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凝汽器真空度下降的原因分析预防措施(1)

北极星电力网技术频道    作者:北京嘉华思创科技有限公司与中电联专家   2012/7/4 11:51:38   

  所属频道:  火力发电    关键词:  真空度下降 凝汽器真空度 真空度

由于凝汽器真空度下降使汽轮机组运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性 降低。根据相关参数的变化和电厂运行检修规程,提出相应的处理方法,以保证 机组在合理的背压下运行,提高机组运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性。 通过对汽轮机凝汽器真空度下降原因的分析, 介绍了凝汽器真空度下降的危害及 主要特征,分析了真空度下降的原因,提出了预防真空度下降的措施。

凝汽设备是凝汽式汽轮机组的一个重要组成部分, 它的工作性能直接影响整 个汽轮机组的安全性、可靠性、稳定性和经济性。而凝汽器真空度是汽轮机运行 的重要指标,也是反映凝汽器综合性能的一项主要考核指标。凝汽器的真空水平 对汽轮发电机组的经济性有着直接影响,如机组真空下降 1%,机组热耗将要上 升 0.6%~1% 。因此保持凝汽器良好的运行工况,保证凝汽器的最有利真空;

是每个发电厂节能的重要内容。而凝汽器内所形成的真空受凝汽器传情况、真空 系统严密性状况、冷却水的温度、流量、机组的排汽量及抽气器的工作状况等因 素制约。因此有必要分析机组凝汽器真空度下降的原因,找出预防真空度下降的 措施。

1 汽轮机凝汽器真空度下降的主要特征

排汽温度升高;

凝结水过冷度增加;

真空表指示降低;

凝汽器端差增大;

机组出现振动;

在调节汽门开度不变的情况下,汽轮机的负荷降低。

2 汽轮机凝汽器真空度下降原因分析

引起汽轮机凝汽器真空度下降的原因大致可以分为外因和内因两种。 外因主 要有循环水量中断或不足、循环水温升高、后轴封供汽中断、抽气器故障等;内 因主要有凝汽器满水(或水位升高)、凝汽器结垢或腐蚀,传热恶化、凝汽器水 侧泄漏、凝汽器真空系统不严密,汽侧泄漏导致空气涌入等。

2.1循环水量中断或不足

2.1.1 循环水中断

循环水中断引起真空急剧下降的主要特征是:真空表指示回零;凝汽器前循 环水泵出口侧压力急剧下降;冷却塔无水喷出。循环水中断的原因可能是:循环 水泵或其驱动电机故障;循环水吸水口滤网堵塞,吸入水位过低;循环水泵轴封 或吸水管不严密或破裂,使空气漏人泵内等。循环水中断时,应迅速卸掉汽轮机 负荷,并注意真空降到允许低限值时(600mmHg)进行故障停机。

2.1.2 循环水量不足

循环水量不足的主要特征是:真空逐步下降;循环水出口和人口温差增大。由 于引起循环水量不足的原因不同,因此有其不同的特点,所以可根据这些特征去 分析判断故障所在,并加以解决:

(1) 若此时凝汽器中流体阻力增大,表现为循环水进出口压差增大,循环水泵出 口和凝汽器进口的循环水压均增高,冷却塔布水量减少,可断定是凝汽器内管板 堵塞,此时可采用停机清理的办法进行处理。

(2) 若此时凝汽器中流体阻力减小,表现为循环水进出口压差减小,循环水泵出 口和凝汽器出口循环水压均增高,冷却塔布水量减少,可断定是凝汽器循环水出 水管部分堵塞,例如出口闸门未全开或布水器堵塞等等。

(3) 循环水泵供水量减少,一般可从泵人口真空表指示的吸人高度增大、真空表 指针摆动、泵内有噪音和冲击声、出口压力不稳等现象进行判断、此时应根据真 空降低情况降低负荷,并迅速排除故障。

2.2 循环水温升高

当电厂的循环冷却水为开式水时,受季节影响大,特别是夏季,循环水温升 高,影响了凝汽器的换热效果。当循环水进口温度升高时,其吸收热量就减少, 蒸汽冷凝温度就越高,冷凝温度的升高可使排汽压力相应升高,降低蒸汽在汽机 内部的焓降,使得凝汽器内真空下降。循环水温越高,循环水从凝汽器中带走的 热量越少,据测算,循环水温升高 5℃,可使凝汽器真空降低 1%左右。对于采 用冷却塔的闭式循环供水系统,水温冷却主要取决于冷却水塔的工作状况。由于 飞散及蒸发损失,循环补充用水是较大的,及时补充冷水是保持冷却水塔有效降 温的重要方面,应定期检查冷却塔内的分配管是否正常,出水是否完好,这些因素都直接影响水的分布均匀性,影响其散热性能,通过每年清洗垫料,真空可恢 复 2%-3%,这样降低凝汽器进口水温是提高真空的有效途径,这比提高循环水 量更为有效。可见,循环水温度对真空影响是很重要的[6,7]。

2.3 后轴封供汽不足或中断

后轴封供汽不足或中断,将导致不凝结气体从外部漏入处于真空状态的部位, 最后泄漏到凝汽器中,过多的不凝结的气体滞留在凝汽器中影响传热,凝结水过 冷度增大,不但会使真空迅速下降,同时还会因空气冷却轴颈,严重时使转子收 缩,胀差向负方向变动,轴封失汽,常由轴封汽压自动调节失灵或手动调节不当 引起,都应开大调门,使轴封汽压力恢复正常,当轴封汽量分配不均引起个别轴 封漏人空气时,应调节轴封汽分门,重新分配各轴封汽量,汽源本身压力不足, 应设法恢复汽源,轴封汽不足或中断在处理过程中,应关闭轴封漏汽门

2.4 抽气器故障

抽气器工作不正常引起真空下降的特征有: 循环水出口水温与排汽汪 度的差 值增大;抽气器排气管向外冒水或冒蒸汽;凝结水过循环度增大,但经空气严密 性试验证明真空系统漏气并未增加。 引起抽气器工作不正常的原因和处理原则如 下:

(1) 冷却器的冷却水量不足,使两段抽气器内同时充满没有凝结的蒸汽;降低了 喷嘴的工作效率。此时应打开凝结水再循环门,关小通往除氧器的凝结水门,必 要时往凝汽器补充软化水。

(2) 冷却器内管板或隔板泄漏,使部分凝结水不通过管束而短路流出;冷却器汽 侧疏水排出不正常,也可造成两段抽气器内充满未凝结的蒸汽。

(3) 冷却器水管破裂或管板上胀口松驰或疏水管不通,使抽气器满水,水从抽气 器排气管喷出。

(4) 喷嘴磨损或腐蚀,使抽气器工作变坏。此时,抽气器的用汽量将增大,通过 冷却器的主凝结水的温升也增大。 发生上述情况,应迅速进行处理,启动备用抽气器。

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