汽轮机三段抽汽系统的问题
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600MW机组三段抽汽温度高原因分析及处理措施摘要:简要介绍了土耳其某电厂由上海汽轮机厂生产的600MW超临界机组三段抽汽温度高问题,进行了原因分析,编写了专项处理方案,在2021年3月机组大修中实施,取得良好效果,为同类型机组分析三段抽汽温度高原因及处理提供了有利参考。
关键词:600MW汽轮机;三段抽汽温度高;原因分析;处理措施;1.设备简介土耳其某电厂二期工程(1+1)×600MW超临界燃煤机组电站工程#2、#3机组于2010年投产。
汽轮机为上海汽轮机厂生产的N600-24.2/566/566型,超临界、一次中间再热、反动式、单轴、三缸四排汽、双背压凝汽式汽轮机,它的高中压缸内缸是10315AP钢材质,采用高中压缸合缸、内外双层缸的结构形式,高压缸共十一级、中压缸共八级,三抽自中压缸第五级抽出[1]。
1.问题描述机组自投运以来三段抽汽的温度(设计值457℃)有不断增加的趋势,具体情况如下:表1 三抽温度变化过程从以上温度变化的趋势来看,分为三个阶段:(1)#2机组从投运以来,第一年是稳定的,第二年就开始有短暂的上升趋势,2015年大修之前已经上升了30℃。
初步判断为运行期间,操作原因,引起设备的热态变形、或引起设备的材质变化,造成高参数蒸汽的泄漏和未完全做工,进入了三抽,引起温度升高。
(2)2015年大修之后,抽汽温度升高了15℃。
初步判断为大修期间,因检修质量的原因,引起高参数蒸汽泄漏,造成高参数蒸汽的泄漏和未完全做工,进入了三抽,引起温度升高。
(3)后续温度还在持续升高,初步判断为设备运行状况持续恶化及大修后遗留的问题一直未解决,引起抽汽温度持续升高。
3原因分析从汽轮机结构和运行原理方面分析高参数蒸汽进入三段抽汽腔室引起抽汽温度增高主要有以下5方面:(1)中压内缸与#1中压静叶持环之间的轴向密封面间隙大中压内缸与#1中压静叶持环之间的轴向密封面,由于热变形和检修时过度打磨氧化皮造成间隙增大。
汽轮机二、三、四段供热抽汽经济性分析摘要:本文对某公司 330MW 亚临界再热机组,通过抽汽等效焓降计算二、三、四段供热抽汽对汽机做功影响,分析得出三抽供热对汽轮机做功影响最少,二抽供热对汽轮机做功影响最大,三四抽供热经济性最好,二抽进行辅助调整来满足热用户的的结论,为供热机组供热调整提供依据。
关键词:等效焓降;抽汽;供热;经济性分析引言;随着我国国民经济的持续快速增长,石油、化工、炼油、制糖、纺织、环保等大型企业的发展,电厂和自备电站对于供热、供电的抽汽供热机组提出了更高的要求。
大容量供热汽轮发电机组,具有较高的供热蒸汽参数和较低的单位能耗,可以满足用户近、远期用热需求,实现集中供热,又可以节能降耗,减少污染,用等效焓降法,计算二、三、四段供热抽汽对汽机做功影响,调整供热运行方式,实现机组供热经济性最大化。
具体分析:一、先计算出同样供热量下,使用不同抽汽,抽汽量分别多少。
由于二、三、四段抽汽具有不同的压力,温度,对于相同的供热量,需要不同的抽汽量,所以要先计算相同供热量下,抽汽量的比例。
例如现在供热量需要:1KG/h,250℃,0.9Mpa的压力,2945.44KJ/KG二段抽汽额定参数:324.9℃,3.921Mpa,3029.28KJ/KG三段抽汽额定参数:437.8℃,1.836Mpa,3331.95KJ/KG四段抽汽额定参数:348℃,0.9717Mpa,3153.31KJ/KG凝补水作为减温水,热量是:(20℃)83.6KJ/KG根据质量、能量守恒定律,当需要1KG/h,250℃,0.9Mpa抽汽时,二段抽汽量分别是:3029.28x+(1-x)83.6=2945.44 →x=0.9715KG/h,减温水=0.0285KG/h三段抽汽量分别是:0.881KG/h,减温水=0.119KG/h。
使用供热匹配器后,引射系数达1时,二抽、四抽流量分别为:0.475KG/h,0.475KG/h,减温水量0.048KG/h设引射系数为z,二、四抽流量分别为x,y 则二、利用抽汽等效焓降计算1KG二段抽汽、三段抽汽、四段抽汽等效焓降。
