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文檔簡介

1、凝汽器真空的影響因素及常見故障分析王友強(山東電力建設第二工程公司西固項目部)【摘 要】現(xiàn)代大型電廠凝汽式汽輪機組的熱力循環(huán)中,凝汽設備起著冷源的作用,其主要任務是將汽輪機排汽凝結成水并在汽輪機排汽口建立與維持一定的真空度。凝汽器的真空度對汽輪機裝置的效率、功率有重大影響,直接影響到整個汽輪機組的熱經(jīng)濟性。本文從凝汽器端差、循環(huán)水溫升和凝汽器入口水溫的角度,分析了影響凝汽器真空的因素,通過查找資料并參考一些機組的實際問題的處理方法,研究了造成凝汽器真空緩慢下降的原因。【關鍵詞】汽輪機冷端 傳熱端差 循環(huán)水溫升 真空嚴密性 軸端漏氣引言目前,我國發(fā)電能源構成中還是以煤為主(占80%),雖然正大力

2、開發(fā)西部水電資源,并且加快了核電項目的建設,但目前以煤為主的結構還不會改變。目前中小機組效率低、煤耗高,對環(huán)境污染嚴重1。 電能是最潔凈最便于使用的二次能源。生產(chǎn)電能要消耗大量的一次能源,我國生產(chǎn)電力用煤接近全國煤產(chǎn)量的三分之一,西方國家進口的煤絕大部分用于生產(chǎn)電能。據(jù)美國電力研究所(EPRI)90年代初的一份跟蹤調(diào)查報告表明,電廠平均實際供電熱耗率高出設計值1000 以上,當時就把電廠節(jié)能降耗列為重大科研項目。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,提高火電機組運行效率,降低能耗,并進一步提高機組運行的安全性、可靠性越來越受到重視。我國政府充分認識到走可持續(xù)發(fā)展道路的重要性后,由粗放型經(jīng)濟向集約型經(jīng)濟轉軌,電廠

3、節(jié)能問題越來越受到國家和電力行業(yè)的普遍重視。另外,隨著電力體制改革的深入,電力行業(yè)各大公司都已經(jīng)掛牌運營,現(xiàn)在國家電力公司出臺的競價上網(wǎng)進一步促進了節(jié)能降耗工作的展開。在現(xiàn)代大型電站凝汽式汽輪機組的熱力循環(huán)中,凝汽設備起著冷源的作用,其主要任務是將汽輪機排汽凝結成水并在汽輪機排汽口建立與維持一定的真空度。以凝汽器為核心,內(nèi)連汽輪機低壓缸,外連循環(huán)水系統(tǒng),構成了電站熱力系統(tǒng)“冷端”。根據(jù)汽輪機工作原理,凝汽器的真空度對汽輪機裝置的效率、功率有重大影響,因此凝汽器的工作效能直接影響到整個汽輪機組的熱經(jīng)濟性。汽輪機組冷端系統(tǒng)性能不良,嚴重影響整個機組的熱經(jīng)濟性,使供電煤耗率增加1。例如300MW等級

4、機組是目前我國電力生產(chǎn)的主力機組約半數(shù)以上機組凝汽器的運行真空低于設計值12,而凝汽器真空降低l,機組熱耗率約上升0.8%,煤耗率增約2.5。因此,汽輪機組冷端系統(tǒng)性能差的問題是電力行業(yè)關注的焦點之一。分析冷端系統(tǒng)性能不良的原因以及對經(jīng)濟性的影響,提高凝汽器性能,維持機組經(jīng)濟真空運行,直接影響到整個汽輪機組的熱經(jīng)濟性。1 汽輪機冷端系統(tǒng)簡述汽輪機冷端系統(tǒng)主要由汽輪機低壓缸、表面式凝汽器、抽氣設備、膠球清洗裝置、凝結水泵、循環(huán)水泵和循環(huán)水水源,以及這些部件之間的連接管道和管件等組成。一個簡單的汽輪機冷端系統(tǒng)原則性系統(tǒng)圖如圖1-1。 圖1-1 冷端系統(tǒng)原則性系統(tǒng)圖1-抽氣設備; 2-汽輪機低壓缸;

