李曉泉
(大慶油田電力集團油田熱電廠檢修分廠,黑龍江 大慶 163314)
目前我國各電廠中,汽輪機真空嚴密性偏低是普遍存在的問題,對電廠的機組運行時的安全性和經濟性造成了十分巨大的影響,所以這個問題越來越成為我們關注的焦點,我們應針對導致真空度偏低的原因進行具體的分析,從而提出具體的解決措施,有效的保證汽輪機真空系統的真空度。
1.1 凝汽式汽輪機組功率同蒸汽流量和理想焓降成正比。低真空運行時,由于真空降低,壓升高使理想焓降減少,在進汽量和效率不變的情況下,將使發電機功率降低。
1.2 由于漏入了空氣,則需要及時地抽出,無形地增加了真空泵的負荷,浪費了水、電。
1.3 由于漏入了空氣,使得凝汽器過冷度增加,引起作功能力的損失,降低了系統的熱經濟性,凝結水溶氧增加,可以導致低壓設備氧腐蝕。
1.4 低真空運行時,由于背壓提高,排汽溫度升高,汽缸膨脹量增大,從而改變了通流部份的動靜間隙,使機組容易發生動靜碰磨,造成機組事故停機。
2.1 凝汽器的故障
在汽輪機組的組成部分中,凝汽器作為其重要的一部分,一旦凝汽器出現故障,則會直接導致真空的下降。
2.1.1 熱負荷過高或者是水位迅速升高甚至達到滿水狀態的時候。
2.1.2 空氣經由凝汽器出現滲漏的點或是安裝時封閉度不好等所產生的縫隙進入到凝汽器內,這樣當一定量的空氣進入到凝汽器后則會導致真空的下降。
2.1.3 時間一長,冷卻面容易結垢,如果這些結詬不能得到有效的清理,則會導致真空下降。這是因為在冷卻面上形成的水垢,具有較大的熱阻,這樣同樣的熱量傳過時則傳熱端的差則會增大,直接導致凝汽器排汽溫度的升高,從而使真空下降。
2.2 抽氣器或真空泵出現故障
循環水出口水溫與排氣溫度的差值增大;抽氣器排氣管向外冒水或者冒蒸汽;凝結水循環度增大等都將導致真空下降。可能是由于冷卻水不足或者是冷卻器內管板或者隔板泄露,出現凝結水短路流出的現象;冷卻水管破裂;噴嘴磨損或者腐蝕導致抽氣器損壞都將引起真空下降。
2.3 循環冷卻水的進水溫度高
根據實踐分析,循環水溫升高5℃,真空降低1%,冷卻水塔的工作狀態決定水溫冷卻的狀況,必須及時補充冷水,引起循環冷卻水進水溫度高的主要原因有:①冷卻塔的運行狀況不正常而導致水塔的出水溫度升高時,就會造成真空惡化的情況。②空氣濕度大或環境的溫度高而使冷卻塔的循環水溫降有所減少,從而引起凝汽器的循環水進水溫度大大升高,也會導致真空惡化。③循環冷卻水的用量不足也會造成真空降低。④當凝汽器兩側的通水量分配不均時,也會造成真空降低。⑤凝汽器一側積累空氣以及抽氣器的抽氣能力不足時,都會造成凝汽器真空降低。
2.4 虹橋破壞
一旦虹橋破壞,凝汽器進水壓力將會升高,而出水壓力則變成零,在進水溫度相同,同負荷的情況下,凝汽器出水溫度升高排氣溫度增加,真空下降。面對這一現象,比例立即關閉出水口,開啟側空氣門,觀察真空的變化,在排除空氣后調整出水門的位置,使真空回升,避免兩側同時進出。
2.5 軸封供汽中斷
軸封供氣中斷其原因可能是軸封壓力調整器失靈,調節閥芯脫落,當軸封供氣中斷后外界冷空氣會進入后汽缸內,造成真空下降。若是軸封壓力調整器失靈應切換為手動,開啟軸封調節器的旁路閥門,立即檢查除氧器是否滿水,如若滿水,則迅速降低其水位,倒換軸封的備用汽源。
3.1 加強凝汽器安裝過程的質量檢查,保障其正常使用
凝汽器安裝過程中加強質量檢查,確保冷卻管漲口完好、空冷區包殼不漏焊,冷卻管漲接完成后進行灌水查漏,灌至冷卻管以上100mm,24小時后仔細檢查。對于其熱負荷過高可以將疏水系統加分流管道及閥門或直接接至電廠的疏水擴容器或疏水箱,以降低凝汽器的熱負荷。并且可以利用對機組進行大修的機會對凝汽器的低真空問題進行技術改造,更換真空系統那些已經被腐蝕的閥門與疏水管道,從而提高真空系統的密封性能。
另外,冷卻管內的沉積淤泥需要定期進行清理,通常可以在機組在臨時維修時使用水力機械進行清洗,最好清洗之間的間隔不超過三個月,這樣可以有效的增加機組運行時的經濟性。
3.2 加強供水設備維護,保證經濟的循環水量
設備是運行的基礎,只有其保證其良好的性能才能保證其運行的水平,因此,有必要加強其設備的維護,對流量和流速進行合理的調整。
3.3 保證合格真空系統的嚴密性
當機組在維修時,需要對凝結器進行灌水進行找漏和堵漏工作。如果機組處于正常運行狀態時,則可以利用蠟燭火焰法和煙氣法對其進行查漏,利用各種修機的機會來對凝結器灌水進行找漏、堵漏。在正常運行的時候,可以通過蠟燭火焰法或煙氣法在遠離氫系統的負壓部分進行查漏堵漏。軸封供氣壓力正常,維持壓力處于0.025MPa-0.030MPa之間。定期做關于真空嚴密性的試驗,確保真空每分鐘下降不多于0.6KPa,盡力保證每分鐘的下降不多于0.4KPa。
3.4 提高運行管理質量
凝汽器和冷卻塔對于真實度有著直接的影響,所以要定期對其運行時的性能進行維護和管理,詳細的記錄下運行時的參數,定期對這部分參數進行測量記錄,這樣更利有進行有效的分析和管理工作,同時要保證冷卻塔時刻處于最佳的狀態。
隨著電廠的快速發展,電廠運行效率的提高對電廠運行的經濟性有著直接的影響,而提高電廠運行效率的最關鍵一個環節則時確保機組的真空度,同時凝汽器真空也是影響機組運行的關鍵因素,所以我們應該在平時不斷的積累經驗,加大對機組真空系統精密性的研究工作,從而有力的提高機組運行時的真空度,從而有效的減少機組運行時的煤耗,提高電廠的經濟效益,并實現電廠社會效益的最大化。
[1]石凱.汽輪機真空下降故障及防范[J].中國新技術新產品,2010,18.
[2]劉愛忠.汽輪機設備及運行[M].北京:中國電力出版社,2003.