600MW 汽轮机三段抽汽长期温度高问题的分析和处理摘要:通过仔细研究现场汽轮机的结构,分析可能导致三段抽汽温度高的各种原因,再通过查阅资料了解各个因素对抽汽温度高的影响程度,发现同一类型机组三段抽汽温度高为质量通病,且难以解决。
逐个分析可能的原因,并逐一制定处置方案,逐个实施处理措施,最终使三段抽汽温度高的问题得以解决。
关键词:三段抽汽、通流间隙、轴向密封、1、机组设备状况:1.1机组为上海汽轮机厂生产的N600-24.1/566/566型中间再热凝汽式超临界汽轮机,机组布置为高中压合缸,两个低压缸。
其中高中压合缸中中压缸有中压内缸和#1、#2中压持环,中压进汽从中压导汽管直接进入中压内缸,中压内缸与导汽管采用膨胀密封环密封,之后通过中压喷嘴进入中压第一级。
机组三段抽汽位置为中压缸#1持环末即中压第五级出汽侧,一部分继续做工进入下一级,一部分顺着持环外壁、中压持环外壁进入三段抽汽口形成三段抽汽,抽汽口接近中压进汽导管插环处,结构剖视图如下图所示:1、黄色区域为中压#1持环2、蓝色区域为中压内缸3、红色区域为新再热蒸汽环形腔室4、红色箭头指示为再热蒸汽在汽轮机内做功的流向5、棕色箭头指示为三段抽汽汽流流向,此图为中压内缸与#1中压持环轴向定位密封面剖视图:1、蓝色区域为中压内缸环形凸肩2、黄色区域为中压#1持环。
1.2三段抽汽温度设计值为457.7℃,机组自建设运行以来温度逐渐上升,以下为抽汽温度折线趋势图:机组从投运以来,第一年基本是稳定的,第二年就开始有缓慢的上升趋势,2015年大修之前上升了约30℃。
2015 年大修之后,抽汽温度直接升高了15℃。
后续温度还在持续缓慢升高,2016年以后温度基本在520℃-530℃之间随着负荷波动,2021年机组大修后机组开机三段抽汽温度降至465℃以下。
1.#3段抽汽温度高的影响:三段抽汽温度长期超过设计值给系统管道和加热器造成严重伤害。
其中对#3高压加热器的安全运行造成极大的影响,近两年我厂#3高加频繁内漏,高加内漏后需要对高加整体隔离,然后进行汽侧打气压,在管侧查漏,并对泄漏的管道进行封堵。
首先不同的机组其抽汽级数不径相同,大型机组给水回热加热系统大都采用八级抽汽加热,即三台高压加热器,一台除氧器和四台低压加热器。
加热器的编号各有不同,国产引进型机组多采用与抽汽一致的编号,即一、二、三段抽汽对应一、二、三号高加,而五、六、七、八段抽汽对应的是五、六、七、八号低加。
汽轮机四段抽汽除供除氧器用汽外,还向给水泵汽轮机、辅汽联箱供汽;其余各段抽汽分别供给相应的加热器用汽。
在一、二、三、四、五、六段抽汽的抽汽管道上,沿汽流方向先装设一个电动闸阀,后装一个逆止阀,要求靠近汽轮机。
逆止阀的主要作用是防止汽轮机进水和防止当负荷大幅度下降或者是突然打闸停机时,各加热器中的蒸汽倒流入汽轮机引起汽轮机超速。
七、八号低加布置在凝汽器喉部,其抽汽管道全在凝汽器内,无法装设电动闸阀和逆止阀。
较早的机组在四抽管道上靠近汽轮机处,装设一个电动闸阀和两个逆止阀,这是因为除氧器是一个容积很大的混合式加热器,一旦汽轮机的抽汽压力降低,除氧器给水箱内饱和水迅速汽化产生大量蒸汽,若倒流入汽轮机内将引起汽轮机超速。
新近的机组一般将四段抽汽分成两路,一路到除氧器,一路到小汽轮机;管路上都是先装设一个电动闸阀,后装一个逆止阀。
各抽汽管道的低位点还设有疏水阀,以便疏水到冷凝器,防止汽轮机进水和管道振动。
下面说说汽轮机抽汽分级的作用:最有利的抽汽压力应该是既把给水加热到给定的给水温度,又使抽汽在汽轮机内所做的功最大。
当利用回热抽汽来加热给水时,使给水温度随抽汽压力提高而提高,热经济性也随之增加,抽汽压力达到某一数值时,热经济性达到最大,此时的给水温度称为理论上的最佳给水温度。
多级抽汽回热循环的给水温度最佳值与回热级数、回热在各级间的分配有关;加热级数愈多,最佳给水温度也愈高。
增加回热级数可以提高回热循环效率,但随着回热级数的增加,循环效率的提高是逐渐减少的。
给水温度的增加,提高了热经济性,但却使锅炉排烟温度提高,锅炉效益降低,或需增加锅炉尾部采热面,使锅炉投资增加。
第1章汽轮机抽汽回热系统1.1. 概述在蒸汽热力循环中,通常要从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽,送到给水加热器中用于锅炉给水的加热(即抽汽回热系统)以及用于各种厂用汽如给水泵汽轮机用汽等。
