影响真空因素的研究与分析
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影响凝汽器真空的原因和解决方法摘要:凝汽器主要作用是将汽轮机排汽凝结成水,去除非凝结气体,并在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度,使得低压缸排汽参数尽可能低以提高汽水循环的效率。
所以保持凝汽器真空对整个机组的经济性和安全性很关键,在最近468MW机组的启动过程中,出现了真空达不到要求的情况,遂逐一排查,最终找到影响真空的漏点,经过处理后凝汽器压力恢复正常。
关键词:凝汽器;真空;真空泵;凝泵上海闵行燃气发电有限公司是上海电力控股投资的示范性工程项目,本工程建设1套468MW(F级)和一套745MW(H级)燃气-蒸汽联合循环发电机组。
本次启动试验是F级工业重型燃气轮机,后文统称为2号机。
2号机抽真空系统的主要设备包括:2台100%容量的真空泵,1台凝汽器,及其连接管道、截止阀、隔绝阀、控制阀等。
凝汽器型式为单背压、单壳体、双流程、轴向排汽。
两台真空泵为双级水环式真空泵,相比传统的单级泵,其抽气性能曲线下降平缓,可获得的空度更高,能耗更低,抗汽蚀能力也更好。
在常规运行中,在单台真空泵投入下,凝汽器背压达到5-9kpa的运行标注,满足燃气轮机的启动条件。
但在某次机组启动过程中,开启单台真空泵后,凝汽器背压始终维持在55kpa无法下降,真空无法完全建立,使机组启动陷入停滞。
一、真空无法下降的主要原因大气中的空气进入凝汽器负压系统是引起凝汽器真空下降的主要原因,在道尔顿的分压定理里在温度与体积一定时,混合气体中各组分气体的分压之和等于混合气体的总压。
其数学表达式为(1):P = P1+P2 +……+Pi(1)对于机组来说P就是凝汽器中所有混合气体的总压,当P1是蒸汽压力时,其余的分压均为漏入凝汽器中的不凝结气体。
通过公式可知,当大气中不可凝结的气体,泄露进凝汽器真空系统,不凝结气体的比例上升,则除P1外分压力就会上升从而导致凝汽器的总压力变大,即真空度下降。
所以真空系统中有大量的空气进入,是对机组真空系统造成影响的最主要因素。
凝汽器真空影响因素分析及处理措施摘要:凝汽设备是凝汽式汽轮机装置的一个重要组成部分,在整个热力系统中起着冷源的作用。
凝汽器真空作为火力发电机组汽机侧一项重要的经济指标对整个机组的热经济性起着至关重要的作用。
本文从冷端系统角度分别研究凝汽器端差,循环水温升,循环水进口温度等对机组真空的影响,并提出了一系列真空下降的解决方法和处理措施,为全国凝汽式汽轮机组解决真空降低问题提供了一定的依据。
关键词:真空冷端系统端差循环水温升循环水进口温度处理措施0 引言凝汽设备在电厂凝汽式汽轮机组的热力系统中的功能主要体现在将汽轮机的排汽凝结成水。
除此之外,作为整个热力循环中的冷源,凝汽设备还要在汽轮机排汽口建立并维持一定的真空。
凝汽器真空是衡量机组热经济性的重要指标,真空过高或过低不仅对汽轮机装置的效率产生重大的影响,而且会影响汽轮机组的安全。
因此研究凝汽器真空对提高整个汽轮机组的热经济性有着重大而积极的影响。
本文从汽轮机冷端系统角度分析,将影响机组真空的原因进行了系统分析。
1 影响真空的因素具体包括以下三个方面①凝汽器传热端差因素。
②冷却水温升因素。
③冷却水进口温度因素。
2 运行中影响凝汽器端差的因素凝汽器排汽温度与冷却水出口温度之间的差值,就是凝汽器的传热端差。
2.1 凝汽器的冷却面积的影响因素。
一般设计时凝汽器的冷却面积已经确定,但是在实际运行过程中凝汽器水位会影响凝汽器实际的换热面积。
凝汽器水位过高会带来两种后果:一是会造成汽轮机低压缸排汽空间的减少,从而导致换热面积减少,低压缸排汽温度升高,真空降低;二是会造成凝结水过冷,从而降低机组经济性。
