汽輪機(jī)真空系統(tǒng)嚴(yán)密性降低的原因及解決措施分析

(廣州環(huán)投福山環(huán)保能源有限公司，廣州 511363)

1 真空嚴(yán)密性差的危害

如果說汽輪機(jī)的真空程度的嚴(yán)密性較差的話，那么就會(huì)出現(xiàn)各種危害，主要集中體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：第一個(gè)方面是一旦真空嚴(yán)密性降低，那么就會(huì)有更多的空氣進(jìn)入到真空系統(tǒng)中去，如果這些空氣沒有及時(shí)的被真空泵抽走的話，汽輪機(jī)的機(jī)組壓力與排汽溫度數(shù)值就會(huì)不斷攀升，致使汽輪機(jī)工作效率降低，最終導(dǎo)致能源消耗的增加，嚴(yán)重的情況就會(huì)影響到汽輪機(jī)的安全運(yùn)行，大量的空氣進(jìn)入到真空系統(tǒng)，此時(shí)就會(huì)拉低蒸汽與冷卻水的熱交換系數(shù)，從而出現(xiàn)氣體排出與冷卻水溫度差距較大。第二個(gè)方面是如果說進(jìn)入到真空系統(tǒng)中的空氣能夠被及時(shí)的排出之外，但是此時(shí)需要抽氣器與真空泵相互的配合使用，這就會(huì)導(dǎo)致不必要的資源浪費(fèi)。第三個(gè)方面是如果真空系統(tǒng)進(jìn)入大量的空氣之后，此時(shí)冷凝器的冷度就會(huì)變大，從而讓水中的溶氧度攀升，久而久之就會(huì)對(duì)低壓設(shè)備有嚴(yán)重的腐蝕[2]。

真空系統(tǒng)的高低是與漏氣程度有關(guān)的，然而漏氣程度的高低又與負(fù)荷的大小有關(guān)?；谏鲜龅南嗷ビ绊懸蛩?，相關(guān)規(guī)章制度規(guī)定，在進(jìn)行真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性測(cè)試的試驗(yàn)過程中，負(fù)荷的大小必須在規(guī)定額定負(fù)荷的八成之下進(jìn)行。此時(shí)測(cè)試的真空降速應(yīng)該不大于0.4 kPa/min，如果超所上述的數(shù)值，那么此時(shí)的試驗(yàn)不合格。與此同時(shí)，如果說真空系統(tǒng)的壓強(qiáng)小于87 kPa，溫度數(shù)值高于60 ℃，那么這時(shí)候就要馬上停止進(jìn)行試驗(yàn)。

2 嚴(yán)密性降低的原因及特征

探究汽輪機(jī)的真空嚴(yán)密性降低的原因有幾大類，第一類是循環(huán)水的中斷；第二類是循環(huán)水量的不充足；第三類是后軸封供汽不足或中斷；第四類是抽氣器或者是真空泵未能正常工作；第五類是凝汽器熱負(fù)荷超出上限；第六類是凝汽器的水位超出上限；第七類是是凝汽器存在大量的水垢或者已經(jīng)被嚴(yán)重的腐蝕[3]。

2.1 循環(huán)水中斷

通過大量的現(xiàn)實(shí)情況分析可以看出循環(huán)水的中斷致使真空系統(tǒng)的急劇降低主要表現(xiàn)在：真空表的數(shù)值為零，在凝汽器的前端水泵側(cè)壓力不斷的減小，沒有水從冷卻塔噴出來。探析循環(huán)水可能出現(xiàn)的原因有：驅(qū)動(dòng)電機(jī)不能正常的工作、循環(huán)水吸水端有異物堵塞、進(jìn)水口的水位較低、循環(huán)水泵故障或者是密封不嚴(yán)。如果說循環(huán)水出現(xiàn)中斷，這時(shí)候需要及時(shí)的切掉汽輪機(jī)的負(fù)荷，一旦真空系統(tǒng)降低到極限數(shù)值，此時(shí)必須停機(jī)處理故障[4]。

