改善汽轮机真空严密性提高汽轮机效率
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浅谈影响汽轮机真空的因素和解决方法摘要:整车汽轮机的运行真空直接地严重影响着整个汽轮机组的运行安全性和机组运行的成本经济性,一旦真空系统出现异常查找起来相当困难。
凝汽器的真空温度下降导致了汽轮机组在高速运转时的安全、可靠、稳定以及经济等方面有所减少。
影响汽轮机的低压气缸效率的因素主要包括:一个就是凝气式蒸汽器真空严密。
如果真空严密性不好,会造成大量的空气进入到凝汽器内部,这部分空气不凝结,造成凝汽器内部压力升高,从而降低机组的蒸汽利用率,同时还增大了真空泵的运行量,造成能源的浪费。
二是凝汽器的管束的换热效率,对低压缸的效率影响也非常大。
三是通流间隙,通流间隙的的过大,会造成蒸汽未做功就流失了,间隙过小,又会造成动静之间的碰磨,因此在安装时必须按标准进行安装。
根据凝汽器相关参数的改变和发电厂日常运行中的检修工作规程,提出了相应的查漏和处理办法,通过对凝汽器真空中各种本质性因素的影响作用进行了分析,介绍凝汽器真空的主要成因及其危害,常用的查漏办法与分析结果进行了对比和分析,提出了相关的对策,以期达到迅速解决凝汽器真空中各种问题的主要目的。
关键词:汽轮机真空因素对策1凝汽器真空的成因凝汽器中的水形成高压真空的主要工作原理也就是由于高压汽轮机缸和低压泵气缸的排汽水在流经高压凝液器排水管后进入了高压凝汽器,被快速冷却的水变成了快速凝结的凝汽水,其比容急剧性的减少。
若是当蒸汽最大流动量达到绝对临界压力4kpa时,蒸汽可以流动的最大体积远远已经超过了一般水的流动容积3万多倍。
当新的排汽液体凝结为新的水后,体积就有机会可以得到很快极大地幅度缩小,使得带有凝汽器的传动车辆在汽侧面会发生一个一定高度的高压真空,它也是整个汽水传动系统能够实现一个完整的水循环的一个需要组成条件。
正是因为整个凝汽器内部有的是一个极高的化学真空,所以与之相互有联系的所连接的整个汽轮机传动设备也很容易有可能因为不严而往往从凝汽器内部直接吸入渗透并排出大量的化学空气,加上整个汽轮机从真空排汽循环过程过途中的不及时凝结化学物质,若不及时从器内空气中直接抽出,将来就会逐步不断升高整个凝汽器内的控制温度和真空压力值,真空循环温度的不断下降,导致整个汽轮机原始蒸气循环排汽的控制压力和真空温度系数值随之不断上升,有效的控制温度和真空压力值的不断降低,汽轮机从原始蒸气排汽到真空循环的过程工作效率向不断反复的方向不断下降。
汽轮机真空偏低原因及提高真空的措施1、概述汽轮机凝汽器真空状况不但影响机组运行的经济性,往往还限制机组出力。
例如125MW汽轮机组,当其他运行条件不变,如真空由96KPa降低到93KPa,则耗煤也要增加12.54Kg/Kwh;又如200MW汽轮机组当真空由96KPa降低到93KPa时,则耗煤也要增加12.54Kg/Kwh。
由此看出,在火力发电厂中,应把汽轮机凝汽器真空问题作为重要的节能方式作为研究。
根据各厂的具体情况,制定出提高真空的确实可行措施,以保证机组的安全经济运行。
2、汽轮机凝汽器真空偏低的主要原因汽轮机凝汽器系统的真空问题与热力系统的设计合理与否、制造安装、运行维护和检测的质量等多种因素有关,必须根据每台机组的具体情况进行具体分析。
汽轮机凝汽器真空偏低的主要原因有:1.汽轮机真空系统严密性差,对大型凝汽器的真空系统,其漏入的空气量一般不应超过12Kg/h—15Kg/h。
有的机组运行中,实际漏入的空气量远远超过这个数值,竟达到40Kg/h,升至更大,对汽轮机组的真空影响很大。
电力部部颁标准规定,汽轮机真空下降速度平均每分钟不大于266Pa/min—399Pa/min。
然而,有许多机组在做严密性实验时,其真空下降速度大大超过这个规定,有的竟达1000Pa/min—2000Pa/min,有的国产200MW机组,真空下降速度达到了2700Pa/min—4000Pa/min,还有的个别机组,根本无法做真空严密性实验,这说明真空系统漏气太大。
对200MW汽轮机组,当真空系统每漏入11Kg空气时,则真空度要下降1%。
漏空的主要部位有:低压汽缸两端汽封及低压汽缸的接合面,中低压汽缸之间连接通道的法兰连接处,低压汽缸排气管与凝汽器喉部联接焊缝,处于负压状态下工作的有关阀门、法兰等处。
2.设计考虑不周或循环水泵选择不当。
循环水泵出力小,使实际通过凝汽器的冷却水量远远小于热力计算的规定,从而影响真空。
一般凝汽器的冷却倍率m应为50—60,对大型凝汽器,该冷却倍率还要适当大些。
试析汽轮机真空降低的原因及处理措施摘要:汽轮机真空对热力发电厂的效率和安全都有很大的影响,是发电机组非常重要的参数。