5、 3-發(fā)電機; 4-循環(huán)水泵;5-凝汽器; 6-凝結水泵; 7-膠球消洗裝置排汽離開低壓缸之后進入凝汽器殼側,凝汽器管內(nèi)流入由循環(huán)水泵提供的循環(huán)水作為冷卻工質,將排汽凝結成水。由于蒸汽凝結成水時,體積驟然縮小,這就在凝汽器內(nèi)形成高度真空。為保持所形成的真空,則需用抽氣設備將漏入凝汽器內(nèi)的空氣不斷抽出,以免不凝結空氣在凝汽器內(nèi)逐漸積累,使凝汽器內(nèi)壓力升高。由凝汽器產(chǎn)生的凝結水,則通過凝結水泵依次進入機組的低壓加熱器、除氧器、高壓加熱器,最終進入鍋爐4。循環(huán)水按供水方式的不同,有一次冷卻供水和二次冷卻供水。供水來自江、河、湖、海等天然水源,排水仍排回其中的,稱為一次冷卻供水,或開式供水。供水來自冷

6、卻水塔或冷卻水池等人工水源,排水仍回到冷卻水塔(水池)循環(huán)使用的,稱為二次冷卻供水,或閉式供水。不論是開式供水還是閉式供水,冷卻水所帶入的泥沙、污穢的物質和加熱過程中分解出的鹽分等均會不同程度地沉積在循環(huán)水管的內(nèi)表面上;由于附著物的傳熱性能很差,將導致凝汽器真空降低,而且還會加速冷卻水管的腐蝕,因此采用膠球清洗裝置進行清洗,并在循環(huán)水泵進水管上安裝濾網(wǎng),達到良好的凈化循環(huán)水的效果。2 本文主要研究的內(nèi)容汽輪機冷端性能總歸是對影響真空的因素的研究,凝汽器內(nèi)真空的形成是由于在凝汽器內(nèi)蒸汽和凝結水汽液兩相之間存在一個平衡壓力8,11。蒸汽凝結時的溫度()越低,凝汽器內(nèi)的絕對壓力越低()。凝汽器的真空

7、度為: 圖1-1 蒸汽和水的溫度沿冷卻表面的分布在凝結過程中,排汽溫度,所受的影響如圖所示,圖號的各符號的意義如下:- 排汽溫度 - 冷卻水入口溫度- 凝汽器傳熱端差 - 冷卻水溫升 - 傳熱面積由圖得:=+ (1-1)由于凝汽器真空即排汽壓力可以用與之相對應的飽和蒸汽溫度來確定,所以本文在主凝結區(qū)的蒸汽凝結溫度公式(1-1)的基礎上展開對影響真空的因素的研究,具體內(nèi)容如下:1. 影響凝汽器傳熱端差因素一般運行經(jīng)驗表明,凝汽器真空每下降l,機組汽耗會增加1.5%2.5% ;而傳熱端差每升高1 ,供電煤耗約增加1.5%2.5%。影響凝汽器傳熱端差的因素比較復雜,主要包括凝汽器傳熱系數(shù)、熱負荷、清

8、潔系數(shù)、空氣量及冷卻水系統(tǒng)的特性等。2. 影響冷卻水溫升因素冷卻水溫主要決定于循環(huán)倍率,或者說,當進入凝汽器的蒸汽量一定時,主要決定于冷卻水量。冷卻水量減少,則冷卻水溫增大,真空降低。冷卻水量主要決定于循環(huán)水泵,也可能由其他原因而減小8,例如,凝汽器管板被雜草、木塊、小魚等堵塞;冷卻水管內(nèi)側結垢,流動阻力增大;循環(huán)水泵局部故障;循環(huán)水吸水井水位太低,吸不上水等都可能使冷卻水量減少,引起真空降低。3. 影響冷卻水進口溫度因素 冷卻水進口溫度主要決定于電站所在地的氣候和季節(jié)。用冷卻塔時還決定于冷卻塔的冷卻效果。4.凝汽器真空度下降的原因及預防措施排汽真空度對汽輪機正常運行起著非常重要的作用。真空度

9、下降,會使汽輪機的汽耗和最后幾級葉片的反動度增加、軸向推力增大;隨著排汽溫度升高,會引起汽輪機轉子旋轉中心漂移而產(chǎn)生振動,甚至引起汽缸變形及動靜間隙增大。如因冷水量不足而引起故障的,還會導致銅管過熱而產(chǎn)生振動及破裂,縮短凝汽器的使用壽命。以上影響因素是相互關聯(lián)的,雖然各種因素對冷端性能的綜合影響不是簡單的算術和,特別是嚴密性和清潔度,但是,基本反映出一種因素對冷端性能的影響程度。本文通過對影響汽輪機冷端問題的分析與研究,通過查找資料并參考一些電廠的實際問題的解決處理對問題的分析,研究各設備之間的相互影響,并對這些資料進行分析、整理、總結,采取綜述的形式完成對問題的研究。3. 影響凝汽器傳熱端差

