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浅谈25MW纯凝汽轮机组运行中真空下降的原因

2012-12-30张保全申宏栋姜中山王红彬

中国新技术新产品 2012年10期
关键词:轴封凝汽器汽轮机

张保全 申宏栋 姜中山 王红彬

(焦作演马电力有限责任公司,河南 焦作 454171)

汽轮机在运行中,凝汽器真空下降的主要象征为:排汽缸温度升高;真空表指示下降和凝汽器的端差明显增大。真空下降后,若保持机组负荷不变,汽轮机的进汽量势必增大,使轴向推力增大以及叶片过负荷;不仅如此,由于真空下降,使排汽温度升高,从而引起排汽缸变形,机组重心偏移,使机组的振动增加以及凝汽器钢管受热膨胀产生松弛、变形甚至断裂。因此,机组在运行中发现真空下降时,除按规定减负荷外,必须查明原因及时处理。

1造成凝汽器真空下降的因素主要有以下几方面:

1.1 循环水入口温度升高

1.2 凝汽器热水井水位过高

1.3 汽轮机轴封供汽压力不足

1.4 水封阀密封水门运行中误关

1.5 真空系统少量泄漏

1.6 凝汽器本身的原因

2根据引起凝汽器真空下降的因素,下面结合自己多年的经验分析这几种因素产生的原因和处理方法。

2.1 循环水入口温度升高,下面以内循环系统为例介绍这种情况,所谓内循环,就是指电厂循环水利用凉水塔进行冷却后重复使用,这时经过凉水塔冷却的循环水温度,受到环境温度和湿度的影响较大,一般夏季环境温度偏高,湿度偏大,这种情况不利于凉水塔散热,就会造成经过凉水塔冷却后的循环水温度偏高,以我们公司为例,夏季循环水最高温度可达到38℃。汽轮机这时的真空在额定负荷时仅为 -0.085MPa。这种情况,要想降低循环水温度,只有利用深井泵向凉水塔水池中大量补充低温水对循环水进行置换。

此外,凉水塔冷却效果差也会引起循环水温度过高,比如凉水塔中的溅水碟破损,产生水柱现象,这种不经过溅水碟的水柱不但能够冲毁填料,而且散热还差。这种现象多了就严重影响了凉水塔的冷却效果,造成循环水温度偏高。这时就要及时更换溅水碟,另外还要定期对凉水塔进行维护保养,及时处理填料、汽水分离器上的污垢,这样才能使凉水塔工作在正常状态。从而保证循环水的温度不因为凉水塔冷却效果差而升高。

2.2 凝汽器热水井水位过高,热水井水位过高,凝结水就会占据凝汽器的汽侧空间,这种情况就变相的减少了凝汽器的冷却面积,从而引起真空下降。

造成凝结器热水井水位过高的原因,有设备的原因也有人为调整的原因,如果是设备的原因就要根据具体现象查找问题设备,然后有针对性的进行处理,例如,运行中凝结泵出力下降或者凝结水管道阀门节流等,这种情况的现象是凝结泵的电流会比实际运行时小。这时就要及时切换备用泵,疏通凝结水主管路。人为调整的原因是,锅炉燃烧不稳定或者是其它原因造成汽轮机负荷频繁波动,造成凝结水量变化过大,人为调整不及时造成热水井水位偏高,这种情况来得快处理及时的话,问题解决的也快,只要根据机组进汽量及时调整凝结水流量,保证进入热水井的凝结水量和凝结泵排出的凝结水量平衡即可。此时切记不要将凝结泵流量调整过大,凝结泵流量过大容易将热水井内的积水排空,使得凝结泵出口压力大幅度波动,引起靠凝结泵出口水密封的阀门护口漏空气,这样也会造成真空缓慢下降。

