直接空冷机组运行中常见问题分析及处理
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空冷机组汽轮机积盐原因分析及处理措施摘要:汽轮机的腐蚀与积盐与蒸汽的品质密切相关。
新空冷机组投运的前几年,热力系统内的含硅量很高,而粉末树脂过滤器除硅效果差,溶解下来的硅单靠锅炉排污排出。
机组在正常运行期间系统内的硅含量整体偏大,常以二氧化硅的形式从蒸汽中析出,沉积在汽轮机的中、低压缸内,低压缸内沉积的量最大。
关键词:汽轮机积盐硅垢沉积一、机组概况河津发电分公司二期2×300MW燃煤机组锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的HG-1056/17.5-YM21型亚临界、一次中间再热、自然循环汽包锅炉,最大连续蒸发量:1056T/H。
汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的NZK-300-16.7/537/537型亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排气、反动式、直接空冷凝汽式汽轮机。
#3空冷机组于2005年6月投入运行,2009年5月停机转入A修。
二、#3空冷机组汽轮机叶片积盐情况2009年A修期间,在对汽轮机解体检查中发现低压缸从1级到6级颜色由1、2级的钢灰色夹杂少许锈红色逐渐过渡到5、6级不均匀的红褐色。
1级、2级基本无沉积物,3级、4级有沉积物,呈土灰色,4级较3级沉积物多,背汽侧比迎汽侧沉积物多,颜色为土灰色夹杂少许土黄色,最厚处接近1毫米。
第5级迎汽侧沉积物少,部分面积有沉积物,背汽侧布满红褐色、针尖状沉积物,较多。
第6级仅有少许沉积物,叶片边缘1/6面积光滑,无沉积,呈金属亮色,其余部分有少许沉积物。
刮取第4级、第5级叶片上的沉积物,进行计算得出:图1:低压缸第4级叶片背汽侧图2:低压缸第5级叶片背汽侧三、#3空冷机组汽轮机积盐原因分析#3空冷机组低压缸积盐的主要成分为二氧化硅(见下表盐垢成分分析),分析汽轮机积盐的原因主要有以下几个方面:附:#3机组A修低压缸垢样分析数据(一)#3机组试运行期间及投产初期水汽质量较差是造成汽轮机积盐的主要原因之一。
一般新空冷机组投运的前几年,往往热力系统内的含硅量很高,主要是空冷系统在安装施工过程中有大量的灰尘、砂粒等落入其中,庞大的空冷设备死角又比较多,在机组运行过程中,灰尘、砂粒等杂质会慢慢溶解于水汽系统内,再加上粉末树脂过滤器除硅效果又差,夏季高温情况下不能连续运行等问题,导致系统溶解下来的硅单靠锅炉排污排出,造成汽水系统水质硅含量偏高。
300MW空冷机组空冷岛在运行中的节能降耗一、空冷机组产生的背景水是人类社会生存和发展不可替代的资源。
据有关专家预测:2010年后,我国将进入严重缺水期,水资源的严重短缺,将严重制约着经济发展。
为保证国民经济的可持续发展,合理使用淡水资源和有效节约淡水、保护现存珍贵的淡水资源,就是保护我们人类生存的必要条件。
当代人类生活水准同能量和淡水的消耗是息息相关的,全球人口的剧增使能源和淡水消耗量难以估算。
为推动循环经济发展,建设资源节约型社会,火力发电厂高耗能、高耗水、粗放型经营越来越不适合经济发展的需要,做为用水大户之一的火力发电厂,其节水工作更应在科技力量的推进下走在社会的前列,同时从发展的角度来看水资源的不足已成为制约我国电力工业可持续发展的重要因素之一。
空冷机组是以周围的空气为冷却介质的,它将做完功的蒸汽通过粗大的分配管分配至各个冷却单元,然后由每个冷却单元上配备的大型风机强行通风,使空气流过换热面以达到冷凝蒸汽的目的。
