汽輪機真空系統嚴密性降低的原因及解決措施研究

張 勇 周 建

中國電力建設集團四川工程有限公司 四川 成都 610000

前言：

汽輪機內部真空系統的嚴密性,其往往關系著該系統整體運行的穩定性、可靠性,對汽輪機整個機組的良好運行影響相對較大。對此,深入研究汽輪機內部真空系統的嚴密性發生降低問題的原因及其解決措施,對于維持汽輪機整個機組的良好運行狀態有著一定積極意義與現實作用。

1 工況

對于某公司2臺新投產的國產機組(各為3號機組、4號機組),為哈爾濱的三大動力廠所生產600MW凝汽式的汽輪機組,設離心水環式的真空泵3臺。在調試及投產運行期間,2臺機組的凝汽器真空、端差未達到所預期的參數值,主要是因真空系統實際嚴密性發生持續降低問題,對汽輪機組經濟性及汽輪機組安全運行影響較大。對此,需對汽輪機內部真空系統的嚴密性發生降低問題的原因予以明確,并提出相應解決措施,便于有效防治這一問題狀況的發生。

2 原因分析

2.1 在循環水方面

①循環水的中斷。大量現實狀況分析顯示,循環水發生中斷狀況是促使真空系統實際嚴密性發生持續降低問題的主要原因之一,具體表現為：真空表參數值即為零,凝汽器前端水泵的側壓力持續降低,冷卻塔內未能噴出水。發生這一狀況主要原因是：驅動電機無法正常運行,循環水泵密封不嚴或存在著故障問題、循環水的吸水端存在著異物堵塞情況、進水口水位偏低等等。若循環水發生中斷狀況,需及時將汽輪機符合切掉,真空系統一旦降低至極限參數值,必須及時停機做好故障處理。

②循環水的水量不足。循環水的水量不足,也屬于誘發汽輪機內部真空系統的嚴密性發生降低問題的一部分原因,具體表現為：循環水出/入口溫度差異性大,而分析器主要原因則是由于凝汽器內流體阻力大,循環水進/出口壓力差增加,循環水泵及凝汽器兩者出口循環的水壓持續升高,冷卻水持續降低,凝汽器內存在著堵塞問題。為更好地應對上述情況,需對凝汽器做好及時的清洗處理。該循環水泵供水量若減少,則從水泵入口處吸進壓力增加,泵內沖擊聲與噪聲增加,對此,應及時相應故障問題排除。

2.2 在后軸的封供汽方面 在后軸的封供汽方面問題狀況也屬于誘發汽輪機內部真空系統的嚴密性發生降低問題的一部分原因,具體表現為：后軸的封供汽發生中斷或者不足情況,以至于不凝結的氣體自外部漏入至處于真空狀態相應部位,再泄漏至凝汽器內,較多不凝結氣體均滯留于凝汽器內,對其傳熱會產生不利影響,凝結水的過冷度持續增長,真空系統的嚴密性會快速降低。而究其根本原因主要是因脹差向負的方向發生變動,且軸封失汽,促使軸封汽壓的自動化調節失靈、手動調節操作不當所致。對此,應當開大調門,確保軸封汽的壓力恢復至正常狀態。

2.3 在凝汽器方面

①凝汽器的熱負荷較高。凝汽器的熱負荷較高,是汽輪機內部真空系統的嚴密性發生降低問題一方面原因,具體表現為：因機組內部主成器管,其自動化主汽門前及汽門調節前的疏水、抽汽的逆止閥疏水、低壓式加熱器的疏水等,全部接入了凝汽器,凝汽器的換熱強度被提升,循環冷卻的水量發生不足情況下,促使凝汽器的真空度逐漸降低。對此,應當把疏水系統合理加設分流的管道與閥門,也可直接接入到電廠疏水的疏水箱或者擴容器內,以促進凝汽器實際熱負荷的有效降低。

②凝汽器所在冷卻面腐蝕或結垢。如果凝汽器所在冷卻面腐蝕或結垢現象存在,也會誘發汽輪機內部真空系統的嚴密性發生降低問題,具體表現為：凝汽器所在冷卻面腐蝕或結垢現象存在凝汽器實際熱交換會處于不順暢狀態,凝汽器端差增加,凝汽器內部水阻增加,冷卻水實際流量降低,提供冷卻水實際溫度差,促使汽輪機內部真空系統的嚴密性發生降低問題。對此,應當在確定該凝汽器內存在著水垢現象后,從前期運行數據方面著手,深入分析引發凝汽器內存在著水垢問題主要原因,進而了解到循環水質量差所致銅管內部沉積著無機物,促使水垢形成,導致銅管傳熱效果大打折扣,銅管可用的流通面積縮小。

3 解決對策研究

①定期定時維護及保養循環式供水系統,以確保設備可一直處于可控制范圍內,保確保冷卻水速度與水量合理；②對抽氣器實際運行性能予以合理優化,及時維護抽氣器、凝結器的水泵等設備,確保這些設備均能夠一直處于穩定運行狀態；③若有緊急狀況發生,需確?？煽啃缘赝度胼S封汽的壓力自動化切換裝置、門店自動化切換調節裝置、凝汽器的水位自動化切換裝置等,實時化監視壓力的信息值與水位值,嚴控上述壓力的信息值急水位值,綜合分析異常數據信息,設計負壓管道期間需要充分考慮到水分膨脹方面問題,嚴禁出現各種強烈距離性的施工情況,如有漏氣及閥門相關問題狀況出現,需及時予以更換處理；④實時化分析及監視凝汽器內部蒸汽與設備,盡可能避免發生漏氣問題狀況；⑤因汽水系統連接著凝汽器,補水溫度相對較低,經吸收蒸汽熱量后可促進凝汽器溫度參數值的有效降低；⑥長期跟蹤分析汽輪機內部真空的嚴密性綜合系統,且需不間斷地實施真空的嚴密性相關試驗操作。若嚴密性的試驗結果不符合各項技術標準,則需及時逐一排查該汽輪機內部真空系統,對于漏點及時做好堵漏處理操作。對于以上堵漏處理操作的方法相對較多,但現階段已真空灌水的處理方法、超聲波處理方法最為常用。

4 結語

從總體上來分析,對凝汽器內部真空會產生影響的因素眾多,且極具復雜性,只有在充分了解與熟悉掌握整個機組系統的運行原理后,才可獲取最終最為準確的分析與判斷結果。