然而在工作过程中,真空系统会受到各种条件的影响,进而导致真空度降低。
本文将重点探讨和分析汽轮机真空降低的原因,并总结针对性的处理措施,希望能够能够对相关从业者有所参考。
关键词:汽轮机;真空降低;原因;对策引言:在机组发电的过程中,汽轮机是实现热能向机械能转化的设备,所以说在这个过程中汽轮机真空对于转化效率有很大的影响,保持较高的汽轮机真空度,能够有效提升设备效率,减少能耗和汽耗。
基于此,我们需要针对汽轮机真空系统展开研究,探索和了解导致汽轮机真空降低的原因,并提出针对性对策。
1汽轮机真空降低查漏方案汽轮机真空泵系统的工作流程如下图1,基本结构如下图2。
在工作过程中如果出现了真空降低,首先应当展开查漏处理。
针对汽轮机真空系统的查漏方案在实践中有很多,其中应用较多的有泡沫法、卤素法、超声波法;不同的方法尽管原理不同,检测方式也各不相同,也有不同的监测精度,所以在实际工作中根据实际情况选择合适的方法。
泡沫法使用非常简便,但是泡沫法对于较小的漏点无法很好的应用;超声波法具有较高的技术要求,能够查找的漏点也更加精细,但是其有很严格的使用条件[1]。
此外,氦质谱查漏设备也是当前国内外广泛使用的一种真空系统查漏方法。
图1 真空泵工作流程图2 真空泵组成2汽轮机真空降低的原因当汽轮机机组出现真空状态不足以后,可以首先对其运行状况展开检修做好查漏补漏工作,如果经过常规的查漏补漏措施以后依然无法保障真空系统的严密性,导致真空降低状况依然存在。
则可以使用氦质谱查漏来寻找泄漏点,以找出产生这一问题的根源。
2.1 低压轴封间隙大低压轴封间隙大是较为常见的造成汽轮机真空降低的原因,其位于真空部位,低压轴封间隙与压力之间有非常显著的关系,所以会对汽轮机真空系统的状态产生一定的影响。
如果低压轴封出现了较大的间隙,空气就会从轴封中进入真空系统,从而使得真空度变低。
汽轮机组真空严密性不合格原因分析与解决摘要:亚齐火电项目机组的设计额定负荷为11万千瓦(2台),其中2#机组真空严密性试验多次不合格,按照常规的思路和方法进行反复的检查和调整,效果均不明显。
但机组在正常运行时凝汽器的真空度可以达到负93.7千帕左右,真空泵停止后,真空度会迅速下降,达不到试验合格标准。
此缺陷不但影响机组安全运行,同时影响机组移交,施工方按照常规电厂真空查漏的方法进行了多次查漏和消缺工作,仍达不到试验要求。
最后组织各方专业人员采取思维发散方式,对可能的原因进行分析和排除法,最后找到产生问题的根本,处理后试验合格。
关键词:真空严密性试验;真空度;下降率;泄漏一、概述亚齐火电项目两台2×110MW燃煤机组,汽轮机设计为抽汽凝汽式机组,进入调试阶段后,真空严密性试验不合格,按要求做灌水试验超过五次,反复对相关系统管路上的焊缝和法兰部位进行检查,效果均不明显,无法满足合格标准。
但机组在正常运行时,凝汽器的真空度可以维持到一个较高水平,最高可以达负93.7千帕左右(一台真空泵运行),只要真空泵停止,真空度会迅速下降,达不到试验要求的时间就会因真空度低跳机。
施工方按照常规电厂真空查漏的方法进行了多次查漏和消缺工作,每次完成后重新试验时均达不到要求,最后组织各方专业人员采取思维发散方式,对可能的原因进行分析和试验排除法,找到产生问题的根本,处理后试验合格。
二、真空系统灌水查漏试验凝汽器灌水试验均按照厂家资料和相关标准进行操作,灌水至凝汽器喉部上300mm位置,前两次灌水试验均以检查凝汽器本体及其与之相连的管道上的焊缝和法兰位置,主要检查的具体部位有:凝汽器外壳焊缝和取样、液位接头部位;高、低压加热器的事故疏水管道及阀门、法兰;高加事故疏水扩容器管道及接口位置;低压加热器外壳接口及取样点;低压加热器汽侧疏放水管道及阀门、法兰;低压加热器汽侧启动排汽管道及阀门、法兰;低压加热器汽侧水位计;各级水封;凝汽器抽空气管道及阀门、法兰;凝汽器真空破坏门及管道、法兰;低压缸及结合面、低压缸上部安全膜;中、低压缸联通管部位的法兰;凝结水收集箱及其管道及阀门、法兰;凝汽器放水门及其管道、法兰;真空泵入口管道及逆止阀门;凝结水泵及其连接的管道、法兰、阀门、盘根、滤网;凝汽器补水箱、补水管道及其阀门、法兰;汽机本体上所有的测量元件接头漏气检查;通过对上述部位的检查和处理,完成后再次进行真空严密性试验,真空下降率约为1.2KPa/min,试验结果仍与合格要求差距较大。
如何提高汽轮机组真空系统的严密性?汽轮机组的真空系统是由抽真空系统和密封蒸汽系统两部分组成,蒸汽与循环冷却水的热交换情况主要取决于凝汽器的换热面积、循环冷却水温度(循环冷却水温度取决于当地的环境温度)和循环水量。
所以要确保凝汽器内具有良好的真空,应保证抽真空系统性能良好同时有足够大的凝汽器换热面积和足够的循环冷却水量。