2.2 传热系数的影响因素。
影响凝汽器传热系数的因素比较复杂,主要包括凝汽器传热性能、热负荷、清洁系数、空气量等。
2.2.1 凝汽器热负荷。
机组负荷升高,相应的汽轮机排汽量增大,凝汽器热负荷越高,会导致凝汽器真空下降。
当真空下降到某一数值,要进行限制出力,使凝汽器热负荷降低,维持机组真空。
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。
真空系统的常见故障分析与解决0 前言VD(Vacuum Degassing)精炼法是将转炉、电炉的初炼钢水置于真空室中,同时钢包底部吹氩搅拌的一种真空处理法,其原理利用对真空室进行抽真空,在真空状态下对钢水进行脱碳、脱气、脱硫、去除杂质、合金化和均匀钢水温度、成分等处理。
其主要设备由真空系统、真空罐系统、真空罐盖车等组成。
故障主要发生在真空系统,我炼钢分厂采用的是多级蒸汽喷射真空泵串联。
蒸汽喷射真空泵抽气量大,结构简单,但出现故障时,不易及时排查,引起热停工时间较长,损失较大,本文对VD炉真空系统的常见故障及影响因素进行了分析,以便设备维护人员及时排查解决类似设备故障。
1 蒸汽喷射真空泵的工作原理蒸汽喷射真空泵是利用流体流动时的静压能与动能相互转换的气体动力学原理来形成真空。
具有一定压力的水蒸汽通过拉瓦尔喷嘴喉径时达到声速,到喷嘴的扩散部时,静压能全部转化为动能,达到超声速,由压力能转化为速度能,在喷嘴出口处由于高速蒸汽流的引射作用形成低压。
工作蒸汽与被抽气流在混合室进行混合,并进行能量交换,混合气流在扩压管内得到减速增压。
如果将几个喷射泵串联起来使用,泵与泵中间加入冷凝器使蒸汽冷凝,便可得到很高的真空度(67Pa)。
整台蒸汽喷射真空泵由6级泵体与4级冷凝器两大部分组成。
各级泵体均由喷嘴、吸入室及扩压器组成,喷嘴一般采用不锈钢材料,吸入室和扩压器等其它部件一般采用碳钢材料。
2 影响VD炉真空系统真空度的主要因素2.1 工作蒸汽压力、温度及干度蒸汽压力过低及压力波动均对真空泵的能力有较大影响,因此蒸汽压力不应低于要求的工作压力,我炼钢分厂工作蒸汽压力为0.8MPa(表压),实际工作中工作蒸汽压力低于0.5MPa,后期真空度就很难降下来,工作蒸汽压力与温度是相关联的,总的来说工作蒸汽压力越高工作蒸汽温度就越高。
另外,要确保供给的蒸汽压力稳定,这样蒸汽压力就不会出现波动,真空泵性能稳定。
蒸汽的干度对真空泵的性能也有较大影响,其中含水会引起真空波动,含水过多甚至会抽不起真空,通常的作法是在汽包前加装汽水分离器以获得干度较高的工作蒸汽,同时对蒸汽管路进行有效保温,还有在操作上蒸汽包注意疏水。
凝汽器真空的影响因素与改善措施凝汽器真空是表征凝汽器工作特性的主要指标,是影响汽轮机经济运行的主要因素之一。
真空降低使汽轮机的有效焓降减少,会影响汽轮机的出力和机组设备的安全性。
电站凝汽器一般运行经验表明:凝汽器真空每下降1kPa,汽轮机汽耗会增加1.5%—2.5%。
而且,凝汽器真空的降低,会使排汽缸温度升高,引起汽轮机轴承中心偏移,严重时会引起汽轮机组振动。
此外,当凝汽器真空降低时,为保证机组出力不变,必须增加蒸汽流量,而蒸汽流量的增加又将导致铀向推力增大,使推力轴承过负,影响汽轮机的安全运行。
所以在实际的热电厂运行中,最好使凝汽器在设计真空值附近运行。
4.1 真空降低的危害凝汽器是凝汽式机组的一个重要组成部分,其工况的好坏,直接影响整个机组的安全性和经济性。
例如一台200MW的机组,真空每下降1%,引起热耗增加0.029%,少发电约58KW,而一台600MW的机组,真空每下降1%,引起热耗增加0.05%,少发电约306KW。
