汽轮机凝汽器真空下降原因和对策

发表时间:2020/9/27   来源:《当代电力文化》2020年13期   作者:王康
[导读] 华电潍坊发电有限公司, 山东 潍坊 261061
        王康
        华电潍坊发电有限公司, 山东 潍坊 261061
        摘要:近年来,随着我国经济的高速发展,社会各个领域对电能的需求与日俱增,不仅增加了我国电厂等电力企业的生产压力,更对电能供应的稳定性和环保性提出了更高的要求。作为电厂的核心设备之一,汽轮机的平稳运行对电厂的健康发展关系重大。而汽轮机的平稳运行在很大程度上取决于其真空下降问题的状况,真空性越高,发电效率越高,运行越经济环保。在实际工作中,汽轮机真空度低却是电厂生产中的常见问题。从当前汽轮机凝汽器在真空下降问题方面存在的问题出发,提出了汽轮机凝汽器组真空下降问题优化的具体措施,以此为我国电厂更快更好地发展贡献自己的力量。
        关键词:汽轮机;凝汽器;真空;对策
        电厂的汽轮机真空下降问题问题,是一项有技术难度的复杂问题。机组带基本负荷的80%,运行工况稳定,保证真空泵的正常工作。记录试验前的负荷、真空、排汽温度等参数 ;关闭真空泵的空气门,停止真空泵的运行 ;空气门关闭或运行泵停运后,每分钟记录一次凝汽器真空及排汽温度,6 min后开启空气门,取后5 min的平均值作为测试结果;真空下降率小于0.27 kPa/min为合格,如超过应查找原因, 设法消除 ;导致汽轮机真空下降问题出现问题的原因很多,因此要从运行、检修以及管理等诸多方面着手共同加以解决。相关实验表明,汽轮机真空下降问题的下降会引起供电能耗的上升。并且严密度减低,会导致外部空气进入与凝结水结合, 提高了凝结水中的氧气含量,这会对发电设备产生一定的破坏作用,进而影响电厂正常的生产运行。
1当前汽轮机凝汽器组在真空下降问题方面所存在的问题
1.1负压系统存在问题
        汽轮机组的真空下降问题出现问题主要是因为负压系统存在问题,导致机组内部混入了过量的外界空气,从而降低了机组内部的真空度。空气进入的途径主要有 :(1)由汽轮机的真空系统存在的漏点进入。(2)蒸汽中混入的其他气体进入凝汽器。存在的问题具体如下 :①低压轴封出现漏气现象,压力偏低。②连接处出现漏气现象。主要指汽缸安全门、汽缸法兰、汽缸人孔门以及抽气管等装置之间的连接不够严密,导致大量外界气体进入机组内部,使得真空下降问题下降。其中汽缸法兰结合面总量较大,增加了漏气的可能性,但通过灌水查漏又难以排查。③轴封加热器多级水封出现漏气现象。④汽轮机组内部安全门漏气现象。⑤汽轮机真空设备的关键部件如阀门等出现漏气现象。⑥汽轮机组备用真空泵出口的气动阀在其运行期间没有关闭。由此可见,经常对机组内部各项设备的进行检修,确保设备以及设备之间的连接处不漏气,是保证汽轮机真空下降问题良好的关键所在[1]。
1.2抽气系统存在问题
        正常来讲,抽气系统存在问题也是破坏汽轮机真空下降问题的主要原因。抽气系统存在的问题主要有 :(1)真空泵内部的冷却水温过高。在同样的压力下,水温升高会导致真空泵抽吸能力的下降。这是因为真空泵容量有限的情况下,足够低温的冷却水可以将大量吸气口的水蒸气冷却,从而提高了其抽吸能力。(2)误开排水门导致真空泵分离器的实际液位偏低。(3)轴端漏气及进气端堵塞。(4)真空泵产生浊气,极大程度地影响其抽吸能力。
1.3循环水系统存在问题
(1)循环水量较少影响机组内部的真空下降问题。这种现象一般是由机组的进水压力过低且进水温度过高所导致。此外,如果机组的进水口与出水口之间温差较大,容易导致过滤网堵塞以及水源水位下降等现象,从而造成循环水量减少,影响汽轮机正常运行。(2)水量不均匀也会降低汽轮机组的真空度,所以对循环冷却水的用量要按照一定的标准严格进行控制。要保证汽轮机真空下降问题的良好,就要确保机组内部的循环水系统的状态时刻稳定。依据实验数据进行分析,每当循环水的水温升高5°的时候,真空就会降低1%,冷却水塔的工作状态决定水温冷却的情况。因此在机组工作与运行的过程当中,必须要及时去补充冷水。