2.3 机组轴封供汽压力不足,这种情况会使低压缸轴封地方漏入空气,从而引起真空下降。轴封供汽是通过均压箱中接近恒定的蒸汽压力来保证的。轴封供汽不足说明均压箱的压力偏低。造成均压箱内压力偏低的原因有以下两种情况:第一种情况,机组启动时,均压箱内的蒸汽压力是靠新蒸汽供汽,这时要检查并调整均压箱的新蒸汽进汽阀门开度。要根据新蒸汽的压力合理调整均压箱内的蒸汽压力。第二种情况:机组正常运行时,均压箱内的蒸汽压力是靠汽轮机自动主汽门杆、调速汽门杆、高压轴封漏汽以及均压箱反调整门控制的。这时主要检查反调整门的运行情况,反调整门一般是弹簧式压力自调整门,有可能出现弹簧因为过疲劳造成泄气压力偏低,从而造成均压箱内蒸汽压力偏低。

2.4 水封阀密封水门运行中误关,水封阀门密封水被关闭,这种情况导致真空系统的阀门护口漏空气从而导致真空偏低。

解决方法:加强对运行人员技术培训,使他们熟练掌握运行系统中的各个设备和阀门,杜绝误操作现象发生。

2.5 真空系统少量泄漏,真空系统包括的凝汽器、凝结泵、抽气器以及所有与凝汽器汽侧连接的阀门、管道等。所有这些地方只要漏空气就会导致真空下降。

解决办法:要经常检查真空系统设备、系统的结合部位,用蜡烛或者灌水试验的方法检查漏点,及时采取堵漏措施。

3凝汽器是汽轮机真空系统中的重要设备,凝汽器运行质量的好坏决定了汽轮机真空的好坏。大体来说凝汽器有这两面可以引起真空偏低。

3.1 凝汽器水侧钢管内壁结垢,这样就降低了汽轮机排汽与循环水热交换程度,排汽不能够完全凝结成水,凝汽器汽侧的体积下降幅度小,自然就造成真空下降。引起凝汽器水侧钢管内壁结垢的主要原因是循环水的水质恶化,其中主要是循环水中的钙、镁离子超标。要想减少或者杜绝凝汽器钢管内壁结垢,就要注重对循环水的处理,要选取合适的阻垢剂,定期、定量进行加药、排污等操作,保证凉水塔内循环水质在合格范围之内。一些电厂还采取了对凉水塔循环水进行二次处理,这样经过处理的循环水质有了较大改善,避免了在凝汽器钢管内部结构的现象,从而保证凝汽器运行效果良好。

3.2 凝汽器循环水量减少,这种情况就会降低循环水和汽轮机排汽的热交换程度,引起真空偏低。引起循环水量减小的原因有设计原因也有设备的原因,下面主要就设备原因进行探讨。设备方面引起循环水量减少的原因有循环泵出力下降、备用循环泵出口阀门内漏、凝汽器进水侧堵有杂物等三种常见的原因。

运行泵出力下降主要表现在运行电流下降,出口压力下降,流量减少,这时就要及时切换备用泵,停下运行泵进一步查明运行泵出力下降的原因。备用泵出口门内漏,这时的现象是,运行泵电流会比正常时偏大,备用泵有时会出现倒转现象。这种情况会引运行起循环泵出口流量,部分经过备用泵出口门返回凉水塔而减少,使得实际做功的循环水量减少。此时可以调整备用循环泵出口门关闭程度,循环泵出口门一般用的都是液控蝶阀,可以调节关闭程度。将出口门调整好保证关闭严密即可解决。

对于凝汽器进水侧堵有杂物,这种情况虽然明显没有减少循环水流量,但是间接地减少了凝汽器的热交换面积,同样会恶化凝汽器运行效果,引起汽轮机真空下降。针对凝汽器进水侧堵有杂物,可以检查更换凉水塔沟渠中的滤网保证无破损,运行中可以采用降低负荷单侧反冲洗的方法除去凝汽器进水侧的杂物。

结合自己多年的经验,探讨了汽轮机运行中真空下降的原因和处理方法,然而真空系统牵涉的系统设备多,不同的现场情况各有不同,所以运行中我们要根据实际情况全面的进行排查。保证汽轮机在真空良好的条件下运行。

[1]陶志伟.汽轮机凝汽器立管疏水系统[R].中广核工程有限公司.中国广东核电集团有限公司.2010-09-29.

[2]梁天生,苏引平.一种凝汽器抽真空系统[R].中机国能电力工程有限公司.2011-11-09.

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