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汽轮机低真空运行原因及处理措施

作者: 周宇丰

  中图分类号:TK264.11 文献标识码:A 文章编号:1008-925X(2011)06-0121-01
  
  摘要:结合凝汽式汽轮机低真空运行对机组安全性的影响,分析了引起低真空运行的原因,介绍了发生低真空运行所采取的处理措施。
  关键词:汽轮机;低真空;安全性;原因;处理
  
  汽轮机凝汽器真空高低直接对机组的经济、安全、可靠运行有着重大影响。正常运行中,汽轮机设备真空变低,通常发生的较为缓慢地下降,个别情况真空急剧下降,此时汽轮机必须立即按规定降负荷,随后检查设备及系统,判断急剧下降的原因,并消除它。真空急剧下降的原因很多,现象明显,故不难于查寻,再者真空急剧下降的情况较少,而真空缓慢下降才是带有普遍性的问题。
  1低真空运行对机组安全性的影响
  低真空运行时,凝汽器的膨胀因排汽温度升高增加。膨胀增加过多,可能会造成管束与管板的膨胀接口密封性破坏,甚至使汽轮机后轴承升高,从而影响汽轮发电机组对中,以致加大振动值,对凝结水系统产生较大的影响。低真空运行时,由于背压提高,排汽温度升高,汽缸膨胀量增大,从而改变了通流部份的动静间隙,使机组容易发生动静碰磨,造成机组事故停机。凝汽式汽轮机组功率同蒸汽流量和理想焓降成正比。低真空运行时,由于真空降低,背压升高使理想焓降减少,在进汽量和效率不变的情况下,将使发电机功率降低。
  2引起机组低真空运行的原因
  2.1循环水量偏少。
  在运行中切换循环水系统时误操作,包括各凝汽器之间的水量分配不当或水量倒流短路以及没有放尽管段中存储的空气,均可能使循环水发生断水或减少现象。循环水量偏少,在同一负荷下,凝汽器循环水入口压力升高或进出口温差增大,排汽温度高,负荷自动减少。
  2.2凝结水系统的影响。
  凝汽器冷却表面积脏污,铜管内结垢,凝结水泵出口逆止门损坏,水倒回凝汽器内,引起真空下降。凝汽器热负荷偏高是比较普遍的问题,主要原因是汽轮机内效率低,工质的冷源损失大,新蒸汽和再热蒸汽的参数低,工质在机内的焓降将下降。当功率不变时,排汽量加大或其他设备向凝汽器的直接排汽量增大。正常运行时,主蒸汽和再热蒸汽管道疏水门等不严密,使凝汽器疏水膨胀箱热负荷太大,也将使真空恶化。
  2.3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。
  2.4真空系统漏气量增加。
  凝汽器端差增加,凝结水过冷度增加,凝结水含氧量增加,而抽气器工作正常,此时可能是由于真空系统严密性差所致。空气侵入凝汽器汽侧和真空下运行的管路引起真空下降的原因为:①汽轮机大气排气门和真空破坏门已损坏;②凝汽器及低加水位计接头发生问题;③真空下运行管路上各截门盘根不严密;④真空部分运行管路上法兰盘结合面不严密,压力表管处,温度计处漏气;⑤凝汽器汽侧的排水门不严密;⑥低加虹吸管虹吸作用不正常;⑦在真空下运行蒸汽管疏水系统不严密;
  3处理措施
  3.1低为防止循环水在凝汽器内沉积结垢影响传热效果, 降低出力, 可在循环水系统加装胶球清洗机。 为保证在循环水供热时安全运行, 使凝汽器内保持一定的冷却水压, 应该加装管网补水泵, 并在凝汽器进水压力表上安装报警器。 当出现凝汽器压力下降情况时, 报警器报警, 即可向系统补水。 为解决排汽过热问题, 可在凝汽器排汽口加装除盐水喷水装置, 以降低排汽温度。
  3.2凝汽器冷却表面积应在检修时进行人工清洗或采用酸洗办法处理。采用化学方法,对循环水进行净化处理,防止微生物滋生,应定期进行加氯处理,清除凝汽器铜管污脏,必须保证胶球清洗装置的正常投运。有的机组循环水水质较差,循环水滤网年久失修,起不到滤网作用使大量机械性杂质进入凝汽器,对开式循环水在大修时应清除水室中的鹅卵石及泥沙和杂物,同时应重视滤网修复,提高循环水净化度。
  3.3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。
  3.4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。
  参考文献
  [1] 王延博.汽轮机组振动响应特性测试分析[J].汽轮机技术,2004,46(2)
  [2] 张延峰,高桂兰,盛伟.凝汽器真空原因剖析[J].华东电力,1995(2)
  

论文来源:《大观周刊》 2011年第23期
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