但凝汽器及其连接设备的不严密又会导致真空变差,如何提高真空严密性?一、大小修时对真空系统进行高位灌水查漏凝汽器灌水水位要灌到汽封洼窝以下,并接有临时软管水位计专门监视水位,在不影响机组启动计划的前提下,尽可能的保持较长时间,以便发现微小漏点。
这是调试、检修期间查找漏点的常用方法。
二、轴封系统运行状况对真空的影响1.轴封加热器低水位运行状况。
某些机组轴封加热器的疏水直接汇入凝汽器,靠回水提升阀维持轴加水位,若由于阀门工作异常导致加热器水位过低甚至无水位,则凝汽器通过轴抽风机便与大气相连,从而引起凝汽器漏真空,此时应将轴加回水导至外排,以隔断凝汽器与外界联通;而轴加疏水设置水封的机组,因为有水封隔绝能隔断凝汽器与外界相通,但轴加水位过低会失去监视,时间过长可能导致水封破坏,所以应及时调节轴加水位是最重要的措施,水封投退相对复杂,且容易造成系统漏真空,应规范操作。
2.轴封自密封系统运行状况。
即在机组启动和低负荷时利用来自冷再、辅助蒸汽和主蒸汽之一向轴封母管供汽,直至70%额定负荷以上实现高中压缸自密封,其泄汽可供低压轴封用汽。
实现轴封系统的完全自密封。
但是,就是在40%~70%额定负荷区间内,由于设计和安装的原因,轴封母管压力只能维持大约23~35KPa,不足以实现低压缸密封用汽,尤其是夏季运行,这时运行人员一般通过继续掺入冷再或辅助蒸汽,使轴封母管压力维持40KPa以上,这样可使凝汽器真空升高。
但是这样正常运行中又得时刻的注意监视各轴端向外冒汽的情况,以防止机组润滑油带水。
针对此情况可采用轴封供汽、回汽的管路加粗的方法,以满足不同负荷工况的需求。
汽轮机真空降低的原因分析及处理摘要:在火电厂汽轮机运行中真空系统的严密性是影响机组稳定运行的关键。
导致凝汽器真空度不足的原因有很多这不仅对电厂的经济效益有着一定的影响,还存在着一定的安全隐患,因此我们在对汽轮机低真空运行的原因进行分析从而采用相关对策来对其进行处理以确保汽轮机组的正常运行。
关键词:汽轮机;凝汽器;凝汽器真空;真空下降当前我国火电行业发展的过程中,汽轮机在运行的过程中都存在着低真空运行的问题这不仅对汽轮机组的安全运行有着极其严重的影响还降低了火电厂汽轮机运行的热经济性使得火电厂发电的成本增加。
因此我们就要对火电厂汽轮机组低真空运行的原因进行分析从而采用相关的对策来对其进行处理以确保汽轮机的正常运行,满足当前我国火力发电行业发展的相关要求。
1汽轮机运行过程中真空下降的原因有很多原因都会造成机组真空下降,总体上来说,主要是因为循环水(环境)温度高、凝汽器铜管内结垢、疏水系统不严密、轴封压力过低、真空系统不严密、真空泵故障等。
1.1循环水系统的影响在机组正常工作过程中,真空直接受到环境温度与循环水入口温度、循环水流量的影响。
在自然通风冷却塔机组中,循环水温度还受到冷却塔的冷却效果的影响,幅高是用来评价冷水塔冷却效果的指标。
冷水塔的冷却效果越好,则对循环水温度的影响就越明显。
循环水温度还直接受到季节环境温度的影响。
在大部分地区,夏季环境温度较高,循环水入口温度就越高,真空低;冬季环境温度较低,循环水入口温度就越低,真空变高。
对于空冷机组来说,空冷岛会受到气温和风速的影响。
当周围的温度较高,风速较低时,空冷岛的传热效率将会降低。
当循环水系统发生故障时,会造成循环水水量减少甚至断流,真空会快速下降,极大的威胁机组运行安全。
在日常运行过程中,凝汽器水侧可能会积聚空气,增大热阻,使得凝汽器的铜管传热效果变差,使真空降低。
与间接空冷机组相比,采用自然通风冷却塔的机组水质较差,更容易使凝汽器铜管内产生污垢,污垢附着于凝汽器铜管内,也会使得传热热阻增大,影响凝汽器的换热效率,也会造成真空的降低。
电厂汽轮机真空严密性不合格原因分析及处理摘要:汽轮机真空严密性是衡量汽轮机真空系统漏气量大小的一个重要指标。
本文首先对汽轮机出现真空严密性不合格的主要原因进行阐述,然后分析常见处理方法和处理要点,最后提出相关对策,旨在为促进我国电厂汽轮机稳定运行提供帮助。
关键词:电厂;汽轮机;真空严密性;措施分析1电厂汽轮机出现真空严密性不合格的主要原因①可能出现了低压轴封漏空气问题,它导致低压缸轴端气封原安装梳齿密封结构被有效封闭,它的气封径向间隙预留尺寸范围在0.6~0.9mm左右。
不过考虑到齿牙中间存在环形腔室,因此它的环向流动可最大限度减少涡流降速效果。
该过程中还必须考虑到阻气偏差效果问题,如果泄漏量过大可能会导致机组启停过程中胀差会变大,其汽封短齿部分会出现明显的“掉台”问题,漏气严重,弹簧片弹性也会相应减弱,汽封块间隙变大。
所以在机组运行过程中必须深度考量这一问题,适当提高轴封压力时刻检查其是否存在内漏问题。