整个过程没有使用传统的湿冷机组中的循环水来冷却,免除了湿冷机组中循环水损耗这一块最大的水耗,从而达到节水的效果。
空冷以其显著的节水效果被人们所关注,相同容量机组比较,湿冷机组水耗量2600m3/h,空冷机组水耗量520 m3/h,预计每年将比普通湿冷机组节水1500万吨,节水效益是非常明显的。
从建设角度来讲一般1m3/s的水可建设100万千瓦湿冷机组,而建设100万千瓦空冷机组只需0.35m3/s的水。
因此相同数量的水可建设的空冷机组规模比湿冷机组可建设的规模大三倍,这充分显示了空冷技术节水的优越性。
在我国三北等许多缺水地区可以通过大力发展空冷机组上马发电机组,有利于能源的合理布置,解决局部电能不足的问题。
但就节能降耗来讲,空冷岛运行中还是有一些问题的。
二、空冷机组中空冷风机电耗的问题空冷机组由空冷岛代替了湿冷机组的冷凝器。
空冷岛上安装有大量的风机以强制方式冷却做完功的蒸汽。
如下图:冷凝列管电机齿轮箱风机空冷冷却管束蒸汽、空气流程图四、冬季时局部管束结冰,内部冷却通流面积减少,引起背压下降,采取减低风机转速,提高背压,甚至分列运行的方式化冻,使各列风机冷却单元实现正常经济运行。
基于直接空冷机组夏季背压降低措施探讨摘要] 由于夏季运行工况正处于电网迎峰度夏高负荷运行时期,因此机组在夏季必然会出现较长时间大负荷高背压限负荷运行工况。
本文介绍了直接空冷系统的概述,分析了直接空冷机组夏季背压高的主要成因,探讨了直接空冷机组夏季背压降低措施。
[关键词]直接空冷机组;夏季背压;主要成因;降低措施夏季大负荷运行期间可能会出现由于环境温度高,空冷风机变频器已经达到设计最大出力,从而机组的背压很难满足预期要求的情形。
同时,若机组背压维持过高,其凝结水温度相应升高,导致凝结水泵运行环境恶劣,运行中极易发生汽化,而且还会导致化学精处理过滤器树脂失效,锅炉补给水水质恶化,严重影响机组的安全运行。
1、直接空冷系统的概述直接空冷系统是汽轮机的排汽通过粗大的排汽管道送到室外布置的空冷凝汽器内,轴流冷却风机使空气流过散热器的外表面,将排汽冷却成水,凝结水再经凝结泵送回汽轮机的回热系统。
直接空冷系统是由锅炉、过热器、汽轮机、空冷凝汽器、凝结水泵、凝结水精处理装置、凝结水升压泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器、汽轮机排汽管道、轴流冷却风机、立式电、凝结水箱、除铁器、发电机等组成,是将汽轮机的整体排气通过排气的管道输送到室外所布置的冷凝器中,通过轴流冷却风机将空气进行引导,使得空气流过散热器的外表面,然后将排气冷却成水之后再送回汽轮机的回热系统。
真空抽气系统是直接空冷系统的关键,通常采用的抽空气设备是蒸汽抽气器和水环真空泵。
2、直接空冷机组夏季背压高的主要成因2.1轴流机入口处风力温度因素。
在实验地区的气候,夏季常年高温37-42℃,机组的饱发温度为37℃,而由于直接空冷机组在运行中以空气作为冷却的中间物质,因此,机组的背压会明显地受到自然环境的自然风温度影响,这种影响,随着自然环境天气温度的不断提高,进口处的自然风温度温度升高,在排气处的温度基本恒定不变的情况下,由于很难散热,热量基本堆积在机器内,于是导致了直接空冷机组内背压提升,影响机组运行,大幅抑制了机组的发挥功效。
空分机组冷冻机典型故障分析与处理摘要:冷冻机是空分机组的重要组成部分,冷冻机的故障会使得空气机组难以运行。
因此,对于冷冻机的一些常见故障的处理尤为重要。
本文对于冷冻机的典型故障进行了分析并给出了一定的处理意见,希望能对相关从业人员起到一定参考价值。
