哈爾濱發電廠12MW機組真空降低的分析與治理

黃廣婷

[關鍵詞]凝汽式汽輪機組;真空低;設備改造;運行維護

一、影響凝汽器真空降低的原因分析

1.真空系統泄漏的影響。4號機組運行中,經常出現凝汽器真空降低,排汽溫度升高,傳熱端差增大的現象,這些現象表明真空系統可能有漏汽部位。于是展開對真空系統的檢查:

(1)檢查軸封供汽系統,由于4號機組的軸封供汽來自于均壓箱,因此均壓箱的壓力高低直接影響了真空系統的嚴密性,如果軸封齒磨損,均壓箱壓力過低,就會有大量空氣順著低壓側軸封漏入凝汽器,使凝汽器真空度降低。

(2)檢查凝結水泵,發現入口壓力表有擺動現象,凝結水流量下降,用燭光法檢查,凝結水泵入口是否有空氣漏入。因為凝結水泵入口為負壓,機械密封不嚴,就會漏入空氣影響凝汽器真空。

(3)檢查疏水擴容器系統管道、閥門是否有漏汽部位。低加疏水閥門有無泄漏,可用燭光法檢查。2005年,曾經發生過真空緩慢下降現象,后經查找確認疏水擴容器排大氣門輕微泄露,經檢修人員處理后,真空恢復到正常。

2.循環水系統缺陷造成的影響。凝汽器真空降低除了與漏入空氣有關,還與循環水流量、進水溫度、傳熱效果有關。

(1)循環水流量不足,具體檢查步驟如下:

①若凝汽器中流體阻力增大,將引起循環水進出口壓差增大,循環水泵出口和凝汽器進口的循環水壓增高,冷卻水塔的淋水量減少,由此判定凝汽器內管板堵塞。

②循環水泵的供水量減少,通過檢查泵的入口壓力表,若表計指示擺動,泵內有噪音和水沖擊聲,出口壓力下降并擺動,判斷循環水泵供水不足。我廠4號機循環水泵經常出現供水不足現象,由于設計施工時,泵體基礎高,取水口位置高,另外,周圍樹木茂盛,每到秋天落葉堵塞濾網造成循環泵供水量降低的現象時有發生。

(2)冷卻循環水進口溫度的影響

在其他條件相同,冷卻倍率不變時,進口溫度越低排汽溫度越低,即凝汽器真空越高。我廠處于市中心,獨特的地理位置,給生產帶來一定的麻煩,周圍高樓林立,樹木茂盛,這給循環水的冷卻造成困難,由于通風不好,造成循環水回水冷卻效果不好,夏季,污水處理廠的排污凈化水無處可用,用它來作為水塔的一部分補水(排污凈化水溫度平均30℃以上),另一部分補給水采用工業水,這使得循環水溫度明顯要比單純用工業水作補給水高得多(夏季循環水平均溫度達到30℃),使得機組真空度過低,滿負荷下真空最低達—0.08MP,極大地影響機組出力,降低運行的安全性和經濟性。

3.射水泵水壓低造成的影響。凝汽式機組運行時,真空的維持一要靠乏汽的迅速凝結,二要靠抽汽器將凝汽器內不凝結的氣體抽出,因此抽汽器的工作情況直接影響真空。抽汽器工作水壓力低,水量不足或增加過多,都會使抽汽器抽吸能力下降,引起凝汽器真空的降低。對一定的抽汽壓力而言,工作水壓力Pw越小,抽汽量越少,越不能滿足凝汽器中所需的抽汽量,使凝汽器真空下降,工作水量增加過多時,在擴壓管出口處發生排水堵塞現象,抽吸能力也會下降。我廠4號機組的射水箱容積小,泵的入口處沒有注水管,因此,當射水箱水位低的時候,很容易出現泵的入口壓力低,泵不打水造成工作水量不足的現象。另外,補水口處于射水箱的最上部,和放水口處于同一側,且管徑小于放水口的管徑,射水箱換水不充分,夏季射水箱溫度通常在40℃以上,這都是影響真空的重要因素。

4.機組運行狀態及維護調整的影響。實踐證明,汽輪機組真空低的問題不僅與系統的設計安裝,檢修質量有關,還與機組運行狀態及運行人員的維護調整緊密相聯。

二、治理措施

1.設備改造

(1)凝結水泵機械密封不合理,造成凝結水泵漏空氣,建議在機械密封前加裝水封。

(2)發電廠所有負壓側閥門的密封水均取自凝結水管路,管徑只有10mm左右,機組運行一段時間后,因管路結垢被堵塞,使其通流能力降低,起不到原有的密封效果,建議在大修中更換直徑較大的密封水管。

(3)前面提到的由于循環水泵基礎高,泵入口壓力低,入口易發生汽蝕,因此常會造成循環水泵不打水或打水量少,當水塔水位低或入口濾網稍有堵塞,就會造成泵的流量明顯降低,建議大修時將循環水泵重新安裝,降低基礎。

(4)降低排污凈化水的溫度,建議采用大容量容器使排污凈化水自然冷卻后,再作為循環水的補給水。監視循環水質,發現有浮游生物及時更換。

(5)合理布置射水箱補水口的位置,更換大容積射水箱,大管徑補水管,使射水箱能及時補充冷水,排出高溫水。為了改善射水泵的運行狀況,2009年全停期間,已在射水泵入口處加裝了注水門。

2.加強運行檢查與調整

(1)每月進行一次的真空嚴密性試驗按時進行,以便于及時發現漏點,及時堵漏。認真監督軸封的供汽壓力,保持正常的供汽壓力,不要因為供汽壓力不足,造成真空下降。當后軸封泄漏,提高均壓箱壓力,開大后軸封供汽。

(2)維護好循環水系統的正常運行,控制好循環水溫度,溫度升高及時換水。發現循環水泵電流降低,循環水兩側出口水溫溫差增大,要及時查找原因,可能是循環水管道積累大量空氣造成,及時開啟管道水側放空氣,排放氣體。維護好凝汽器的水位,與熱工協調加強對凝汽器水位自動調節的維護。

(3)運行中加強監視射水箱的水溫變化,溫度升高要及時更換射水箱中的水,補充冷水,使高溫水溢出。加強監視射水箱水位,及時調整,合理布置射水抽汽器出水口的位置,水位過低,會使射水抽汽器的出水口位置高于水位以上,外界空氣將大量漏入凝汽器,易造成真空下降的嚴重事故。當出水口在水面以下被淹得太深,由于水池中的水溫比射水管中的水溫低,比重大,排水管外的壓力大阻礙射水抽汽器工作水的排出,從而導致射水抽汽器工作能力下降。

(4)提高膠球裝置投運率是保證凝汽器銅管清潔,提高真空的有效手段。原來的膠球系統不經常投入運行,嚴重影響凝汽器端差,其差值達到10℃以上。現在規定每周必須膠球沖洗一次,采用質量較好的膠球,膠球投入率達100%,回收率在95%以上,冬季凝汽器端差保持在2℃～3℃,由于真空的提高,有效地降低了發電煤耗,提高了機組運行的效率。

經過近幾年的設備改造和加強運行管理等一系列措施的實施,哈發電廠4號機組的真空有較大提高,但影響真空的因素很多,在檢查和處理上還存在較多困難。因此我們檢修運行人員還需努力,積累經驗,提高檢修工藝,運行人員需提高運行維護質量,保證機組的安全運行。

(編輯/永安)