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[摘 要]汽轮机真空系统是火电厂的一个重要系统。运行中,凝汽器的真空下降将直接引起汽轮机热耗、汽耗增大和出力降低。本文就影响凝汽器真空的主要原因分析,提出凝汽器真空下降处理措施。
[关键词]汽轮机;真空系统; 原因分析;处理措施
中图分类号:TK264.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0363-01
前言:
凝汽器内布置了很多冷却水管,循环水源源不断地在冷却水管内流过,这时汽轮机低压缸排汽进入凝汽器的蒸汽遇冷立刻凝结成水,放出的汽化潜热被冷却水带走,使凝汽器内的蒸汽接近冷却水温度。由于蒸汽的饱和压力与其饱和温度是相对应的,当排汽被凝结成水后其比容急剧缩小,体积也大为缩小,使凝汽器内形成高度真空,再利用抽气器不断地将凝汽器内的空气及其它不凝结的气体抽走,以维持凝汽器的真空。
一.真空下降象征:
1.各真空表计及显示仪表指示真空下降,“低真空”报警,备用真空泵可能联动;
2.排汽缸温度升高,严重时可能引起排汽缸变形,机组重心偏移,使机组的振动增加及凝汽器铜管受热膨胀产生松弛、变形甚至断裂;
3.循环水回水温度可能升高;冷却水温升减少、凝结水过冷度增大;凝结水温度升高,凝汽器端差增大;
4.主蒸汽流量增大或负荷下滑,汽机监视段及各级抽汽压力升高;⑤若保持机组负荷不变,汽轮机的进汽量势必增大,使轴向推力增大及叶片过负荷。
二.真空下降因素
凝汽器真空与季节有关,夏季高些、冬季低些。在运行中,凝汽器真空也有可能会突然出现下降的情况。根据凝汽器真空下降速度的不同,可将真空下降事故分真空缓慢和急剧下降两种。
1.缓慢下降因素:大机或小机轴封供汽压力不足;加热器或除氧器事故疏水阀误开;抽气器工作不正常或效率降低;凝汽器铜管结垢或管板堵塞;凝汽器热井水位过高;防进水保护误动或凝汽器热负荷过大;水封阀的密封水门在运行中误关;真空系统中运行的管道法兰结合面及凝结水泵轧兰盘根不严密或封口水中断,少量漏空气;凝汽器玻璃管水位表破裂或接头处泄漏,低压加热器水位计泄漏等;循环水量不足,循环水入口温度升高。
2.急剧下降因素:大机或小机轴封系统工作失常,轴封供汽中断;抽气器故障或汽压下降/机械真空泵工作失常或故障/补充水箱严重缺水;真空系统大量漏空气;凝汽器满水:凝结水泵掉闸、故障;凝汽器铜管破裂;值班人员误操作;备用凝泵逆止阀卡住或损坏使水循环倒回;真空系统阀门操作不当或误操作,真空破坏门误开,高低压旁路误开;低压缸安全门薄膜破损或小机排汽缸安全门薄膜破损,安全门封口水中断等;循环水中断,厂用电中断,循环水管爆裂。
三. 影响凝汽器真空的主要原因分析
1 循环水量中断或不足
1.1现象。凝汽器真空表指示降低或到零;循环水泵出口管道压力急剧下降或到零;循环水泵电机电流到零或降低;循环水泵吸水井水位快速上升;
1.2原因。循环水泵电机或泵故障;循环水吸水井水位太低;循环水吸水井进口滤网堵塞;循环水泵运行中漏入空气导致泵不能正常工作;循环水系统管道爆管导致循环水大量泄漏;凝汽器铜管严重堵塞导致冷却水不顺畅或流量太小;
1.3处理。当出现由于循环水量中断或不足导致机组凝汽器真空下降时要马上进行处理,如启动备用循环水泵运行,降负荷、限出力或停机处理等。