关键词:冷冻机;典型故障;处理1设备信息某公司用以生产的三台制氧机,冷冻机是南京五州制冷厂生产的LSBLG480DF 型水冷螺杆冷凝器,它包括:半闭式螺杆压缩机,外二次油分离器,水冷凝器,过滤器,电磁阀,热力膨胀阀,干式蒸发器,电器控制系统等,冷冻机的工作原理是:将蒸发器中的低温、低压氟里昂水,送入压缩机,经过压缩机,压缩机变成高温、高压的气体,然后排入外二次油分离器,将冷冻油从空气中分离,再进入冷凝器,再通过冷凝器的冷却水将热量带走,再通过过滤器、电磁阀进入热力膨胀阀节流为低压的低温液体进入蒸发器,在蒸发器中的氟利昂不断蒸发,通过蒸发器中的冷凝水温度下降,蒸发器中的低温、低压氟里昂水就会转化为低温、低压的氟利昂蒸气,如此循环往复。
2冷冻机自停故障2.1故障现象每一年的夏天,当冷却机的出水量达到一定的程度,压缩机就会自动启动加压和减压,保证出水的温度不变,每到夏天的时候,压缩机的出水量就会达到100%,而压缩机在夏天的时候,就会自动开到100%,这样的情况在夏天是很常见的,甚至会导致停车,给制氧机的安全稳定运行带来了很大影响[1]。
2.2原因分析从制冷机的工作流程来看,高压的氟利昂蒸汽进入冷凝器,在没有足够的冷源的情况下,氟利昂蒸汽无法完全凝结为液态,大量的气体聚集在一起,会使冷凝器的压力增加,从而导致压缩机的排气压力上升,超过一定的温度就会自动停止。
从故障发生的原因来看,制冷机在夏季对冷凝器的供水温度和流量估计有误,导致循环温度高时冷量不够,导致压缩机100%负载无法投入运行,这就是制冷机的设计和安装的问题。
2.3处理措施a)在工作中,如果水温过高,制冷机发生排压高自停,如果确认不是机械故障,并且两台压缩机均在75%以上工作,无法达到空冷塔对水温的要求时,重新启动,则将蒸发器后的出口温度调高,或将压缩机锁死在低压状态,以降低压缩机的排气量,防止冷凝器中的气体积聚,造成压力上升,造成压气机排压高自停。
浅析135MW空冷发电机转子故障接地原因分析、处理方法及防范措施摘要:发电机是发电厂的主要设备之一,发电机的运行安全与否直接关系到发电企业的安全经济效益,以及电力系统的安全运行和稳定性,发电机出现转子内部一点接地危害较大,后果也非常严重,本文主要浅析发电机转子故障接地的主要原因、处理方法及防范措施。
关键词:发电机一点接地防范措施一、故障简述:我厂为2台135MW空冷发电机组,发电机为国产的型号为QF-135-2型发电机,额定电压:13.8KV,额定电流:6645A 功率因数:0.85,额定转速:3000r/min,额定频率:50Hz,定子相数:三相,定子接法:Y,绝缘等级:F 级,励磁方式:自并励,冷却方式:空冷,于2008年12月初次投运,2011年9月进行第一次抽转子大修,2018年4月进行小修工作,小修时对发电机转子滑环进行清灰、更换碳刷工作、预试工作,预试结果为发电机转子绝缘电阻为240 MΩ、直流电阻为0.1289Ω。
于2018年4月26日并网成功。
2018年5月7日,#1机组停机前有功78MW、无功-22Mvar,转子电流629A,转子电压88V。
12时29分,#1机组跳闸,DCS发出“发变组保护A柜后备保护动作”信号,转子一点接地保护动作。
就地检查发变组保护A柜显示转子一点接地保护动作跳闸,动作值电阻小于1k,动作时间2s,保护为正确动作。
发电机现场检查未发现明显故障点,但发电机本体励端有焦糊味,随后摇测灭磁开关下口至发电机滑环处母线绝缘500MΩ正常,安装上碳刷摇测发电机转子绕组绝缘为0 MΩ。
再次对滑环室彻底吹扫后转子绝缘仍为0 MΩ,现场判断为发电机转子一点接地,故障点在发电机转子上。