②真空系统中的法兰结合面容易出现泄漏问题,在进行灌水查漏过程中如果发现问题必须进行消缺处理,根据真空系统取样和仪表管路状态进行分析,保证在每次冷态启动之前都进行一次灌水查漏实验,检查其法兰界面是否存在泄漏问题。
③系统轴封加热器必然会存在多级水封漏空气状况,它导致机轴多级水存在排气阀加装过程中出现了严重的内漏问题,且水封在此时被严重破坏,无法正常运行。
2常见的汽轮机真空严密性分析方法目前,常用的真空系统查漏方法有:压水查漏法、打压法、氦质谱仪检漏法、超声波检漏法。
其中,氦质谱仪查漏法主要工作原理是将氦质谱仪的吸枪口直接连到机组抽真空设备水环真空泵汽水分离器的出口,根据设备状况、运行参数,初步分析机组可能的泄漏点,然后将氦气持续喷到可疑处,如该处有泄漏,氦气会被吸入机组真空系统,经过几分钟时间,被机组吸入的氦气会通过真空泵排出而进入吸枪,被吸进氦质谱分析仪,氦质谱仪利用不同气体具有不同压缩比的特点和不同荷质比的气体离子具有不同电磁特性的特点将示踪气体氦气检测出来。
汽轮机真空降低的原因分析及处理刘鑫摘要:汽轮机的使用,需要在诸多系统的共同配合之下进行处置,才可以有效的适应汽轮机装置实际应用的需要。
因此,结合当前汽轮机装置应用的具体需要,制定真空系统泄露问题的控制策略,是目前很多汽轮机装置技术性工作人员重点关注的问题。
关键词:汽轮机真空降低;原因;处理对策引言电厂的关键设备就是汽轮机,它是整个电厂的命脉,是电厂安全运转的保障。
电厂一定要加大力度对汽轮机进行检查与维修,尽量避免汽轮机各机组部件出现问题,对于存在问题的设备和零件一定要及时更换或维修,使汽轮机的工作效率大大提高。
1汽轮机运行过程中真空下降的原因对汽轮机真空造成影响的因素非常多,主要体现在以下几个方面:机组负荷的影响,空冷岛漏入空气量的影响,高压蒸汽疏水的影响,温度造成的影响,真空泵处理量的影响,真空系统严密性差等。
1.1机组负荷的影响汽轮机正常运行时,机组负荷对真空的影响相当严重。
如果机组负荷越来越高,汽轮机低压缸的排气量也会增加,使空冷岛的热负荷越来越高,机组的真空度越来越低。
当机组真空降到一定值时,可以通过降低机组负荷来维持机组真空。
另外,如果汽轮机的高、低压加热器不运行,这部分蒸汽将进入空冷岛,这将增加空冷岛的热负荷,最终排入空冷岛的蒸汽量也将随着机组负荷的增加而增加,使真空度增加。
嗯,减少。
相反,如果在加热期开始和运行期间,相同负荷的机组排放到空冷岛的蒸汽量会减少,从而增加真空度。
1.2空冷岛漏入空气量的影响当空气漏入空冷岛时,空气不会凝结,传热困难,降低了空冷岛的传热效果,从而降低了整个机组的经济性。
由于空气进入空冷岛管道,整个空冷岛和系统漏风量大,查找漏点会比较麻烦。
1.3高压蒸汽疏水的影响高压排汽对机组真空有一定影响的主要原因是机组运行对排汽闸不可靠,使高低压蒸汽直接进入排汽装置,降低机组真空。
在正常运行过程中经常遇到高压水输送阀,由于受到高压蒸汽的长时间冲刷,而没有非常严密的进行关闭,这样在凝汽器当中就会出现非常多的高温高压气体,对于这部分气体而言,虽然流量不是非常大,但是由于呈现出高温高压状态,具有非常高的焓值,使得排气装置的焓值下降非常严重,这样对排气温度就会造成比较严重的影响,使得机组真空大幅度降低下去。
摘要:汽轮机真空是关系到汽轮机安全、经济运行的一项重要指标, 对引起其下降的原因与部位进行诊断, 并采取有效的措施提高真空系统的真空是生产部门一项基础性工作。
文章结合动力公司6MW机组长期存在真空不足的问题, 对引起真空下降的因素进行了较全面的分析,同时对近年来真空技术的主要研究成果与经验进行了介绍, 并就提高汽轮机真空的其他措施作了一些有益的探讨。
关键词:汽轮机真空安全经济性1引言真空系统是凝汽式汽轮机的一个重要组成部分,其严密性与稳定性直接影响整个设备运行的热经济性和安全性。
国家电力行业标准对真空系统的严密性要求非常严格。
真空是电厂运行人员的主要监视参数。
真空提高,机组出力增加;真空降低1kPa,汽轮机的汽耗量将增加1.5 %~2.5 %;真空过低,汽轮机的排汽温度将升高,使得低压缸或低压轴承座等部件受热膨胀,甚至使机组产生振动;真空过低时还会增强汽轮机和冷凝管的振动,破坏凝汽器水侧的严密性。
但是真空也不是越高越好,因为真空过高的情况下,当蒸汽在汽轮机末级动叶斜切部分已达膨胀极限时,汽轮机功率不再随真空提高而增加。
而动力公司现运行两台汽轮发电机组,型号为:C6-3.43/0.49抽汽凝汽式机组,额定发电量为6MW,主蒸汽压力为3.43Mpa,抽汽压力为0.49~0.69Mpa, 额定进汽量为60T,设计凝汽器额定真空为0.086Mpa。
汽轮发电机组真空系统包括轴封、凝汽器、射水式抽气器等设备。
