凝汽器冷却面结垢的主要原因是循环水水质不良,在铜管(或钛管)内壁沉积了一层软质的有机垢或结成硬质的无机垢,严重地降低了铜管(或钛管)的传热能力,并减少了铜管(或钛管)的换热效果。   处理方法: 
  1.利用机组停运对凝汽器冷却管进行清洗除垢,保证管道内无结垢现象。 
  2.正常运行中采用的是胶球冲洗。 

上一篇浅析提升汽轮机真空系统严密性(.. 下一篇探讨机械电子行业的科技创新