随后联系发电机厂家专业技术人员对发电机转子接地故障进行了排查,现场解体滑环室和励磁侧端盖发现外环转子绕组和导电杆连接螺钉烧损,需发电机抽转子进行更换转子绕组引线和导电螺钉。
二、原因分析:发电机厂家专业技术人员对发电机转子接地故障进行了排查,发现故障点在固定转子引线的导电螺钉处。
制冷机组常见故障以及解决方法1.压缩机故障:压缩机是制冷机组的核心部件,常见的故障包括压缩机无法启动、启动后噪音过大、运行电流过高等。
解决方法可以是检查电源是否正常、清洗压缩机冷凝器、检查传动系统是否正常,并及时更换需要更换的部件。
2.冷凝器故障:冷凝器是将制冷剂从气态变为液态的部件,常见的故障包括冷凝器堵塞、冷凝器风扇异常等。
解决方法可以是清洗冷凝器、确保冷凝器风扇正常工作、检查冷凝器与压缩机的连接是否松动。
3.蒸发器故障:蒸发器是将液态制冷剂吸热蒸发的部件,常见的故障包括蒸发器冰霜过多、蒸发器堵塞等。
解决方法可以是清洗蒸发器、检查蒸发器阀门是否正常、检查蒸发器过热器是否工作正常。
4.冷媒漏气:制冷机组常常存在冷媒漏气的问题,导致制冷效果不佳。
解决方法可以是进行冷媒泄漏检测、更换漏气点处的密封件、修复或更换漏气的管路。
5.控制系统故障:制冷机组的控制系统包括温度传感器、压力传感器、电路板等,常见的故障包括传感器故障、控制电路故障等。
解决方法可以是检查传感器是否损坏、更换故障的传感器、检查控制电路中的连接是否正常。
6.冷冻水系统故障:制冷机组通常与冷冻水系统配合使用,常见的冷冻水系统故障包括水泵故障、水管漏水等。
解决方法可以是检查水泵是否正常工作、修复或更换漏水的水管。
7.电气系统故障:制冷机组的电气系统包括电机、开关、保护装置等,常见的故障包括电机损坏、开关故障等。
解决方法可以是更换坏掉的电机、更换故障的开关、检查保护装置是否正常工作。
总之,制冷机组常见故障涉及压缩机、冷凝器、蒸发器、冷媒漏气、控制系统、冷冻水系统、电气系统等各个方面,解决方法要根据具体故障的原因进行相应的修复或更换工作。
同时,定期检查维护制冷机组也是预防故障的重要措施。
直接空冷机组运行中常见问题分析及处理 摘 要 分析了空冷机组运行中存在的常见问题及影响因素,介绍了实践生产中解决空冷问题的一些具体作法和建议,强调综合治理,持续改进对解决问题的必要性。 关 键 词发电厂;空冷机组;问题对策;综合治理 中图分类号tm6 文献标识码a文章编号 1674-6708(2010)21-0030-02 1直接空冷机组的应用及其工艺特点 1)我国目前的发电主力机组以燃煤发电为主,其配套的循环冷却系统多为自然通风冷却塔湿冷型式,以水为冷却介质,其中循环水损失约占电厂耗水量的70%以上;我国又是一个严重缺水的国家,人均需水量仅为世界平均水平的1/4。随着水资源的综合利用和可持续发展观念的深入拓展,以空冷技术替代当前湿冷工艺是火电工业建设发展的一个趋势。 2)直接空冷机组是指汽轮机的排汽直接由空气来冷凝,即汽轮机排汽通过粗大的排汽管道送到室外空冷凝汽器内,所需的冷却空气由轴流风机提供,轴流冷却风机使空气流过散热器外表面将排汽冷凝成水,凝结水再经泵送回到汽轮机的回热系统。由于直接空冷凝汽器采用空气直接冷却,避免了常规水冷凝汽方式下大量的水蒸发损失。根据理论计算和实践证明,与同容量湿冷机组相比,空冷机组冷却水系统可节水90%以上,全厂性节水65%左右。 3)直接空冷机组的工艺特点及常见问题 (1)直接空冷机组中汽轮机排汽直接由空气冷凝,机组背压随空气温度变化而变化,特别是我国北方地区,一年四季乃至昼夜温差都较大,机组背压和小时出力波动较大。 (2)汽轮机排汽用空气作为直接冷却介质,通过钢制散热器进行表面交换,故需要庞大的真空散热系统,投入运行后对真空系统严密性的要求高。 (3)夏季空冷机组负荷出力受诸多因素的影响,包括环境温度、风向、风速,凝汽器表面脏污等,夏季工况下负荷出力达不到设计是该类型机组面临的普遍问题。我厂运行的空冷机组在夏季最高气温条件下小时负荷最低降为设计65%以下,同时机组背压高,相应使凝结水温度高达80℃左右,只能以连续投后汽缸减温水或降负荷方式维持。但长期投入减温水运行,对机组后汽缸末级叶片铆钉和平衡块的冲刷较为明显;且有可能发生冲刷不均匀,导致运行振动增加等不良后果。 (4)冬季空冷机组运行,室外空冷凝汽器的防冻问题也是该类型机组在北方地区面临的主要问题。尽管从设计的角度,设置了逆流管束,轴流风机采取了变频技术等措施,但在机组低负荷运行工况下,空冷凝汽器某些边缘管束仍可能形成死区,造成冬季结冰冻裂管束现象。 2空冷机组夏季负荷影响因素 1)现场风向、风速作用及周边障碍物的影响。 (1)在不同风向下,空冷岛进风口来风时换热能力最好、侧面风次之、炉后风最差; (2)在同一风向下,换热能力随风速升高而迅速下降; (3)在环境风速12m/s以下时,空冷岛进口来风可使空冷系统换热能力基本满足环境温度30℃,机组背压30kpa时设计要求; (4)环境风速3~12m/s的侧面风和炉后风,使空冷系统换热能力小于机组排热量,将影响机组的背压; (5)空冷岛平台高度一般要求在30m以上, 周边150m范围内尽可能不设计永久性高层建筑。 (6)此因素在空冷机组设计阶段应根据当地气候条件和现场场地等合理设计,尽可能为投产后的优化运行创造条件。 2)直接空冷系统运行中,普遍存在的热风再循环现象,在夏季工况下若无很好的应对措施,也会对负荷出力构成负面影响。减少热风再循环措施,主要从设计、施工阶段重点考虑。如合理布置设备安装位置,减少空冷平台的漏风量以及空冷平台上部四周设置一定高度的挡风墙等。 3)环境温度的影响。空冷机组设计气温是根据机组优化设计,综合各种因素后确定的当地年“气温一时间”分布的加数平均数,并不一定是当地的最高气温。当实际环境温度高于设计气温时,空冷岛循环空气的热交换能力将大幅下降,对机组负荷的影响将较为明显。 4)真空系统漏空对负荷出力的影响,直接空冷机组相对湿冷机组有庞大的负压区域,管道纵横交错,各种焊口,法兰等薄弱环节较多,运行中系统泄漏量增加而抽真空设备抽气性能不足时,将直接导致机组真空度降低,背压升高,机组出力和经济性变差。根据有关统计资料,系统真空度每降低1%,蒸汽消耗量增加1~2%。 5)空冷凝汽器管束表面积灰,造成管束传热效率下降,对负荷的影响也较为明显,这点在北方地区和空气环境相对恶劣条件下运行的机组更为明显。以山西省介休市安泰集团发电厂空冷机组为例,在其它工况参数一致的情况下,管束积灰清洗前、后的负荷相差15~25%。 3夏季提高出力的综合性改进措施 直接空冷机组夏季负荷出力的影响因素是多方面的,而且各因素之间相互作用,故实际运行中对负荷出力的改善建议采取综合性措施,下面侧重从运行角度提出如下建议: 1)针对气温对负荷出力的影响,可以考虑在轴流风机叶片上部增加强雾喷淋换热装置,以降低环境风温,提高传热效率,增加该装置须考虑如下因素: (1)喷嘴的设计选型和雾化质量是考虑的重点; (2)根据空冷管束结构合理布置喷嘴的数量和层高; (3)通过小型试验或设计确定喷嘴的角度; (4)喷淋用水采用除盐软化水,喷水压力0.4mpa左右; (5)增加喷淋装置后,管束内湿度增加,对轴流风机、电机、照明等线路部分绝缘提出更高要求,要考虑防护等级匹配性,并现场作好电机接线盒等部位的密封工作。 2)针对真空系统不严密对机组出力的影响,建议采取如下措施: (1)空冷真空系统非常庞大,实际运行中对整个系统的检测和维护相对复杂,即使找到漏点,目前所采取的普遍作法也是对管束的封堵,修复费用很大。