有资料显示,凝汽器每漏入50kg/h的空气,凝汽器真空下降1Kpa,机组的热耗增加约6%-8%。
1)经济方面的影响a. 真空降低,使汽轮机热耗增加。
对于高压汽轮机,真空每降低1%,可使机组热耗增加4.9%。
b真空降低,使凝结水过冷度增加。
对于高压汽轮机,凝结水每过冷1℃,也使热耗增加0.15%。
c 为了提供真空,开大铀封供汽压力和流量,导致油中带水,增大了油耗。
2)安全方面的影响a.由于真空降低,使排汽压力,排汽温度升高,降低了汽轮机经济性。
严重时,由于排汽温度过高,还将引起汽轮机低压缸胀差发生异常变化和低压缸变形,改变机组的中心,造成机组振动,可能引起故障停机。
b.由于真空降低,凝结水中含氧量增加,最高超过100%,凝结水系设备和管道被腐蚀产生的氧化铁进入锅炉,腐蚀炉方的水冷壁、过热器等设备和管道。
c.为了提高真空运行,开大轴封供汽压力和供汽流量,导致轴封漏汽进入润滑油系统,使油中带水,使调节系统失灵,造成机组运行不稳定,给机组的安全运行带来严重的隐患。
1号RH炉真空度影响因素分析及处理措施发布时间:2022-03-25T02:49:56.492Z 来源:《新型城镇化》2022年4期作者:张灿洪[导读] 就必须对蒸汽喷射泵系统进行深度分析,有效解决1号RH炉故障问题,提出故障处理方法。
江阴兴澄特种钢铁有限公司江苏无锡 214400摘要:RH真空系统工作原理复杂,它主要希望结合钢铁生产状况展开分析,了解其中的真空度影响因素,并提出相应处理措施。
本文中主要分析了1号RH炉真空度影响因素,并提出相应处理措施。
关键词:1号RH炉;真空度;影响因素;处理措施;蒸汽喷射泵;故障1#RH炉由德国SMS公司设计,采用全球领先技术,是冶炼高端产品的必备精炼工艺手段,主要功能有:1)﹑脱气(氢﹑氮)处理及去除钢中夹杂物;2)﹑轻处理脱氧及微调钢水成份;3)﹑加铝吹氧升温,进行钢水温度微调等。
处理容量为100T,浸渍管内径为450mm﹑耐材外径为1050mm﹑高900mm。
钢包运输采用回转台,真空槽采用两辆横移车进行工位切换。
插入方式采用钢包液压顶升,顶升最大载重量为200T,顶升行程2600mm。
系统带多功能(吹氧﹑烧嘴)顶枪,顶枪外径245mm﹑长度8000mm﹑行程6700mm。
抽气系统能力为500kg/h ﹑分四级共六个蒸汽喷射泵,系统容许泄漏量为40kg/h。
最高真空度为0.67mbar。
不过该系统在生产过程中深受诸多外部影响因素影响,容易导致设备故障问题出现。
特别是在当前高频率、高附加值钢铁冶炼生产过程中,就必须对蒸汽喷射泵系统进行深度分析,有效解决1号RH炉故障问题,提出故障处理方法。
一、1号RH炉的工作原理与基本构成(一)工作原理在蒸汽喷射泵系统中,1号RH炉的工作原理主要通过速度超声速、压强降压手段进行蒸汽势能转换,形成动能,速度也会达到超声速水平,而压强也会降至负压水平。
在这一工作原理中,主要基于冷凝器最高适用真空度展开分析,将其调整到6.5~8.0kPa范围内。
关于火电厂汽轮机真空降低的原因分析及处理措施摘要:随着国家经济发展的逐步加快,国内电厂数量、规模不断增加,对生产、生活贡献较大,但在火电厂运行时,经常会因汽轮机漏空,降低机组热效率,因此在机组运行中,要对其进行细致研究、分析,基于此,本文重点分析了汽轮机真空降低产生的影响,细致阐述了相关的原因,以及相应的处理措施,供参考。
关键词:火电厂;汽轮机;真空降低引言:火电厂在处于正常运行时,如果汽轮机的真空程度降低,便会对机组的运转情况产生严重干扰,导致经济性降低,甚至发生人员伤亡情况。
与此同时,在工作开展中,能够产生真空度将低的原因种类较多,因此,操作中要对其加大巡检,及时排查问题出现的原因,并对其进行有效解决。