抽汽回热系统是原则性热力系统最基本的组成部分,采用抽汽加热锅炉给水的目的在于减少冷源损失,即避免了蒸汽的热量被循环冷却水带走,使蒸汽热量得到充分利用,热耗率下降;同时提高了给水温度,减少了锅炉受热面的传热温差,从而减少了给水加热过程的不可逆损失。
综合以上原因,抽汽回热系统提高了循环热效率,因此抽汽回热系统的正常投运对提高机组的热经济性具有决定性的影响。
理论上抽汽回热的级数越多,汽轮机的热循环过程就越接近卡诺循环,汽热循环效率就越高。
但回热抽汽的级数受投资和场地的制约,不可能设置的很多,而随着级数的增加,热效率的相对增长随之减少,相对得益不多,因此,600MW 机组的加热级数一般为7~8 级。
给水回热总加热量在各级中的分配是在一定的给水温度和一定级数的条件下,使循环热效率最高为原则,由此对应的各级抽汽回热参数,即为最有利分配的参数,抽汽参数的安排应当是:高品味(高焓、低熵)处的蒸汽少抽,而低品味(低焓、高熵)处的蒸汽则尽可能多抽。
确定了分配方式,也就确定了汽轮机的抽汽点,通常,用于高压加热器和除氧器的抽汽由高、中压缸或它们的排汽管引出,而用于低压加热器的抽汽由低压缸引出。
对于加热器的性能要求,可归结为尽可能地缩小进入加热器的蒸汽饱和温度与加热器出口给水(凝结水)温度之间的差值,我们称之为给水(凝结水)端差,为实现这一目的,目前主要通过两种途径。
一种途径是采用混合式加热器,从汽轮机抽来的蒸汽在加热器内和进入加热器的给水(凝结水)直接混合,蒸汽凝结成水,其汽化潜热释放到水中,压力温度相同,端差为0,但这种方式需设置水泵为给水(凝结水)提供压力,使其与相应段的抽汽压力一致,这就会消耗一定的能源,除氧器即是一种混合式加热器。
浅谈汽轮机采暖抽汽运行应当注意的几个问题摘要:针对国电哈尔滨热电有限公司两台350MW汽轮机采暖抽汽运行可能出现的一些问题,阐述了防范措施和正确的调整方法,以确保采暖抽汽的安全经济运行。
关键词:350MW汽轮机、采暖抽汽、运行注意问题1 前言国电哈尔滨热电有限公司采用两台哈尔滨汽轮机厂生产的超临界350MW汽轮机,带有生产抽汽和采暖抽汽运行,采暖抽汽取自中压缸排汽(五段抽汽)。
随着机组投产后供热面积会不断增大,同时伴随冬季气温变化,要经常调节采暖抽汽,保证供暖质量,由于采暖抽汽系统比较复杂,运行中很容易出现问题,为此将采暖抽汽经常出现的一些问题加以总结,以供参考。
2 采暖抽汽运行应注意的问题为保证采暖抽汽投入后的安全经济运行,我们必须在投入、维护、停止过程中注意以下问题。
2.1 除氧器水位机组运行中汽水系统采用闭式循环,汽水损失很小,只有化学取样等少量汽水排放,一般补水率不会超过额定蒸发量的1.5%。
在采暖抽汽投入时,由于热网加热器已经长期裸露在空气中,在加热器内部及其管道阀门会产生锈垢,在加热器投入后必须进行冲洗,直至化学化验合格后才能回收至除氧器。
为保证冲洗效果,41 1201628缩短冲洗时间,必须保证足够的冲洗流量,这样汽水损失就会比较大,除氧器水位就会下降较快。
如此时除氧器水位过低,会造成给水泵汽化甚至跳闸事故的发生,严重威胁机组安全运行,同样除氧器水位处于高位时,热网加热器疏水经疏水泵回收至除氧器后,会造成除氧器水位过高,危机机组安全运行。
因此在采暖抽汽投入时,应根据采暖抽汽投入量及时调整补水量,维持除氧器水位正常,如补水流量已达最大除氧器水位仍然下降,可适当减少抽汽量,若除氧器水位过高,可以适当减少补水量或增加抽汽量。
同时在冲洗过程中要和化学及其他机组联系好,保证补水压力,并在机组长统一指挥下进行。
2.2 防止热网加热器干烧热网加热器运行水侧温度不超过130℃,而采暖抽汽温度至少在200℃以上,如果在热网加热器水侧未投入时就投入汽侧运行,就会造成加热器水侧严重超温,工作强度降低,引起设备超温损坏。
汽轮机调速系统常见故障及解决方法摘要:随着我国的社会经济的不断提升,广大的人民群众对于日常生活中的各个方面的工作要求越来越高了,尤其是电力输送方面。
在近年来相关的民生新闻以及调查结果来看,电力输送方面的问题开始呈现出一种逐年增长的趋势,其中的主要原因就是汽轮机的调速系统经常会出现一定量的问题,导致电力的生产也出现了消极的反应。