2. 循环水温度对真空的影响
循环水温的变化对机组真空有很大的影响,水温每升高5度,可使凝汽器真空下降约1%。电厂的循环水温受季节变化的影响最大,夏天炎热,循环水温高,凝汽器冷却效果下降,机组真空低;冬天气温低,循环水温低,凝汽器冷却效果好,机组真空高。对于采用冷却塔的闭式循环水机组,循环水温还受冷却塔的运行状况影响,由于飞散及蒸发损失,循环水补充用水是较大的,及时补充冷却水是保持冷却塔有效降温的重要措施;定期检查冷却塔内的分配管布置是否正常,出水是否完好,这些因素直接影响水的分布均匀性,影响其散热效果。另外,定期清洗冷却塔水池污垢,保持循环水清洁,也是提高凝汽器冷却效果的有效方法。
3. 抽气器工作恶化。
工作蒸汽压力降低,喷嘴前的滤网堵塞,抽气器工作能力降低,射水抽气器工作水温对抽气量影响很大,射水泵出现故障,格栏水封不正常,进水温度较高,水箱水位低,水泵出口压力降低,电流减少,此时运行人员应停放故障泵开启水箱水温,让水位正常。射水抽气器出口尾管内生锈或结垢,会增大阻力,使射水器混合室内压力升高,影响出力。当真空严密性实验确定没有漏空气量时,抽气系统工作的失常,抽气量将降低,导致凝汽器端差增加,凝结水含氧量继续增加。
四、凝汽器真空下降处理措施
1.真空下降处理:发现真空下降,应立即检查真空表、排汽缸温度、凝结水温度、热工信号报警情况。确定已下降,应立即启动辅助抽气器/备用真空泵运行,以提高真空,并迅速分析查找真空下降的原因,严格按“真空下降时的汽轮发电机组负荷规定”接带负荷。
在降低发电机组负荷的同时,可根据引起凝汽器真空下降的原因分别进行处理:①若因循环水量减小,要区分情况处理;②若系凝汽器热井水位过高,区分情况处理;③其它情况:真空泵故障、轴封供汽不正常、真空系统漏气、主抽气器工作不正常或故障等也要分别针对性处理。
2. 当发现真空系统漏气时,可用肥皂泡、蜡烛火焰、真空式卤素检漏仪或氦质谱检漏仪查找。由于真空系统复杂,只有在停机时对真空系统进行水压试验,才是全面处理问题的措施,充分利用机组大小修的机会,向真空系统进行灌水试验,进行检查并消除漏点。发现空气侵入凝汽器汽侧和真空下运行的管路引起真空下降问题时,应检查水封水源,更换盘根,拧紧螺丝,必要时用铅丝、黄油堵塞空隙,涂抹黑漆。
3. 射水抽气器、喷嘴和扩散管容易磨损, 要在停机时进行检查, 磨损严重的要及时更换, 有的电厂针对扩散管水蚀严重的现象在其内壁涂一层树胶脂,为延长使用寿命,脏污应及时加以清理,另外检查射水泵工作是否正常。 送气量和抽出混合物要匹配, 加粗供气总管和减少轴封支管的直径, 增加阀门调节。 同时更换轴封冷却器, 增加冷却面积, 提高轴封风机抽真空能力, 因此在调整中要认真合理调整低压轴封,既要保证真空又要防止油中进水。
三 结语
针对上述内容,火力发电厂中汽轮机低真空会给机组带来一定的安全和经济问题,故一定要重视汽轮机的低真空问题,保证汽轮机的真空处于正常值范围内,保证机组的安全稳定运行。通过分析能过产生汽轮机低真空问题的主要产生原因,要有针对性的采取一定的检测和鉴定方法,当事故出现要第一时间查明原因,采用有效的应对措施,避免事故和故障的扩大。
参考文献
[1] 王华.汽轮机低真空原因分析[J].中国西部科技,2010,(19).