所以对真空系统的管理,应体现预防为主的指导思想。 (2)加强空冷管束制造,施工阶段的质量管理工作,以维持系统高度的严密性。机组投产前的气密性试验应严格按照验收规范执行。气密性试验不合格,不应投入生产。 (3)考虑真空系统漏风量随运行时间逐渐增加的事实,在设计阶段可以配置抽气能力较原始计算值高一级容量的真空泵,以为今后系统漏空气量储备抽气容量。 (4)加强运行水质监督管理,重点复水系统含o2量,含fe的监管,防止空冷器管束内壁腐蚀发生泄漏,具体措施如下: ①树立水质管理“预防为主,工作重在平时”的指导思想,从运行、停运保养等各个环节采取综合性措施,确保各项水质指标在控制范围内; ②要求化水、汽机专业建立工作协调、监督机制,避免因职责不清而可能导致的水质事件; ③空冷机组有相对庞大的真空系统,对水质含o2控制比较困难。化学专业应积极开展水质含o2量控制的试验研究工作,改变湿冷机组靠化学方法除氧的思路,充分利用o2的双重性,开展汽包炉给水局部轻微氧化性无除氧剂水化学工况的运行试验工作(只加氨不加联氨),确保水质含o2数据合格。 (5)配备专业的真空检漏设备,对空冷系统定期检漏,对真空系统漏风情况有一客观的分析并提前制定防范措施。 3)针对空冷器管束表面积灰后对传热效率和负荷的影响,建议配套高压水冲洗装置,以定期冲洗的方式剥离管束表面积灰,使其不形成硬垢层,具体操作中注意以下几点: (1)现场冲洗,强调人员分工及协作配合,安全第一; (2)制定科学、合理的冲洗方式和频次; (3)对管束表面形成的硬垢层,考虑采用化学清洗和高压水力冲洗相结合方式处理,先利用化学药剂剥离松动后,再用高压水冲洗清除。 4)空冷机组增加喷淋装置和高加水冲洗系统后,相应增加了系统除盐水的消耗量,部分除盐水溅落地面形成了二次浪费。针对此现象,可以考虑将地面除盐水回收,经混凝,过滤处理后循环利用,以提高水资源的利用率。 4空冷凝汽器管束冬季防冻问题的预防措施 空冷机组在室外环境温度低于0℃的情况下,若机组负荷低,各管束间热负荷分配不均,就有可能导致管束冰冻等恶性工况发生,在实际生产中应高度重视。建议从如下方面着手: 1)从生产工艺上,要根据设计提供的机组最小防冻流量数据合理调整机组的负荷,尽可能保证机组出力高于防冻流量对应负荷; 2)目前,空冷机组对轴流风机的设计基本采用变频技术,为防止空冷系统冬季发生冰冻提供了更为灵活的控制手段,在冬季生产控制上要确保风机变频技术的可靠运行; 3)若机组最大负荷低于设计最小防冻流量,且气温偏低时,此时的生产控制就不能完全依赖风机变频技术调节,应提前通过试验制定该工况下的风机手动切换运行方式,确保管束不发生冰冻; 4)从生产工艺参数调节上,针对冬季防冻需求,可采取适当降低风机转速,机组运行背压偏上限,保持凝结水温度40~50℃范围内运行,通过凝结水温度提升达到管束防冻目的; 5)加强现场设备巡检力度,对管束底部,三角架边缘管束等重点检查,发现管束冰冻发冷时,及时调整机组运行方式,灵活采取防冻措施; 6)从管理角度,冬季尽量不安排空冷机组的计划性检修工作,机组安排临停时也必须采取相应措施,如凝结水管路放空积水等; 参考文献 [1]邱丽霞,等.直接空冷汽轮机及其热力系统[m].北京:中 国电力出版社,2006:81-117. [2]温高.发电厂空冷技术[m].北京:中国电力出版社, 2008:132-148. [3]王佩璋.我国大型火电直接空冷技术及设备的研究应用 [j].发电设备,2006,17(3):8-13. [4]郝晋堂.直接空冷机组化学问题分析和优化建议[c].火力 发电节水技术研讨会报告集.青岛:中国电机工程学会,2006.