所以说,面对着这种情况,我们必须做出一些相关的解决措施,以保证相关联的共享工作能够顺利的进行下去。
再有,随着社会经济的发展,其中各项工作对于电力的需求一定会是只增不减的。
所以,在接下来的文章中,我们将会对汽轮机调速系统中存在着的常见故障进行详细的分析阐述,并且针对这些问题还会提出一些建设性的解决措施和解决方案。
关键词:汽轮机;调速系统;常见故障;解决方法;研究分析引言随着时间的推移和时代的不断改革创新,我国的广大人民的基本生活水平也得到了非常巨大的提升,但是在这种发展情况之下,我国广大的人民群众对于日常生活中的各种基本需求也有了更加高的要求,其中一项就是对于日常生活中的电力需求。
众所周知,火力发电是目前我国比较主流的一种电力生产方式,而汽轮机则是火力发电结构当中非常重要的一项动力组成,所以在本文中我们将对火力发电中的汽轮机调速系统的常见故障进行一定的阐述,并且针对这些比较常见的故障我们会进行一定的研究分析,试图提出一些建设性的解决方式、方案。
一、目前火力发电中汽轮机调速系统的原理汽轮机是高速旋转的机械,它将热能转换为动能,驱动发电机转动,发电机将动能转换为电能,输送到电网。
汽轮机调节系统有机械、液压和电液等基本类型,均以转速、功率和蒸汽压力作为控制对象汽轮机是高速旋转的机械。
对于不同类型的汽轮机,按照其对象特性和运行方式,配置有不同类型的调节系统。
汽轮机调节系统是以汽轮机转速、发电机功率和可调整抽汽压力为被调量,实施调节与控制,使其按一定规律变化,以满足机组运行要求。
在机组启动过程中调节、控制汽轮机转速;机组并网后调节、控制输出功率;在机组甩负荷时控制转速的飞升。
某机组三段抽汽温度低原因及对机组经济性影响的定量分析Quantitative analysis of the causes of the temperature drop in the third extraction steam and the impact on the economy of the unitZhang Dongxing, Wang Bin, Jiang Yehui, Wu XiHuadian Electric Power Research Institute Co., Ltd, Hangzhou, Zhejiang, 210013摘要:某600MW等级超临界机组通流改造后,三段抽汽温度下降约95℃,严重影响了机组运行的安全性和经济性。
本文主要从机组三段抽汽温度偏低的原因进行分析,并定量分析三段抽汽温度偏低对机组热耗、出力、抽汽流量的影响,为其它发生类似情况的机组提供参考。
关键词:三段抽汽温度;热耗;出力;定量分析ABSTRACT:The temperature of the three-section extracted steam dropped by about 95°C after the through-flow modification of a 600MW unit, which seriously affected the safety and economy of the unit's operation. In this article, the reasons for the low extraction temperature of the three sections of the unit are analysed, and the impact of the drop in the extraction temperature of the three sections on the heat consumption, output and extraction flow of the unit is quantified and analysed. This study will provide a reference for the performance analysis of other units where similar situations occur.KEY WORD:Temperature of the three vapour extraction sections;Heat rate;Output;Quantitative analysis某600MW等级超临界燃煤发电机组在实施汽轮机通流部分改造后,机组三段抽汽温度较改造前存在明显下降,额定负荷工况下,比设计温度偏低95℃左右,对机组运行的安全性和经济性产生一定的影响。