自1997年11月运行以来,至今已经14年,随着设备逐渐老化,汽轮机组运行长期达不到额定真空值,在0.076~0.064MPa之间波动。
给机组安全稳定运行埋下了严重的安全隐患并且影响了机组经济运行。
只有将汽轮发电机组凝汽器真空度提高到额定值,彻底消除凝汽器系统缺陷,调整优化工艺参数,加强技术培训等措施,才能切实保障机组持续、稳定的发电、供热,提高机组运行的经济效益。
本文结合生产实践,首先分析动力公司现有6MW抽汽凝气式机组真空系统真空度下降的原因,然后探讨并结合具体情况实施了几种提高真空的措施。
论火电厂汽轮机低真空运行的原因及对策在火电厂的运行中,汽轮机的正常运行至关重要。
然而,汽轮机低真空运行是一个常见且较为棘手的问题。
这一状况不仅会影响机组的发电效率,还可能对设备的安全性和稳定性造成威胁。
深入探究汽轮机低真空运行的原因,并制定相应的对策,对于保障火电厂的安全、稳定和高效运行具有重要意义。
一、火电厂汽轮机低真空运行的原因1、凝汽器故障凝汽器是汽轮机排汽冷却的关键设备。
如果凝汽器铜管结垢严重,会大大降低其换热效率,导致排汽压力升高,真空度下降。
此外,凝汽器的密封性出现问题,如铜管泄漏,会使冷却水中断或减少,也会影响真空度。
2、循环水系统问题循环水的流量、温度和压力对汽轮机真空度有直接影响。
循环水泵故障、叶轮磨损或管道堵塞等,都可能导致循环水流量不足。
而循环水温度过高,通常是由于冷却塔散热效果不佳造成的,也会使进入凝汽器的水温升高,影响凝汽器的冷却效果。
3、真空系统泄漏真空系统的严密性是维持汽轮机正常真空的重要条件。
当真空系统中的阀门、管道法兰、焊缝等部位出现泄漏时,外界空气会进入系统,破坏真空。
4、抽气设备故障抽气设备负责将凝汽器内的不凝结气体抽出,以维持真空。
如果抽气器工作不正常,如抽气能力下降、工作水温度过高等,就无法有效地抽出不凝结气体,导致真空度降低。
5、负荷变化当机组负荷突然增加时,蒸汽流量增大,如果循环水系统和抽气设备不能及时适应这种变化,就可能导致真空度下降。
6、运行操作不当运行人员在操作过程中,如果对相关参数的调整不及时、不准确,例如对循环水进出口温度、凝结水水位等控制不当,也会引起汽轮机低真空运行。
二、火电厂汽轮机低真空运行的对策1、加强凝汽器的维护与管理定期对凝汽器进行清洗,去除铜管内的结垢,提高换热效率。
同时,加强对凝汽器密封性的检查,及时发现并处理泄漏问题。
2、优化循环水系统定期检查和维护循环水泵,确保其正常运行。
对于管道堵塞等问题,要及时清理。
此外,提高冷却塔的散热效果,如加强对冷却塔的维护、调整淋水密度等,降低循环水温度。
汽机真空严密性常见问题及处理真空系统的严密性控制是一个长期艰巨的任务,主要控制难点在于其庞大且复杂的系统,这需要我们在安装工作开始前根据现场设计、设备特点进行全面、系统的策划,在安装过程中将策划真正落实到实处。
以上是关于汽轮机真空系统安装工作中的一些控制方法和注意事项,在今后的工作和学习中還需不断地积累及总结经验,着力发现和解决机组真空方面的影响因素,给汽机真空打下良好基础,提高机组的热效率为节能降耗做出贡献。
标签:汽机;真空严密性;问题;处理1、前言汽轮机真空系统是—个麽大而复杂的系统,主要涉及汽轮机低压缸、凝汽器、抽汽系统、给水泵汽轮机排汽系统、本体疏水排气系统、低压旁路系统等,机组正常运行时真空系统设备和管道处于负压状态,—旦系统泄漏,空气的漏入量大于抽出量,凝汽器真空状态将受影响,引起低压缸排汽温度和压力升高,影响机组热效率,更严重的会损坏末级叶片并由此引起机组产生较大振动等影响机组正常运行的事故发生。
2、真空系统易渗漏部位及控制措施2.1真空系统设备严密性的控制2.1.1真空系统设备主要包括汽轮机低压缸、水冷凝汽器、空冷凝气器及空冷岛、三级减温减压器、给水泵驱动汽轮机、真空泵、凝结水泵、轴封加热器、高低压加热器汽侧、多级水封等。
2.1.2控制措施1)设备结合面、人孔门等法兰连接处。
需重点控制部位:汽缸垂直和水平结合面、中低压缸连通管、给水泵汽轮机排汽系统膨胀节、汽缸防爆门、低压缸及凝汽器等人孔门、凝结水泵入口前滤网等。
施工时注意事项:a.捡查各接触面平直度必须符合规范的要求,法兰螺栓均匀紧固,使用的垫片材质和厚度符合设计,垫片安装无偏斜,必要的部位应涂抹密封胶以保证严密;b.防爆门严格按照厂家图纸施工,铅(铝)板要求平整,上下法兰面处理无毛刺、凹凸点,螺栓紧固均匀,铅(铝)皮压板与外环各处间隙一致;c.凝汽器人孔门在真空灌水后不得随意打开;d.低压缸人孔、中低压缸连通管等真空灌水范围以外部位由于处于机组的收尾阶段施工,要特别重视法兰接合面的紧固,防止产生漏点e.中低压缸连通管法兰螺栓、主汽门法兰螺栓等须热紧部位在设备通入蒸汽后按要求进行热紧。
