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火电厂汽轮机低真空运行的原因分析及对策

2022-03-26杜立哲

家园·电力与科技 2022年2期
关键词:汽轮机运行火电厂

杜立哲

摘要: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。鉴于此,本文先简述了火电厂汽轮机真空低的理论依据,然后分析了火电厂汽轮机低真空运行的原因,最后探究了火电厂汽轮机低真空运行问题的解决对策。

关键词:火电厂;汽轮机;低真空;运行;原因;对策

1火电厂汽轮机真空低的理论依据

现在电厂发电设备大多用的是凝汽式汽轮设备,它存在一定的缺陷,比如说真空系统不够严密导致漏气,从而使发电设施一直在较低的真空状态下运行,这就导致了发电设备无法正常使用,效益降低。在较低真空状态下,很容易造成人力物力的浪费,为确保经济效益的增长和汽轮机的正常运行,我们必须对汽轮机发电过程遇到的低真空问题进行分析,并找出相应的解决措施。凝汽式汽轮机在使用过程中由于低真空的影响,会带来许多问题,例如:(1)使排汽压力升高,可用焓降减小,不经济,同时机组出力有所降低;(2)排汽温度升高,可能使凝汽器铜管松弛,破坏严密性;(3)排汽温度升高,使排汽缸及轴承座受热膨胀,引起中心变化,产生振动;(4)汽轮机轴向位移增加,造成推力轴承过载而磨损;(5)真空下降使排汽的容积流量减小,对末级叶片的某一部位产生较大的激振力,有可能损坏叶片,造成事故。因此,我们必须对汽轮机为什么形成较低的真空进行分析,并对汽轮机真空的严密程度进行严格的监控。在正常使用状态下,汽轮机的开始启动和后期的运行时,凝气机内必须保证真空状态稳定,才能顺畅运行。

2火电厂汽轮机低真空运行的原因

2.1凝汽器密封性较低

真空系统在长时间运行过程中,严密性较低现象是必然的,当真空系统内部压力小于外在压力时,由于密封与标准相差甚远,就会出现空气泄漏,进入到汽轮机中,例如:空气经过凝汽器器壁,接入凝汽器管道等,而空气自身不易凝结的特征,当空气达到一定量时,真空降低,进而形成低真空运行现象,另外,空气具有较强的流动性,还会与蒸汽一同进入凝汽器中,但是由于水蒸汽的加入,通过这种途径进入的空气含量较少,可以忽略不计。因此,凝汽器密封性是低真空运行的重要原因。

2.2凝汽器端差的影响

水是系统运行的重要基础,循环水中的微生物、杂质等物质在析出之后,会有一部分物质凝结在管道壁上形成水垢,长时间堆积的水垢由于其自身热阻较大,相比较而言,同样热量传输,水垢管道在很大程度上减少了热量,致使源头热量与终端热量之间的差距较大,端差明显,基于此,凝汽器排汽温度上升,导致真空下降。

2.3循环水温度偏高

系统运行过程中,如果冷却塔冷却效果不好,会造成水塔出水温度过高现象,进而出现真空下降。与此同时,外界环境对水温也存在一定影响,例如:空气湿度大、外界温度高,致使冷却对水温处理不到位,也会提升进入到凝汽器中的水温,除此之外循环冷却水的用量也是造成低真空的重要原因之一,水用量较少低于标准值时,会增加排汽压力,压力会抬升凝汽器排气温度,进而导致汽轮机中的真空减少,在低真空情况下运行。

3火电厂汽轮机低真空运行问题的解决对策

3.1提高凝汽器密封性

为了有效避免低真空运行情况,确保汽轮机能够稳定运转,火电厂管理人员应明确认识到严密性的重要性,并结合实际情况,制定定期检查方案,对设备各个环节进行仔细检查并将检查情况记录下来,及时发现问题,例如:零件腐蚀等,并采取相应措施进行处理,提高整个系统的密封性,确保整个机组都能够始终处于良好运行状态中,从而为火电厂可持续发展奠定坚实的基础。

