在能源消耗巨大的当今社会,提高火电厂机组的经济性是我们一直努力的目标。在凝汽式机组中,凝汽器真空是汽轮机各项参数中对机组出力和煤耗率影响很大的因素,是影响机组安全、经济运行的一个重要指标。因此,凝汽器真空确定对提高机组经济性具有十分重要的意义。火电机组真空度每下降1%,机组煤耗增加约2g/kWh,因此真空问题尤为重要。在火电机组中,凝汽器及附属设备引起真空下降问题比较普遍,引起凝汽器真空下降的原因很多,处理办法各有不同。
一、在汽轮机组启动过程中,造成凝结器真空缓慢下降的原因
1.汽轮机轴封系统不正常
原因:在机组启动过程中,当轴封压力低时,汽轮机低压缸会从轴封处吸入空气,则凝结器真空值会缓慢下降。轴封压力低的原因可能是轴封压力调节伐故障、切换轴封汽源不当、水封未注满水、轴加维持不了液位等。
处理:当确定为轴封供汽压力不足造成凝结器真空缓慢下降时,应立即检查轴封压力、汽源是否正常、汽源调节阀是否卡涩、轴封水封筒体温度和轴加就地液位,在一般情况下,只需要将轴封压力调至正常值即可。
2.凝结器热井水位过高
原因:凝结器的热水井水位过高时,淹没凝结器铜管或者凝结器的抽汽口,导致凝结器热交换效果下降,引起真空缓慢下降。而造成凝结器的热水井水位升高的原因可能是除盐水补水量过大、机组#8低加凝结水排水不畅、凝结水系统上工作异常、凝汽器泄漏等。
处理:当确证为凝结器的热水井水位升高造成凝结器真空为缓慢下降时,应首先停止除盐水补水系统,适当调大凝结泵出力,关小凝结水再循环,同时监测凝结水硬度指标,排除循环水泄漏原因。
3.凝结器循环水量不足
原因:当循环水量不足时,汽轮机乏汽在凝结器中被冷却的量将减小,造成排汽缸温度上升,凝结器真空下降。造成循环水量不足的原因可能是循环水泵发生故障、泵前池水位低引起循环水泵汽化、凝结器两侧的进、出口电动门未开到位、凝汽器循环水室空气未排完等。
处理:当确定为凝结器循环水量不足造成凝结器真空为缓慢下降时,应首先监测循环水泵电流是否摆动、泵前池水位是否过低、就地检查机组凝结器进、出口电动门指示位置和进出口压力表是否摆动等。
4.负压区域内的阀门泄漏
原因:由于机组启动过程中,人员操作量大,在此过程中难免会发生操作漏项或是误操作的情况。
处理:应按照启机前阀门操作单和状态单逐一核对操作的阀门和阀门状态。
在汽轮机机组启动过程中,凝结器真空缓慢下降或建立不起真空的常见原因如上,当然,这不是绝对的,我们应该根据有关仪表、现象、工况进行综合判断进行处理。
二、在汽轮机组正常运行中,造成凝结器真空缓慢下降的原因
1、真空泵工作异常
原因:在汽轮机机组运行过程中,由于运行时间的积累,真空泵板换换热效果变差、真空泵液位罐液位过低或真空泵发生功能性故障,也会造成真空下降。
处理:监视真空泵板换端差、真空泵液位罐液位和真空泵电流变化,确定该真空泵及附属设备运行异常时应及时切换备用泵运行,同时做好停运真空泵的系统隔离。
2.轴封加热器排汽管积水严重
原因:当轴封加热器排汽管积水时,使排汽的通流面积减少,轴封供汽系统工作失常,导致真空下降。积水的原因可能是轴封加热器水位升高、至真空泵入口管路阀门故障、轴封蒸汽母管带水和季节变化(如天气变冷)等。
处理:当确定为轴封加热器排汽管积水造成凝结器真空缓慢下降时,机组人员应迅速地将轴封排汽母管上的放水门全开,进行排水工作,必要时开启轴封母管端头疏水门排水。
3.凝结水位升高
原因:在正常运行中,造成机组的凝结器水位升高的原因可能是除盐水补水量过大、凝结器铜管泄漏、凝结水再循环电动门误开或关不到位、热网疏水系统影响和除氧器压力过高等。
处理:应保证凝结水系统工作正常;监视凝结水硬度,排除凝汽器铜管泄漏;排查除氧器汽源,应为四段抽汽供汽等。
4.运行人员或检修人员工作过程中发生失误,造成凝结器真空缓慢下降
原因:由于运行人员或检修人员在工作过程中发生失误,使凝结器真空缓慢或急剧下降。具体可能是运行人员在正常操作中对真空系统阀门误开、误关;有检修任务时,与真空系统隔离不到位;检修人员在进行与真空系统有关的检修工作时,擅自误开、误关阀门等。
处理:当确定运行人员或检修人员工作失误造成凝结器真空缓慢或急剧下降时,应暂停工作现场所有工作,迅速将事发前所进行的操作全部恢复。
5.运行中机组低压加热器汽侧无水
原因:机组正常运行中,由于人员疏忽大意或是工况发生变化时未能及时调整低压加热器的水位,导致低压加热器无水位运行,抽汽未能进行热交换就直接排向凝结器热水井,使凝结器热负荷增大,真空下降。
处理:应正常监视各低加液位在合理区间,密切关注各低加端差变化。
另外还有大气防爆膜损坏、真空破坏门异常等非常少见的故障,在机组运行中发生真空下降工况时,应首先组织人员进行真空系统查漏,逐一排查、逐一分析、逐一解决。