关于凝汽式汽轮机组真空严密性差的原因探讨及措施摘要凝汽式汽轮机组真空严密性是衡量机组经济性的重要指标,也是保证机组长期安全、稳定、经济运行的重要因素,由于汽轮机真空变化和机组运行参数、运行人员是否正确操作以及凝汽器、抽气器的正常工作与否都有直接的关系,所以对真空下降的原因分析也是非常复杂。
文中提到的分析步骤和查找方法能够切实解决这一问题。
关键字真空凝汽器抽气器循环水端差负荷调整前言凝汽式汽轮机在机组运行中真空降低,不仅会影响汽轮机的出力和降低热经济性,而且真空降低过多还会因排汽温度过高和轴向推力增加影响汽轮机的安全运行。
其主要的象征表现为:排汽温度升高、真空指示下降和凝汽器端差明显增大、对应的额定蒸汽流量机组出力下降等等。
所以维持汽轮机在额定真空下运行有着极其重要的意义。
由于真空下降涉及的因素较多,要对其原因进行全方位的分析,通过做各项试验,以确定真正下降的原因并设法消除,一般应先按运行中的现象通过以下几个步骤先排除一下:一、凝汽器及抽气器因为在运行中凝汽器是要保证在真空中运行的,凝汽器和抽气器是建立和维持汽轮机排汽口高度真空的设备,所以首先检查凝汽器的运行是否正常,而凝汽器的运行状况主要从以下几个方面分析:1、循环水量不足:该现象表现在同一负荷下,凝汽器循环水进出口温度差增大。
首先要检查循环水进出口温度和压力,检查循环水出口管热不热,看看循环水量是否不够,循环水出口压力是否正常;其次可根据凝汽器循环水出口负压判断凝汽器是否落水及入口二次网是否堵塞;可根据循环水量及凝汽器出口虹吸调整凝汽器循环水出口门开度或启动备用循环水泵;必要时可降低负荷(一般为额定负荷的60-70%),停止半侧凝汽器,对凝汽器二次网进行清扫,保证循环水量充足,从而减小凝汽器循环水出口温度差。
2、凝汽器水位升高:凝汽器的水位过高会淹没部分铜管,造成凝汽器换热面积减少,严重的会淹没抽气孔,使真空下降速度增快。
运行人员可检查凝结水泵的工作是否正常,热水井水位是否正常;也可通过对照除氧器水位及凝结水泵的电流,判断凝结水系统工作是否正常,是否存在短路循环的问题;通过监测凝结水硬度也能判断出凝汽器铜管是否有漏泄存在;若确定为凝汽器铜管漏泄,可在运行中通过停止半侧凝汽器的方法进行查找,堵住漏泄点消除缺陷保证凝汽器在正常水位,维持凝汽器真空运行。
浅析提高电厂汽轮机真空严密性的措施作者:李晓泉来源:《中国新技术新产品》2013年第10期摘要:汽轮发电机作为电厂的核心设备之一,其运行时的安全性、经济性都对电厂的正常运行有着十分重要的影响,汽轮机真空系统严密性是体现汽轮机运行效率的重要指标之一,直接关系着运行时的经济性、安全性和调节性能。
文中分析了汽轮机组真空严密性差的危害,并对导致汽轮机真空严密性低的原因进行了说明,同时进一步对提高汽轮机真空严密性的具体措施进行了阐述。
关键词:汽轮机;凝汽器;严密性;处理中图分类号:U66 文献标识码:A目前我国各电厂中,汽轮机真空严密性偏低是普遍存在的问题,对电厂的机组运行时的安全性和经济性造成了十分巨大的影响,所以这个问题越来越成为我们关注的焦点,我们应针对导致真空度偏低的原因进行具体的分析,从而提出具体的解决措施,有效的保证汽轮机真空系统的真空度。
1 汽轮机组真空严密性差的危害1.1 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,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。
1.2 由于漏入了空气,则需要及时地抽出,无形地增加了真空泵的负荷,浪费了水、电。
1.3 由于漏入了空气,使得凝汽器过冷度增加,引起作功能力的损失,降低了系统的热经济性,凝结水溶氧增加,可以导致低压设备氧腐蚀。
1.4 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。
2 导致汽轮机真空低的原因2.1 凝汽器的故障在汽轮机组的组成部分中,凝汽器作为其重要的一部分,一旦凝汽器出现故障,则会直接导致真空的下降。
2.1.1 热负荷过高或者是水位迅速升高甚至达到满水状态的时候。
2.1.2 空气经由凝汽器出现渗漏的点或是安装时封闭度不好等所产生的缝隙进入到凝汽器内,这样当一定量的空气进入到凝汽器后则会导致真空的下降。
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald65在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中,汽轮机最直接的运行性能考核指标就是其真空度,它会对整个汽轮机组的经济性、稳定性、可靠性、安全性都造成直接的影响。