10、的因素凝汽器傳熱端差值的變化標志著凝汽器運行狀況的好壞,可作為判別凝汽器運行狀態(tài)的依據(jù)。運行中端差值越小,則運行情況越好機組的熱效率越高。對汽輪機凝汽器傳熱端差存在的問題進行深入的討論和分析,提出了有針對性的處理措施,對汽輪機凝汽器運行中的節(jié)能降耗,有一定意義。3.1 傳熱端差的確定凝汽器的傳熱端差是指凝汽器排汽溫度與冷卻水出口溫度的差值。凝汽器在不同工況下的傳熱端差,可由傳熱方程求得: (2-1)其中:- 凝汽器的冷卻面積 - 自蒸汽至冷卻水的平均總體傳熱系數(shù)可見,傳熱端差與、有關。設計時,凝汽器的傳熱量一定時,主要根據(jù)循環(huán)倍率決定,只能按經(jīng)驗數(shù)值取定。因此,只有增大才能減小。增大需要增大投

11、資,故也要在汽輪機組“冷端最佳參數(shù)選擇”任務中決定。運行時,已定,因此傳熱系數(shù)是影響傳熱端差的主要因素。越大,傳熱端差越小,真空越高。因此,凡影響傳熱系數(shù)的因素,都將影響傳熱端差,從而影響真空。3.2 運行中影響凝汽器端差的因素影響凝汽器傳熱端差的因素比較復雜,主要包括凝汽器傳熱性能、熱負荷、清潔系數(shù)、空氣量及循環(huán)水系統(tǒng)的特性等。3.2.1 空氣量的原因及措施凝汽器的空氣來源有二:一是由新蒸汽帶入汽輪機的,由于鍋爐給水經(jīng)過除氧,這項來源極少;二是處于真空狀態(tài)下的各級與相應的回熱系統(tǒng)、排汽缸、凝汽設備等不嚴密處漏入的,這是空氣的主要來源。空氣嚴密性正常時進入凝汽器的空氣量不到蒸汽量的萬分之一,雖

12、然少但危害很大。主要是空氣阻礙蒸汽放熱,使傳熱系數(shù)減小,端差增大從而使真空下降7??諝獾牡诙笪:κ鞘鼓Y水的過冷度增大。降低空氣量主要從真空嚴密性和抽氣器的工作性能考慮7。3.2.1.1 真空嚴密性 真空嚴密性差是造成汽輪機真空低的主要原因,在根據(jù)工程調(diào)試的經(jīng)驗,真空系統(tǒng)易泄漏空氣的薄弱環(huán)節(jié)有:(1)凝汽器熱井、低壓加熱器玻璃管水位計經(jīng)常出現(xiàn)漏點、缺陷,漏入空氣,造成嚴密性下降。(2)軸封加熱器水位自動調(diào)節(jié)失靈導致水位偏低,水封無法建立,導致空氣漏入。(3)采用迷宮式水封的給水泵,其密封水排至凝汽器,水封無法有效建立,導致空氣漏入。(4)低壓缸防爆門、小汽機排汽管防爆門、凝汽器入孔門等也經(jīng)常

13、由于密封不嚴,或防爆門出現(xiàn)裂縫,導致空氣漏入。(5)大機、小機低壓軸封由于軸封壓力不能滿足需要,造成軸封泄漏,另外,汽封間隙的大小、汽封的完好程度也是造成軸封泄漏的重要因素。(6)凝結水泵進口法蘭、凝泵水封泄漏也經(jīng)常導致凝結水溶氧不合格。(7)管道安裝。目前的新建機組,安裝質量較好,壓力管道均進行水壓試驗,真空管道均進地灌水試驗,由于法蘭,閥門盤根等原因導致泄漏的情況較小。(8)部分低壓管道上的疏水閥、排汽閥,關閉不嚴,導致真空泄漏。根據(jù)實際情況及分析研究,可采用以下處理措施:(1)機組運行過程中維持軸封系統(tǒng)各疏水U形水封的正常工作。(2)機組運行過程中維持好軸封加熱器的正常水位。(3)按設計