3.2加强对凝汽器的清洗

加强凝汽器循环水进口滤网的管理,保持凝汽器受热面清洁,胶球清洗装置必须要正常投入运行,要利用机组大小修机会,积极推广应用凝汽器铜管高压水射流除垢技术,要积极创造条件,利用机组调峰低谷时段,组织凝汽器清理,使汽轮机处于最有利的背压下运行。由于循环水在长时间流动过程中,会产生水垢,出现端差。因此,加强对凝汽器的清洗至关重要。火电厂日常检查和维护工作是必不可少的,基于此,可以利用维护机会,对凝汽器进行清洗,并确保每三个月左右时间进行一次彻底清洗,除此之外,将胶球冲洗装置安装在火电厂凝汽器中十分必要,相关工作人员可以通过控制此装置对设备进行清洗,在很大程度上节省人力,减少工作量,且有效提高工作效率和质量,减少由于端差引起的低真空运行状况,提升系统稳定性,管理者要重视积极引进先进技术和工艺,加强对滤网的检查和修复,水室长期储水,其中鹅卵石、泥沙等大量物质会对滤网造成一定影响,水中杂质也会随之增加。所以,工人要着重清理滤网,提高循环水的净化程度,值得注意的一点是,还需要检查倒流阀方向,从而有效减少空气进入到汽轮机中,提升其安全性。

3.3控制循环水温,确保安全运行

为了能够有效控制水温,避免进入到凝汽器中的水温过高,可以安装管网补水泵,并在进水口压力表上安装报警器,当压力超过标准时,报警器自动报警,向系统补水,另外,针对排汽过热问题,可以在排汽口安装除盐水喷水设备,有效降低排汽温度。在科学技术发展影响下,多项学科逐渐渗透到火力发电领域中,为其增添了新动力。因此,要积极引进先进技术,利用先进技术解决低真空运行情况,提高管理水平,与此同时,管理人员还需要加大对循环水冷却的监督力度,提高冷却水质量,从而实现现代化管理目标。

3.4重视对负荷的管理,提高其合理性

凝汽器负荷问题作为产生低真空运行的因素之一,确保其在合理范围内十分重要。因此,在日常管理过程中,要加强对负荷的管理,首先,选择合适的汽封结构,严格控制升、降负荷率,尤其是设备启动及关闭时负荷的变化,并加强对汽封的检查,不断调整和优化汽封,提高汽轮机通流效率,从而有效减少低压缸中的排气量,从而确保负荷始终处于合理范围内,为实现安全、稳定运行提供保障。

3.5注重对细节管理,完善管理工作

由于火电厂系统运行中涉及许多零件,是一项复杂、具体的工作,其中射水抽气器、喷嘴等部件在长时间使用中会产生磨损。加强对磨损情况严重的零件进行更换,或者在一些零件上涂抹一层树胶脂,延长其使用寿命,并及时清理污泥,有效减少磨损;另外,送气量与抽出混合物要相符,针对目前火电厂系统运行情况,可以适当增加管道直径,并安装阀门进行调整,更换冷却器,扩大冷却面积,在控制真空的同时,还能够防止油中进水。

4结束语

火电厂作为我国非常重要的发电形式,火电厂生产运行过程中汽轮机是非常重要的设备之一。在汽轮机的实际使用中,低真空运行是普遍存在的一大问题,这不仅严重减弱了汽轮机组运行的安全系数,也大大降低了火力发电的发电效率,不利于火力发电成本的有效降低。而由于各个机组的运行性能存在差異,其真空度偏低的原因又会有所不同。为此,进一步深入分析火电厂汽轮机低真空运行的原因及对策是十分必要的。

参考文献

[1]鲍志永,邱岭,张铸,周露露,汪杰斌.660MW超超临界汽轮机组真空下降原因分析及处理[J].电力设备管理,2017,0(6):40-42.

[2]庞向阳.关于燃气电厂汽轮机真空严密性优化的研究[J].智能城市,2020,6(15):165-166.

[3]全威.汽轮机低真空运行循环水供热技术的研究与实施[J].电力设备管理,2020(10):87-89.

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