2.2 循環(huán)水量不足

大量的文獻(xiàn)資料可以得出循環(huán)水量不足致使真空系統(tǒng)的降低主要表現(xiàn)在：循環(huán)水的出口與入口溫度相差較大。探析循環(huán)水量不足的原因：如果說凝汽器當(dāng)中的流體阻力很大，此時(shí)循環(huán)水的進(jìn)口與出口的壓力差也會(huì)增大，此時(shí)循環(huán)水泵與凝汽器兩者的出口循環(huán)水壓都在不斷的攀升，然而其冷卻水卻在不斷的降低，此時(shí)有可能是凝汽器內(nèi)部有堵塞。為了應(yīng)對(duì)上述情況的發(fā)生，應(yīng)及時(shí)的清洗凝汽器。循環(huán)水泵的供水量減少了，此時(shí)可以從水泵的入口吸進(jìn)的壓力增大，泵內(nèi)的噪聲和沖擊聲也在快速的增加，上述的種種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致真空程度不斷的降低，此時(shí)需要及時(shí)的排除相關(guān)故障。

2.3 后軸封供汽不足或中斷

后軸封供汽不足或中斷，將導(dǎo)致不凝結(jié)氣體從外部漏入處于真空狀態(tài)的部位，最后泄漏到凝汽器中，過多的不凝結(jié)的氣體滯留在凝汽器中影響傳熱，凝結(jié)水過冷度增大，不但會(huì)使真空迅速下降，同時(shí)還會(huì)因空氣冷卻軸頸，嚴(yán)重時(shí)使轉(zhuǎn)子收縮。脹差向負(fù)方向變動(dòng)，軸封失汽，常由軸封汽壓自動(dòng)調(diào)節(jié)失靈或手動(dòng)調(diào)節(jié)不當(dāng)引起，都應(yīng)開大調(diào)門，使軸封汽壓力恢復(fù)正常。

2.4 抽氣器或真空泵故障

如果說抽氣器或者是真空泵未能正常的工作，這也可能會(huì)造成真空系統(tǒng)數(shù)值的降低。主要的特征可以表現(xiàn)為：循環(huán)水的出口溫度和排汽溫度之間相差巨大；抽氣器會(huì)不斷的有水蒸氣流出；凝結(jié)水的循環(huán)力度將會(huì)快速的增加。一旦抽氣器出現(xiàn)不正常運(yùn)行的狀況，就必須及時(shí)的探究其主要因素：為主冷卻器中的冷卻水余量不充足，進(jìn)而使得抽氣器內(nèi)部沒有足夠的水蒸氣，著就會(huì)拉低噴嘴的運(yùn)行效率。在這種情況之下，必須及時(shí)的開放凝結(jié)水的循環(huán)系統(tǒng)，與此同時(shí)閉合除氧器的水門，特殊情況之下還要往凝結(jié)器中不斷的注入軟化水。如果說在冷卻器的管內(nèi)出現(xiàn)泄露現(xiàn)象，那么這也會(huì)造成一部分的凝結(jié)水直接排出，這就使得凝汽器的排水系統(tǒng)故障，最終造成抽氣器的內(nèi)部存在大量沒有凝結(jié)的水蒸氣。如果說凝汽器的管道發(fā)生破裂或者是通水不暢的現(xiàn)象，那么此時(shí)也就使得抽氣器內(nèi)部充滿水，達(dá)到一定的上限時(shí)候，這部分的水分就會(huì)從抽氣器流出來。如果說噴嘴發(fā)生了一定量的磨損或者是腐蝕，這就會(huì)使得抽氣器的正常工作無法正常進(jìn)展。這樣一來，抽氣器的用汽量不斷的攀升，進(jìn)而讓凝結(jié)器的水溫不斷的增高，一旦上述情況發(fā)生，那么這就需要及時(shí)的應(yīng)急處理，可以選擇啟動(dòng)抽氣器或者是真空泵來進(jìn)行應(yīng)急處理。

2.5 凝汽器熱負(fù)荷過高

由于機(jī)組主蒸汽管自動(dòng)主汽門前、調(diào)節(jié)汽門前疏水，低壓加熱器疏水以及抽汽逆止閥等多處疏水，均接入凝汽器，增加了凝汽器換熱強(qiáng)度，當(dāng)循環(huán)冷卻水量一定或不足時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致凝汽器真空度下降。改進(jìn)的方法是將以上疏水系統(tǒng)加分流管道及閥門或直接接至電廠的疏水?dāng)U容器或疏水箱，以降低凝汽器的熱負(fù)荷。