[2] 王志洪.秦山核电公司600MW机组真空偏低的分析与处理[J].热力发电,2005,(10).
[关键词]汽轮机;真空系统; 原因分析;处理措施
中图分类号:TK264.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0363-01
前言:
凝汽器内布置了很多冷却水管,循环水源源不断地在冷却水管内流过,这时汽轮机低压缸排汽进入凝汽器的蒸汽遇冷立刻凝结成水,放出的汽化潜热被冷却水带走,使凝汽器内的蒸汽接近冷却水温度。由于蒸汽的饱和压力与其饱和温度是相对应的,当排汽被凝结成水后其比容急剧缩小,体积也大为缩小,使凝汽器内形成高度真空,再利用抽气器不断地将凝汽器内的空气及其它不凝结的气体抽走,以维持凝汽器的真空。
一.真空下降象征:
1.各真空表计及显示仪表指示真空下降,“低真空”报警,备用真空泵可能联动;
2.排汽缸温度升高,严重时可能引起排汽缸变形,机组重心偏移,使机组的振动增加及凝汽器铜管受热膨胀产生松弛、变形甚至断裂;
3.循环水回水温度可能升高;冷却水温升减少、凝结水过冷度增大;凝结水温度升高,凝汽器端差增大;
4.主蒸汽流量增大或负荷下滑,汽机监视段及各级抽汽压力升高;⑤若保持机组负荷不变,汽轮机的进汽量势必增大,使轴向推力增大及叶片过负荷。
二.真空下降因素
凝汽器真空与季节有关,夏季高些、冬季低些。在运行中,凝汽器真空也有可能会突然出现下降的情况。根据凝汽器真空下降速度的不同,可将真空下降事故分真空缓慢和急剧下降两种。
1.缓慢下降因素:大机或小机轴封供汽压力不足;加热器或除氧器事故疏水阀误开;抽气器工作不正常或效率降低;凝汽器铜管结垢或管板堵塞;凝汽器热井水位过高;防进水保护误动或凝汽器热负荷过大;水封阀的密封水门在运行中误关;真空系统中运行的管道法兰结合面及凝结水泵轧兰盘根不严密或封口水中断,少量漏空气;凝汽器玻璃管水位表破裂或接头处泄漏,低压加热器水位计泄漏等;循环水量不足,循环水入口温度升高。
2.急剧下降因素:大机或小机轴封系统工作失常,轴封供汽中断;抽气器故障或汽压下降/机械真空泵工作失常或故障/补充水箱严重缺水;真空系统大量漏空气;凝汽器满水:凝结水泵掉闸、故障;凝汽器铜管破裂;值班人员误操作;备用凝泵逆止阀卡住或损坏使水循环倒回;真空系统阀门操作不当或误操作,真空破坏门误开,高低压旁路误开;低压缸安全门薄膜破损或小机排汽缸安全门薄膜破损,安全门封口水中断等;循环水中断,厂用电中断,循环水管爆裂。
三. 影响凝汽器真空的主要原因分析
1 循环水量中断或不足
1.1现象。凝汽器真空表指示降低或到零;循环水泵出口管道压力急剧下降或到零;循环水泵电机电流到零或降低;循环水泵吸水井水位快速上升;
1.2原因。循环水泵电机或泵故障;循环水吸水井水位太低;循环水吸水井进口滤网堵塞;循环水泵运行中漏入空气导致泵不能正常工作;循环水系统管道爆管导致循环水大量泄漏;凝汽器铜管严重堵塞导致冷却水不顺畅或流量太小;
1.3处理。当出现由于循环水量中断或不足导致机组凝汽器真空下降时要马上进行处理,如启动备用循环水泵运行,降负荷、限出力或停机处理等。
2. 循环水温度对真空的影响