汽轮机组真空度与汽轮机组的热效率存在着较大的联系,据统计,汽轮机组真空度每下降1 k P a ,那么汽轮机组热效率就会降低1.1%,而热耗将增加70 kJ/kW,大幅度地使得供电煤耗增加。
同时,汽轮机组真空度过低,也会使得工业用水和厂用电出现严重的浪费,也会对于汽轮机组的稳定、安全运行造成严重地威胁,近年来凝汽式汽轮机组在生产运行过程频频出现真空下降事故,给电力企业带来了严重的负面影响和经济损失。
因此,提高汽轮机组真空度极为重要。
1 影响汽轮机组真空度的原因为了维持凝汽式汽轮机组的真空度,汽轮机组将凝汽式汽轮机组的不凝结气体抽出通常都以水环真空来实现的,影响汽轮机组真空度的原因主要有以下一些:(1)循环水量不足或中断;(2)凝汽式汽轮机组真空系统不严密,从而使得汽轮机同一负荷长期稳定在某一真空值,且低于正常值,凝汽式汽轮机组真空度会随着负荷的升高而升高,负荷的降低而降低。
(3)循环水温度高,从而使得汽轮机组真空度降低。
据统计,循环水温度只要增加5℃,那么就会使得凝汽式汽轮机组的真空度降低1%,与此同时,汽轮机组的真度空还会受到汽侧泄漏、低压缸轴封供汽中断、水侧泄漏导致的虹吸破坏、空气涌入等影响。
(4)凝汽式汽轮机组铜管出现腐蚀或者结垢的现象。
一旦出现了这种问题,就会使得凝汽式汽轮机组的端差增大、热交换效率降低、传热恶化,从而使得汽轮机组真空度降低。
(5)凝汽器水位过高,抽气器不能正常工作,从而使得汽轮机组真空度受到影响。
(6)自然环境的影响,我们以青海大通发电公司为例,由于青海大通发电公司的厂址位于空气稀薄、海拔2417 m 的青藏高原,空气含氧量要比内地低30%,大气压力平均77.1 k Pa,使得汽轮机组真空度最高只能达到71 kPa (理论计算),而青海大通发电公司在实际运行中,凝汽器真空一直在-69 k P a 左右,远低于内地大型电站凝汽式汽轮机组的真空度。
改善汽轮机真空严密性提高汽轮机效率
摘要:解决真空严密性问题是保证汽轮机组可靠运行的关键,在真空严密性
问题实际控制中,要求正确认识其原因,并在此基础上采取针对性策略,包括及
时进行查漏及治理工作,特别需判断连接点,并采取技术改进措施,完善相关系
统设备,以提高机组运行效率。
关键词:汽轮机;真空严密性;危害;原因;策略
汽轮机冷凝器真空度对机组的运行安全及热经济性有着重要影响,在运行过
程中,凝汽器工作状态的恶化将直接导致汽轮机热耗、汽耗增加,出力降低。
此外,真空度的降低会使汽轮机排汽缸温度升高,导致轴承中心偏移,严重情况下
会导致机组振动。
为保证机组出力不变,真空降低时应增加蒸汽流量,会引起轴
向推力增大,推力轴承过负荷,影响机组安全运行。
基于此,本文详细分析了汽
轮机真空严密性低的原因及其策略。
一、汽轮机组真空系统概述
汽轮机组真空系统由抽真空、密闭蒸汽系统组成,利用凝汽器将蒸汽转化为
汽轮机组运作能源,当汽轮机组不处在工作状态时,抽真空系统内部产生的真空
确定了凝汽器中的真空;而当汽轮机组进入工作状态后,抽真空系统负责调节汽
轮机内部空气,起防止空气流入的作用,此时凝汽器中的真空由内部蒸汽和循环
冷却水的相互作用决定,蒸汽和循环冷却水间的热转换又由水温、水量、凝汽器
换热面积决定。
由汽轮机组的组成结构和各部件运作性质可知,要使凝汽器内部
真空稳定,需保证凝汽器换热面积、循环水水量、温度符合标准,还要确保抽真
空系统的运作顺利。
二、汽轮机真空严密性差的危害
若汽轮机真空严密性差,会出现各种危害,体现在:①一旦真空严密性降低,会有更多的空气进入真空系统,若真空泵不能及时抽走这些空气,汽轮机的机组
压力和排气温度值将继续上升,导致汽轮机工作效率下降,最终造成能耗增加,
严重时会影响汽轮机的安全运行,大量空气进入真空系统,会降低蒸汽和冷却水
之间的热交换系数,导致气体排放和冷却水的温差显著。
②若进入真空系统的空
气能及时排出,但此时需将抽气器与真空泵结合使用,这可能会导致不必要的资
源浪费。
③大量空气进入真空系统后,冷凝器的冷度会增加,导致水中溶氧度增加,从而对低压设备造成严重腐蚀。
真空系统的高低与漏气程度有关,但漏气程度也与负荷大小有关。
基于上述
相互影响的因素,相关法规规定,真空系统严密性试验时,负荷必须小于规定额
定负荷的80%,此时测试的真空度不应超过0.4kPa/min,若超过上述数值,则此
时的测试不合格。
同时,若真空系统的压强小于87kPa,温度值高于60℃,则应
立即停止试验。
三、汽轮机真空严密性低的原因
1、凝汽器故障。
在汽轮机组的部件中,凝汽器是一个重要的组成部分,一
旦凝汽器发生故障,将直接导致真空度下降。
凝汽器中形成真空的原因是汽轮机
排汽被冷却成凝结水,比容迅速减小。
当蒸汽绝对压力为4kPa时,蒸汽的体积