能够引起循环冷却水进水温度过高的主要原因包括以下几点。第一点,冷却塔在工作的过程当中,其运行状况出现了问题。冷却塔的运行状况一旦出现问题,就会导致水塔在出水时其温度比较高,容易造成真空恶化的情况。第二点,周边的空气湿度比较大,或者是环境的温度比较高。这二者都会引起冷却塔的循环水温降有所减少, 导致凝汽器的循环水进水温度有很大程度上的提升,真空出现恶化的情况。第三点,循环冷却水的用量问题也是造成真空恶化的一个情况,当循环冷却水的用量不足的时候就会使真空降低。第四点,凝汽器两旁的通水量分配不够均匀, 这样也会影响机组的真空情况。第五点,凝汽器一旁的积累空气或者是真空泵的抽气能力不足的时候也会造成机组的真空降低问题。
1.4凝汽器存在问题
(1)凝汽器真空的严密性不足。由于汽轮机运行环境较差,所以其凝汽器的真空下降问题经常不达标。汽轮机真空系统的内部压力小于大气压,导致外界空气进入汽轮机内部。凝汽器的运行中,一些空气容易混入蒸汽进入凝汽器。这些都会破坏其内部的真空状态。(2)凝汽器的端差较大。循环水中存在的各种微生物以及碳酸盐和其他杂质容易导致水垢的形成,这就会增加管道的热阻力,使得热量传递过程中出现传热端差比较大的问题,增加凝汽器排汽温度,破坏汽轮机真空下降问题。
2提升汽轮机凝汽器组真空严密效果的具体措施
2.1优化循环水路系统
        如果循环水路受到泥沙、杂物以及浮游生物等物质污染就会导致水流量下降等问题出现。因此,要定期做好循环水路的清洁工作,保持水路洁净,避免堵塞问题。
2.2提高横隔板的严密性
        一般情况下,如果横隔板严密性不强,冷却水就会不经过换热直接流进出水口。因此要对横隔板进行定期检查, 及时更换严密性不良的横隔板。并在横隔板中放入橡胶垫片增强其严密性,以便增加冷却水的换热效果。
2.3清除结存气体
        凝汽器内部的结存气体,可利用先进的真空设备来加以去除。①保证真空泵的工作水温度在适宜的范围内,以便真空泵迅速抽出凝汽器内部的结存气体。②改造抽气孔去除结存气体。改造抽气孔的方式不仅能够去除大量的结存气体,还能有效防止大量的水蒸气流失,达到“一箭双雕” 的效果。
2.4定期检修凝汽器
        对凝汽器的真空系统进行定期维修。更换已破损的零部件,提高真空系统的严密性。
2.5加装使工作水冷却的装置
        由于真空泵中的真空程度受到其工作水的温度的直接影响,因此可以在其冷却器出口处增加安装工作水冷却装置,使工作水的温度降低,从而在很大程度上提高真空泵的抽吸能力,整个汽轮机的真空下降问题也会随之增强,同时也能在一定程度上解决冬季真空波动的问题。
2.6安全措施
        如果存在阀门关不严密的因素,会出现凝汽器真空缓慢下降。实行与真空系统有关的安全措施,也是真空缓慢下降的原因之一。可能是由于凝汽器内拉入处于负压区的阀门、设备等导致。主要表现为,凝汽器电极点水位计指示值升高。汽轮机排汽缸温度升高。针对这一问题,需要值班员迅速恢复安全措施。
结语
        综上所述,汽轮机凝汽器真空度与装置的安全稳定运行密切相关,在实际运行中,有多种原因会导致汽轮机凝汽器真空下降。需要相关人员熟悉设备和系统的特性,加强监视及管理,及时发现问题,并进行全面分析,查找原因并处理,使凝汽器在最佳真空状态,保证真空系统的稳定运行。
参考文献:
[1]栾长伟.凝汽器真空下降的原因及对策分析[J].科学大众(科学教育),2018(11):194.
[2]李振雨.汽轮机凝汽器真空下降原因排查及处理[J].商品与质量,2019(28):98.
[3]张青.汽轮机凝汽器真空下降的原因分析[J].建筑工程技术与设计,2018(36):4276.
[4]罗刚.试析汽轮机凝气器真空缓慢下降的原因及处理方法[J].产业与科技论坛,201817(11):72~73.
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