循环水温的变化对机组真空有很大的影响,水温每升高5度,可使凝汽器真空下降约1%。电厂的循环水温受季节变化的影响最大,夏天炎热,循环水温高,凝汽器冷却效果下降,机组真空低;冬天气温低,循环水温低,凝汽器冷却效果好,机组真空高。对于采用冷却塔的闭式循环水机组,循环水温还受冷却塔的运行状况影响,由于飞散及蒸发损失,循环水补充用水是较大的,及时补充冷却水是保持冷却塔有效降温的重要措施;定期检查冷却塔内的分配管布置是否正常,出水是否完好,这些因素直接影响水的分布均匀性,影响其散热效果。另外,定期清洗冷却塔水池污垢,保持循环水清洁,也是提高凝汽器冷却效果的有效方法。
3. 抽气器工作恶化。
工作蒸汽压力降低,喷嘴前的滤网堵塞,抽气器工作能力降低,射水抽气器工作水温对抽气量影响很大,射水泵出现故障,格栏水封不正常,进水温度较高,水箱水位低,水泵出口压力降低,电流减少,此时运行人员应停放故障泵开启水箱水温,让水位正常。射水抽气器出口尾管内生锈或结垢,会增大阻力,使射水器混合室内压力升高,影响出力。当真空严密性实验确定没有漏空气量时,抽气系统工作的失常,抽气量将降低,导致凝汽器端差增加,凝结水含氧量继续增加。
四、凝汽器真空下降处理措施
1.真空下降处理:发现真空下降,应立即检查真空表、排汽缸温度、凝结水温度、热工信号报警情况。确定已下降,应立即启动辅助抽气器/备用真空泵运行,以提高真空,并迅速分析查找真空下降的原因,严格按“真空下降时的汽轮发电机组负荷规定”接带负荷。
在降低发电机组负荷的同时,可根据引起凝汽器真空下降的原因分别进行处理:①若因循环水量减小,要区分情况处理;②若系凝汽器热井水位过高,区分情况处理;③其它情况:真空泵故障、轴封供汽不正常、真空系统漏气、主抽气器工作不正常或故障等也要分别针对性处理。
2. 当发现真空系统漏气时,可用肥皂泡、蜡烛火焰、真空式卤素检漏仪或氦质谱检漏仪查找。由于真空系统复杂,只有在停机时对真空系统进行水压试验,才是全面处理问题的措施,充分利用机组大小修的机会,向真空系统进行灌水试验,进行检查并消除漏点。发现空气侵入凝汽器汽侧和真空下运行的管路引起真空下降问题时,应检查水封水源,更换盘根,拧紧螺丝,必要时用铅丝、黄油堵塞空隙,涂抹黑漆。
3. 射水抽气器、喷嘴和扩散管容易磨损, 要在停机时进行检查, 磨损严重的要及时更换, 有的电厂针对扩散管水蚀严重的现象在其内壁涂一层树胶脂,为延长使用寿命,脏污应及时加以清理,另外检查射水泵工作是否正常。 送气量和抽出混合物要匹配, 加粗供气总管和减少轴封支管的直径, 增加阀门调节。 同时更换轴封冷却器, 增加冷却面积, 提高轴封风机抽真空能力, 因此在调整中要认真合理调整低压轴封,既要保证真空又要防止油中进水。
三 结语
针对上述内容,火力发电厂中汽轮机低真空会给机组带来一定的安全和经济问题,故一定要重视汽轮机的低真空问题,保证汽轮机的真空处于正常值范围内,保证机组的安全稳定运行。通过分析能过产生汽轮机低真空问题的主要产生原因,要有针对性的采取一定的检测和鉴定方法,当事故出现要第一时间查明原因,采用有效的应对措施,避免事故和故障的扩大。
参考文献
[1] 王华.汽轮机低真空原因分析[J].中国西部科技,2010,(19).
[2] 王志洪.秦山核电公司600MW机组真空偏低的分析与处理[J].热力发电,2005,(10).