2.6 凝汽器冷卻面結(jié)垢或腐蝕，傳熱惡化

如果說凝汽器內(nèi)部的銅面上面存在大量的水垢，此時(shí)就會(huì)造成凝汽器的熱交換不順暢，從而加大凝汽器的端差，令一個(gè)方面也會(huì)造成排出氣體的溫度。在凝汽器的內(nèi)部的水阻就會(huì)變大，冷卻水的流量大大降低，最終使得冷卻水的溫度差不斷攀升，這樣一來就會(huì)使得真空系統(tǒng)不斷降低。凝汽器內(nèi)部銅面上的水垢對(duì)真空系統(tǒng)的影響不是短暫的，而是長(zhǎng)期累計(jì)的，基于上述因素，在斷定凝汽器內(nèi)部是否有水垢生產(chǎn)的時(shí)候，可以從其之前的運(yùn)行數(shù)據(jù)上開始入手。仔細(xì)分析造成凝汽器中的水垢形成的主要原因，不難發(fā)現(xiàn)主要是由于循環(huán)水的質(zhì)量較差，較差的水質(zhì)會(huì)導(dǎo)致其在銅管的內(nèi)壁上沉積一種無機(jī)物進(jìn)而形成水垢，嚴(yán)重的水垢現(xiàn)象會(huì)致使銅管的熱傳遞效果極大的降低，從而降低了銅管的可用流通體積。一旦水垢的數(shù)量超于上限，那么就必須及時(shí)的停機(jī)進(jìn)行相關(guān)的處理。

3 汽輪機(jī)真空度下降的預(yù)防措施

真空系統(tǒng)涉及的設(shè)備十分眾多，同時(shí)這些設(shè)備又是分散布置的，眾多的真空系統(tǒng)數(shù)值降低的事故案例仍然居高不下，因此有必要做好防止真空系統(tǒng)數(shù)值降低的應(yīng)對(duì)預(yù)案。(1)定期、定時(shí)的對(duì)循環(huán)供水系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，從而保證上述設(shè)備能夠始終在可控范圍之內(nèi)，與此同時(shí)保證冷卻水量和速度的合理性；(2)改善抽氣器的運(yùn)行性能，及時(shí)對(duì)凝結(jié)器水泵、抽氣器等相關(guān)設(shè)備維修護(hù)理，保證他們能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行；(3)如果說發(fā)生緊急情況，有必須要保證相關(guān)的軸封汽壓力自動(dòng)切換裝置、凝汽器水位自動(dòng)切換裝置、門動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)切換裝置要能夠可靠的投入，與此同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)相關(guān)的水位值、壓力信息值進(jìn)行時(shí)刻的監(jiān)視；同時(shí)嚴(yán)格的控制上述的水位值、壓力信息值并對(duì)不正常的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，在對(duì)負(fù)壓的管道進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)過程中，需要充分的顧及水分的膨脹問題，此時(shí)必須杜絕一切劇烈劇烈施工的情況出現(xiàn)，如果發(fā)現(xiàn)有漏氣或者是閥門方面的問題，必須及時(shí)的更換處理；(4)不斷的開展凝汽器中的蒸汽和誰設(shè)備的分析與監(jiān)視，有效的減少漏氣現(xiàn)象的發(fā)生；(5)由于汽水系統(tǒng)與凝汽器相互連接，其補(bǔ)水溫度過低，這樣通過吸收蒸汽的熱量能夠極大的降低凝汽器的溫度數(shù)值；(6)需要不斷的長(zhǎng)期跟蹤汽輪機(jī)的真空嚴(yán)密性系統(tǒng)，不間斷的進(jìn)行真空嚴(yán)密性試驗(yàn)。如果說嚴(yán)密性試驗(yàn)不符合相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)，那么就要及時(shí)對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行真空系統(tǒng)逐一排查，針對(duì)漏點(diǎn)及時(shí)的堵漏處理。針對(duì)上述的堵漏操作方法多種多樣的，常用的堵漏方法有超聲波法、真空灌水處理法等；(7)如果發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程中的凝結(jié)水質(zhì)量不合格，與此同時(shí)硬度數(shù)值由過大，這就可能是有某處地方發(fā)生了泄露，如果停下凝汽器之后，還不能快速的定位到泄露部位，此時(shí)有必要開展木屑堵口等操作，一旦木屑進(jìn)入到水室，那么泄露部位就會(huì)被及時(shí)的堵上，進(jìn)而保證水的硬度指數(shù)在正常的范圍之內(nèi)[5]。

4 結(jié)束語

通過以上的綜合分析不難看出，影響凝汽器真空的因素眾多復(fù)雜，所以只有熟悉掌握機(jī)組系統(tǒng)原理，才能做出準(zhǔn)確分析判斷。