汽轮机凝汽器真空降低对机组运行的影响分析
汽轮机凝汽器真空降低对机组运行的影响分析汽轮机凝汽器真空降低对机组运行的影响分析 1影晌凝汽器工作的因素 1.1凝汽器中存在的空气对凝汽器真空的影响 在凝汽器中,由于真空系统不能绝对严密而从外界漏入空气,以及蒸汽中所含的不凝结气体在凝结时被析出,会使冷却水管表明产生一层空气膜而降低了传热效果,影响蒸汽的冷却放热。在凝汽器中空气含量越大,对蒸汽的放热影响也越大。汽轮机排气在凝结初期空气含量相对很小,在蒸汽进入管束逐渐凝结的过程中,空气含量相对持续不断的增加,使蒸汽放热逐渐恶化。凝汽器中的全压力是由蒸汽分压力与空气分压力组成的混合压力,由于空气分压力的存在...
汽轮机凝汽器真空降低对机组运行的影响分析 1影晌凝汽器工作的因素 1.1凝汽器中存在的空气对凝汽器真空的影响 在凝汽器中,由于真空系统不能绝对严密而从外界漏入空气,以及蒸汽中所含的不凝结气体在凝结时被析出,会使冷却水管表明产生一层空气膜而降低了传热效果,影响蒸汽的冷却放热。在凝汽器中空气含量越大,对蒸汽的放热影响也越大。汽轮机排气在凝结初期空气含量相对很小,在蒸汽进入管束逐渐凝结的过程中,空气含量相对持续不断的增加,使蒸汽放热逐渐恶化。凝汽器中的全压力是由蒸汽分压力与空气分压力组成的混合压力,由于空气分压力的存在,凝汽器内的绝对压力升高,凝结水中的溶解氧量增加,引起机组的经济效益降低,加快了机炉设备及管路的腐蚀速度。 1凝结水的过冷却 汽轮机排汽在进入凝汽器时,因空气含量极小,蒸汽在凝汽器中的热交换过程可看作是纯蒸汽与水之间的传热过程,当蒸汽放出气化潜热后,仍保持其饱和温度不变的状态下凝结成水,所以凝结水的温度在理论上应等于凝汽器压力下的饱和温度。但实际上由于凝汽器的构造和运行上存在的问题,凝结水的温度不高于凝汽器喉部压力下的饱和温度,此现状称为凝结水的过冷却。过冷却存在的原因有三:一是凝汽器铜管排列不好;二是凝汽器内积存空气;三是凝汽器内凝结水位过高而导致过冷却。 2凝汽器真空下降的缘由分析及对策 2.1真空急剧恶化的缘由分析及对策 (1)循环水中断。射水抽气器的水源是经循环水泵出口门后的一个循环水分支,当发生厂用电中断、循环水泵电机跳闸、循环水管爆裂等现象时,都可导致循环水中断,造成真空下降。为保证循环泵的正常运行和维持射水泵的正常运转,在运行中应将1#,2#机组的循环水联络门处于开启备用状态,这样当一台机组的泵出现故障时,可用另一机组的循环泵作备用。此外,每台机组有两台射水泵,一台使用一台备用。将1#,2#机组的射水出口母管加以连接,4台设备互为备用,提高了系统运行的稳定性。 (2)轴封供汽中断。汽封压力调整器失灵、汽封系统进水等,都可使轴封供汽中断,这样导致大量空气漏入排汽缸,使凝汽器真空急剧下降。此时应迅速将均压箱的新汽入口门开启少许,保证排汽缸信号管有少许蒸汽冒出。而汽封系统进水则应视详细情况酌情对待,严重时应打闸停机。 (3)抽气器故障。抽气器为射水式抽气器,当射水泵失压或射水系统破裂, 都将使抽气器出现故障。此时要尽快切换备用泵,及时检修;如系统管道故障,应视情况采取应急措施或停机处理。 (4)凝汽器故障。凝汽器管泄漏、凝结水故障或运行人员维护不当,都可以造成凝汽器满水而导致线)真空系统大量泄漏。由于真空系统管道或阀门零件破裂损坏,引起大量空气漏入凝汽器,这时应尽快找出泄漏处,设法采取应急检修措施堵漏,否则应停机检修。 (6)冬季运行问题。在冬季运行,利用限制凝汽器冷却水入口流量保持汽轮机排汽温度,致使冷却水流速过低而在凝汽器冷却水出口管上部形成气囊,阻止冷却水的排出。如处理不及时,将会迫使机组停机。 2.2真空缓慢下降的缘由分析及对策 (1)真空系统不严密。该故障通常表现为汽轮机同一负荷下的真空值比正常时低,并稳定在某一真空值,随着负荷的升高凝汽器真空反而升高。真空系统严密程度与泄漏程度能够最终靠定期真空系统严密性试验进行检测验证。若确认真空系统不严密,则要仔细找出泄漏处,可用蜡烛或专用的检漏仪器检测,并及时消除。 (2)凝汽器水位高。凝汽器水位升高往往是因为凝结水泵运行不正常或水泵有故障,使水泵负荷下降所致。必要时启动备用水泵,将故障泵停下进行检修。若检查出凝结水硬度大或加热器水位高,能判断凝汽器或加热器铜管破裂导致凝汽器水位升高。此外凝结水再循环门也能造成凝汽器水位高,应多方面考虑。 (3)循环水量不足。相同负荷下(指排汽量相同),若凝汽器循环水出口温度上升,即进出口温差增大,说明凝汽器循环水量不足,应检查循环水泵工作有无异状,检查循环水泵出口压力、凝汽器水室入口水压和循环水进口水位,检查进口滤网有无堵塞。 (4)抽气器工作不正常或效率降低。这种情况可看出凝汽器端差增大,主要检查抽气器的水压是不是正常,射水泵的工作电流、抽气器真空系统严密性如何,有条件可试验抽气器的工作上的能力和效率。 (5)凝汽器铜管结垢。凝汽器铜管结垢,致使汽水热交换效率降低,端差增大,凝汽器真空降低。 另外由自然条件决定,且随季节而变化。采用循环供水方式时,冷却水温度主要由大气温度及当地大气中相对湿度所决定,同时冷却系统运行得好坏,冷却系统的结构和循环水的冷却设备在运行中维护调整得好坏,对冷却水入口温度也有较大影响。 通过以上的综合分析显而易见,影响凝汽器真空的因素众多复杂,所以只有熟悉掌握机组系统原理,才能做出准确分析判断。当然也应了解真空降低对机组的影响,主要体现为以下几个方面:其一是当汽机的排汽压力、温度上升,蒸汽在机内的可用焓降减少,蒸汽在凝汽器中的冷源损失增大,机组效率下降,机组出力减少;其二是真空降低,要维持机组负荷不变,需增加蒸汽流量,引起末级叶片可能过负轴向推力增大,推力瓦温度上升,严重时可能烧毁推力瓦;其三是凝汽器真空下降较大而排汽温度上升较高时,将使排汽缸及低压轴承座等部件受热膨胀,引起机组中心偏移,有几率发生振动;其四是由于排汽温度上升,可能会导致凝汽器冷却水管胀口松动,破坏凝汽器冷却水管严密性;其五是排汽的体积流量减少,对末级叶片工作不利。所以,了解凝汽器真空下降可能会产生的原因和后果,才能确保及时准确地对故障做处理。凝汽器真空度下降主要有以下原因真空系统不严密。 凝汽器水位高 循环水量不足 抽气器工作不正常或效率降低 (5)凝汽器铜管结垢。 .凝汽器真空缓慢下降的原因、判断及处理原则。 因为真空系统庞大,影响真空因素较多,所以最容易发生,查找原因也很难。引起真空缓慢下降的原因通常有: (一)循环水量不足 循环水不足表现在同一负荷下,凝汽器循环水进出口温差增大。造成循环水不足的原因有很多,处理
也不同,主要有以下几个方面: (1)凝汽器铜管内有杂物进入或结垢严重而使部分管堵塞,这在用河水作为循环水的电厂常能遇到。此时要用胶球清洗装置进行反冲洗、凝汽器半面清洗来消除。 (2)若凝汽器出口真空降低且入口压力增大,说明虹吸被破坏,应启循环水系统的辅助抽气器,使形成出水真空,必要时启备用泵增大循环水量恢复虹吸作用;当循环水系统没有备用泵或抽空气装置时,应关小循环水出水门放空气并维持较高的循环水母管压力运行;管板堵塞或循环水真空部位漏空气造成的虹吸破坏,需清理管板堵物并消除漏气才能处理问题。 (3)若循环水泵进口真空降低,则是循环水泵进口法兰或盘根等处漏气,处理方法是调整水泵盘根、密封水,拧紧法兰螺栓。 (4)循环水出口管积存空气也会使凝汽器的传热热阻增大,导致传热量减少,凝汽器真空下降,此时应开启出水管的放空气门。 (二)凝汽器水位升高 导致凝汽器水位升高的原因可能有:凝结水泵入口汽化(凝结水泵电流减小)、铜管破裂(凝结水硬度增大)、软水门未关、备用凝结水泵的逆止门损坏(关备用泵的出口门后水位不再升高)等。处理方法分别为:启备用泵,停故障泵;关 闭备用泵的出水门,更换逆止门;关补充水门;降低负荷停半面凝汽器,查漏堵管。 (三)射水抽气器工作水温升高 工作水温升高,使抽汽室压力升高,降低了抽气器的效率。当发现水温升高时,应开启工业水补水,以降低工作水温。 (四)真空系统管道及阀门不严密使空气漏入 真空系统是否漏入空气,可通过严密性试验来检查。此外,空气漏入真空系统,还表现为凝结水过冷度增加,凝汽器传热端差增大。 (五)凝汽器内冷却水管结垢或脏污 其表象是:随着脏污日益严重,凝汽器传热端差也逐渐增大,抽气器抽出的空气混合物温度也随着增高。经真空严密性试验证明不是由于真空系统漏入空气而又有以上现象时就可确认凝汽器真空缓慢下降是由凝汽器表面脏污引起,应及时进行清理洗涤。 (六)冷却水温上升过高 通常发生在夏季,采用循环供水更容易出现这样一种情况。为保证凝汽器真空应适当增加循环水量。 预防的方法 (1)加强对循环水给水装置(包括循环水泵、阀门、滤网、冷却塔等)的维护工作,确保正常运行。 (2)加强对凝结水泵、真空泵、抽气器的维护工作,确保正常运行。 (3)轴封供汽压力自动、凝汽器水位自动要可靠投用,调整门动作要可靠,并加强对凝汽器水位和轴封供汽压力的监视。 (4)凝结水泵、循环水泵、真空泵、射水泵的自启动装置应定期试验,确保可靠投入,并保证备用设备可靠备用。 (5)至凝汽器的汽水水封设备的运行要加强监视分析,防止水封设备损坏或水封头失水漏空气。
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