比水容积大3万多倍。
当排汽凝结成水时,体积会大幅减少,在凝汽器汽侧产生
高真空,这是汽水系统完成循环的必要条件。
正是由于凝汽器内部的真空度极高,所有与之相连的设备都可能因不严而将空气泄漏到凝汽器中,加之汽轮机排汽中
的不凝结气体,若不能及时抽出,凝汽器内部的压力将逐渐增加,真空度将降低,导致蒸汽的排气焓增加,有效焓降低,并降低汽轮机蒸汽循环效率。
据资料显示,真空度每降低1kPa,机组热耗就会增加70kJ/kW,热效率降低1.1%。
射水抽气器
或水环真空泵的作用是从凝汽器中抽出不凝结气体,以维持凝器的真空。
2、循环水温升高。
电厂循环冷却水的温度受季节影响大,尤其是在夏季,
循环水温升高影响凝汽器换热效果,当循环水进口温度升高时,其吸收热量会降低,蒸汽冷凝温度升高,冷凝温度的升高能相应地增加排汽压力,减少汽轮机内
部的蒸汽焓降,并导致凝汽器内部的真空度降低,循环水温越高,循环水从凝汽
器带走的热量越少,循环水温对真空度有很大影响。
3、抽气器系统故障。
机组选用的抽空器为启动抽气器,配有两级射汽抽气器。
根据设计,启动时先使用启动抽气器,两组两级射汽器1开1备,但在正常使用中,由于真空度低,启动抽气器及两级射汽器已投入使用,系统的真空度仍不能满足正常使用要求。
为确定抽空器工作喷嘴是否堵塞,在降低负荷同时进行检查,发现喷嘴工作正常。
然而,第一级射汽抽气器的疏水回水管线在设计中缺乏U形管水封,仅通过直线管路与凝汽器相连,不符合设计,导致抽气器第一段排汽冷却后,空气返回凝汽器,致使第一级射汽抽气器失去作用。
四、汽轮机真空严密性的相关策略
1、加强凝汽器安装的质量检查,确保其正常使用。
凝汽器安装时,应加强质量检查,确保冷却管涨口完好,空冷区包壳无漏焊,冷却管涨接完成后,应灌水查漏,并应灌至冷却管以上100mm,24h后仔细检查。
由于其热负荷较高,疏水系统可加分流管道、阀门,或直接连接到电厂疏水扩容器或疏水箱,以降低凝汽器热负荷。
并且可利用机组大修机会对凝汽器的低真空问题进行技术改造,更换真空系统中腐蚀的阀门和疏水管,以提高真空系统密封性。
此外,冷却管内沉积物需定期清理,通常在机组临时维修期间使用水力机械清洗,清洗间隔不超过三个月,这样能有效提高机组运行经济性。
2、改造常泄漏汽封或轴封系统。
选择一些密封结构好、长期运行后磨损小的汽封,如蜂窝式、侧齿式汽封,替代梳齿式汽封块等传统汽封,能显著提高密封效果。
若供汽压力不能协调匹配,并且运行中出现高低压轴封,可在轴封套上半部分增加轴封进出汽管,以增加其压力,提高轴封密封效果,防止真空泄漏。
根据压力匹配原则,小汽机轴封送汽改为由主机低压轴封母管供汽,原汽源作为备用。
同时,在前轴封进汽管道安装手动门,实现轴封进汽的自动调节和手动控制。
低压缸中分面的泄漏,可使用新型耐高温密封胶条。
3、提高运行管理质量。
凝汽器与冷却塔影响其真实度,因而需在运行中定期维护管理其性能,详细记录运行参数,并定期测量记录这些参数,以便有效分析管理工作,同时确保冷却塔始终处于最佳状态。
4、加强供水设备维护,保证经济的循环水量。
设备是运行的基础,只有保
证良好的性能才能保证其运行水平,所以要加强设备维护,合理调整流量流速。
对冷却管道中的沉积物进行水力机械清洗,利用机组临时调停机会,以提高机组
运行经济性。
此外,随着循环水入口水温的升高,当水温超过25℃时,将影响单
台机组出力和整体经济性。
可采用变频调节循环水泵或高低速双电源循环水泵,
夏季采用高速,冬季采用低速,以提高机组真空度,并在冬季达到显著节能效果。
5、定期试验。
提高电厂汽轮机真空严密性措施之一是定期试验,即通过使
用一些检测方法,及时发现汽轮机机组运行中的真空严密性问题,并针对性地解
决问题。
目前,常用查找泄露部位的方法包括:①肥皂水沫法。
即在真空系统的
法兰、阀门盘根、焊缝等处涂抹肥皂泡沫,观察泡沫处是否漏气,但这种方法只
适用于大规模的漏气检查;②火烛法。
其和肥皂泡沫法有相似之处也有不同之处,但由于它们耗时耗力缺点,无法广泛使用;③卤素检漏法。
此方法的缺点是对漏
气响应时间长,而且由于仪器中的一些敏感元件工作时间较长,可能会发生中毒
反应,无法有效检测;④超声波检漏法。
与上述检测方法相比,超声波检漏法具
有检测方便、响应速度快的优点,但也存在精度低的缺点;⑤氦质谱检漏仪。
相
对而言,氦质谱检漏仪是这些方法中最可靠的检测方法,但在使用时,需拆除阀
门套,工作量大,因此电厂通常很少使用这种方法。
简而言之,若想提高汽轮机
真空严密性,定期的严密性试验必不可少,但具体适用的查找方法可根据实际情
况确定。
参考文献:
[1]陈丽梅.汽轮机组真空严密性分析及治理思路[J].机电信息,
2014(06):69+71.。