一、汽轮机真空降低产生的影响(一)凝水系统火电厂汽轮机在出现真空降低的情况时,其在排出汽体温度升高,使凝汽器的膨胀情况产生改变,导致管束、管板之间的接口处出现不同程度的膨胀现象,这必然会对其密封效果产生影响。
与此同时,还可能出现汽轮机后轴承箱抬高,产生不需要的振动情况,对机组的安全稳定运行造成了严重影响[1]。
(二)运行功率汽轮机在真空降低时,由于其中背压数值的升高,在进汽的数量、效率不发生变化的基础上,导致工作成效大幅降低。
如果汽轮机在正常工作中,突然产生了真空降低的情况,便会导致中间各级前、后的压力大幅提升,使内部的相应焓降降低,并对运行的功率造成了影响。
从机组的末级、次末级角度上进行分析,真空程度的降低,还会使蒸汽流动速度大幅、快速的下降,并对其中的转子旋转工作产生阻力,从而影响其中的功率情况。
二、汽轮机真空降低的原因分析(一)真空泵因素汽轮机运行的过程中,通过对真空泵进行合理使用,能在一定程度上保障机组的正常运行,一旦发生故障问题,便会产生真空将低的情况。
正常情况下,产生该情况的因素主要存在以下几个方面:一,冷却器中水量不充足,相应的蒸汽不能第一时间完成凝结,及时进入热井内,同时,喷嘴在高负荷运行,工作效率会大幅降低,促使内部产生无法在规定时间中凝结的情况,并进入到相应的设备内部;二,汽轮机中的冷却器内部管道密封未达到相应标准,在使用中出现断裂情况,使其中的凝结水出现流失,如果冷却器中的水进入出口位置,并且出现堵塞情况,便会对正常运行产生干扰;三,在冷却器中的换热管发生破裂、堵塞的情况时,还会产生大量的水进入到真空泵内,最后从排气孔洞喷出。
真空度的概念引言真空度是研究真空系统和设备中的一个重要参数,它指的是单位体积内所含气体分子的数量,也可以理解为真空环境中气体的稀薄程度。
真空度的概念在众多领域中都有着重要的应用,包括物理学、化学、工程技术等。
本文将从真空度的定义、测量方法、影响因素和应用等方面进行探讨。
真空度的定义真空度是指在一定体积内所含气体分子的数量。
通常以单位体积内的气体分子数或压力来表示。
在国际单位制中,真空度的单位通常为帕斯卡(Pa)或托(Torr)。
在实际应用中,常用的真空度单位还包括:毫巴(mbar),帕斯卡和托之间的换算关系为:1 mbar = 100 Pa = 0.75 Torr。
真空度的测量方法绝对压力法绝对压力法是一种比较常用的测量真空度的方法。
它是通过使用真空计测量真空系统中的压力来推算出真空度。
常用的真空计有:毛细管压力计、旋转敏感离子阱压力计和热阴极离子化真空计等。
间接方法间接方法是通过测量真空系统中其它物理量,如电流、电压、频率等变化来推算出真空度。
比如电离规管真空计和热电子发射真空计。
直接方法直接方法是指通过使用导航气体(比如氩气或氚气)灌注真空系统,测量其泄漏速率进而推算出真空度的方法。
真空度的影响因素泵的性能真空泵是影响真空度的重要因素之一。
泵的抽气速度和泵背压是决定真空度的关键因素。
互溶气体真空系统中的互溶气体(主要是水蒸气和有机溶剂)会影响真空度。
这些气体会在真空系统内部附着或吸附,导致真空度下降。
泄漏真空系统的泄漏也会导致真空度下降。
泄漏主要由连接处密封不良、管道、阀门和仪器设备漏气等引起。
杂质真空系统中的杂质也是影响真空度的因素之一。
杂质可以是固体颗粒、液滴或气体,它们会对真空系统产生污染,降低真空度。
真空度的应用真空度在许多领域中都有着广泛的应用,例如: - 物理学实验中的真空系统 - 电子器件制造中的真空设备 - 磁控溅射镀膜技术 - 真空包装技术 - 半导体制造中的真空环境 - 电子显微镜和扫描电子显微镜中的真空系统结论真空度作为真空系统中重要的参数,广泛应用于科学研究、工程技术和工业生产中。
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。