电厂燃气轮机常见故障的原因分析及维修维护措施发表时间:2018-08-06T15:37:59.463Z 来源:《电力设备》2018年第12期作者:韦东[导读] 摘要: 随着社会的发展,人们追求的生活品质越来越高,各行各业对能源的需求量不断增大,而电能作为我国的基础能源,其在人们日常学习、生产及生活中的作用也显得越来越重要。
(江苏新海发电有限公司江苏省连云港市 222023)摘要: 随着社会的发展,人们追求的生活品质越来越高,各行各业对能源的需求量不断增大,而电能作为我国的基础能源,其在人们日常学习、生产及生活中的作用也显得越来越重要。
而当前我国的电能供应仍主要以火力发电厂为主,火力发电厂所发的电能几乎能占到全国电能总量的60%左右。
汽轮机作为火力发电厂一重要的发电设备,承担着把蒸汽内能向转子旋转的机械能转变的重要任务,其运行的安全性及稳定性将直接影响到发电厂的发电效能,对此,了解汽轮机的工作原理及其分类,分析其常见故障,并研究其常见故障的处理对策也显得越来越重要。
关键词:电厂;汽轮机;常见故障;处理对策1.汽轮机工作原理及其分类汽轮在火力发电厂中承担着将蒸汽热能转化为机械能的重要任务,在电厂中占有重要地位。
在实际生产作业中,汽轮机主要依靠的是高温高压蒸汽具有的内能来推动汽轮机叶片发生旋转,以把热能进一步转换为相应的机械能,让该机械能来推动发电机运转,以生成电能。
在实际生产中,依据汽轮机结构的不同,工作原理的差异以及热力特性等不同,可把汽轮机分为不同种类,具体如下。
1)依据汽轮机实际结构的不同,可把汽轮机分为单级与多级汽轮机、单缸与多缸汽轮机以及单轴与双轴汽轮机。
2)依据各汽轮机实际工作原理的不同,可把汽轮机分为冲动式汽轮机、反动式汽轮机以及速度式汽轮机,这几种汽轮机蒸汽实际膨胀位置也会有所不同,其中对于冲动式汽轮机而言,其蒸汽膨胀位置主要为各级碰嘴处及静叶部位;对于反动式汽轮机而言,其蒸汽在静叶及动叶中都会发生膨胀;而对于速度式汽轮机而言,其属于一种先让蒸汽在喷嘴中发生膨胀后产生动能,然后再让这些动能作用于动页上的汽轮机。
汽轮机三级抽汽系统的问题
一简要说明
汽轮机的抽汽回热加热系统,共有六级管道及阀门等组成,其中,第三级抽汽,取自汽轮机中压缸的低部,主要作用是加热除氧器中的锅炉给水;在其进入除氧器之前,和来自机组辅助蒸汽加热系统中,用于机组启动初期使用的加热除氧器给水的管道合并,共用一根管道进入除氧器系统。
二存在的问题
1)机组运行期间,三级抽汽出口压力经常小于或者等于除氧器压力,此时,三级抽汽系统不能正常供汽。
2)机组运行期间,控制机组辅助蒸汽加热系统中的辅助联箱压力偏高,经常大于三级抽汽出口的压力,此时,三级抽汽系统不
能正常供汽。
三潜在危害
1)三段抽汽系统不能正常供汽,造成管道内蒸汽滞留,容易凝结形成积水,特别是机组在低负荷下长期运行时,蒸汽滞留加聚,
形成的积水也会更严重。
2)三段抽汽管道位于中压蒸汽进口处的中压缸低部,管道内的滞留蒸汽很容易反流进入中压缸低部,造成中压缸下部/上部的温
差增大,如果存在积水,温差将会更大,其结果必会造成机组
受力不均匀,引起机组振动,甚至跳机。
四采取的措施
1)虽然三段抽汽系统有自动检测管道积水打开疏水阀组的功能,但是,按照运行实践经验,这些是有滞后的。
也就是说,不能
等到其自动打开,最好是要提前采取措施,比如,机组低负荷
下运行时间较长时,手动开启相应的疏水阀组减少积水现象。
2)严密监视三级抽汽压力,除氧器压力,以及辅助蒸汽联箱的压力,保证压差,确保三段抽汽系统正常供汽。
3)改变辅助蒸汽加热系统的供汽汽源,把目前使用的锅炉低温过热器出口蒸汽汽源,切换为再热蒸汽冷段蒸汽汽源,降低辅助
联箱的供汽压力。
如不能满足汽轮机轴封供汽系统的压力温度
时,退入辅助蒸汽加热除氧器系统运行。
4)机组低负荷(35%额定负荷以下)下长期运行时,要求锅炉增加热负荷,强化燃烧,提高锅炉出口蒸汽压力和温度等参数,尽量保证机组接近额定参数运行,保证三级抽汽压力正常。
刘大力
2017年3月7日星期二。