14、要求調(diào)整汽輪機軸端汽封間隙,減小軸端漏汽量。(4)運行中嚴格控制低壓汽封供汽壓力、溫度,遇到汽封系統(tǒng)運行不正常,應及時進行分析,不可隨意提高汽封供汽壓力、溫度。(5)負壓部位管道設計時,應充分考慮膨脹問題,應設有一定長度的彎頭或膨脹節(jié)。(6)運行中應盡量避免劇烈工況出現(xiàn)。(7)及時更換泄漏的閥門。3.2.1.2 真空系統(tǒng)檢漏方式由于汽輪機組,尤其是大功率的帶抽汽的供熱式機組的真空系統(tǒng)較為龐大。漏點的隱蔽性較大,凡是與真空系統(tǒng)相連的負壓系統(tǒng)都有可能造成泄漏12。影響機組的嚴密性在真空系統(tǒng)的技術和應用中,真空系統(tǒng)的泄漏是不可避免的,真空系統(tǒng)檢漏的目的是使系統(tǒng)中的漏氣量小到工藝要求所允許的程度。目前

15、常用的檢漏方法有真空灌水試驗21,此時汽輪機需停運,將水灌滿凝汽器蒸汽空間直至低壓缸汽封洼窩處,并使處于真空狀態(tài)下的所有設備和管道充水,從而檢查有水滲漏的地點,來確定其不嚴密處。在機組運行時查漏,常采用的方法是使用氦質譜檢漏儀進行真空檢漏。首先將氦質譜檢漏儀的傳感器即吸槍置于真空泵氣水分離器的排氣口,將儀器調(diào)整到所需要的檢漏模式,在懷疑的泄漏部位用噴槍噴吹極少量的氦氣。由于凝汽器的內(nèi)、外壓差,氦氣將通過漏孔被真空泵抽出并排至大氣。通過氦質譜檢漏儀的吸槍及前級泵的抽吸作用,氦氣將進入到檢漏儀的質譜室,在室內(nèi)氣體分子被電離,由于不同的荷質比而分離開來。質量數(shù)為4的氦離子被收集下來,離子收集板的電流

16、正比于收集到的氦離子數(shù),經(jīng)放大后,以漏率值顯示在儀器上。漏率值的大小直接反映了泄漏點的泄漏情況。雖然氦質譜檢漏儀可靠、靈敏度高,但是也有其局限性。在目前的機組安裝中,由于工藝的要求,所有的管道、閥門均有保溫層和閥門套,且閥門、管道的數(shù)量眾多,系統(tǒng)龐大,在不明真空泄漏的情況下進行查漏,需將閥門套及法蘭保溫拆除,工作量很大,有時也難于取得預期的效果。此時就需要輔以一些其他的手段來縮小查漏范圍。此外,還有鹵素檢漏法和超聲波檢漏法,這兩種都是在機組運行狀態(tài)下進行。因氦氣的分子小滲透力強以及不易和其他物質發(fā)生化學作用,加上氦質譜檢漏儀具有靈敏度高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點,所以氦質譜檢漏技術已成為目前汽輪機真空系

17、統(tǒng)檢漏的先進方法。3.2.1.3 實例介紹(1)某廠1號機組在前期調(diào)試中真空一直很好,在某次升至200MW 負荷時,真空突降了1.5,當時機組情況很穩(wěn)定,也無操作,排除了認為開關閥門的原因,認為可能是低壓系統(tǒng)的法蘭或閥門產(chǎn)生了泄漏,采用氦質譜儀對防爆門、人孔門等容易發(fā)生泄漏的地方進行查漏,均未發(fā)現(xiàn)問題。如要對低壓系統(tǒng)的法蘭進行普查,工作量很大。因為200MW以上,所有的疏水閥均關閉,各疏水管道均處于真空狀態(tài),各連接法蘭均有泄漏的可能。300MW機組的疏水系統(tǒng)中有兩個疏水擴容器,一個位于凝汽器外,一個內(nèi)置于凝汽器中,每個疏水擴容器上均有四個疏水集箱。在真空查漏中采用了將一個疏水集箱上的所有疏水閥

18、全部打開,增加集箱中的壓力,使其達到正壓或減少真空度,同時觀察真空變化和真空泵電流的變化。通過這個方法發(fā)現(xiàn)在內(nèi)置式疏水擴容器集管上有一未封口管段,通過詢問安裝人員,得知原來可能是用布堵塞,因此在前一階段未影響真空,在熱脹冷縮的作用下,布塞逐漸松脫,被吸入凝汽器。由于該管段全部被保溫層所封閉,無法從外面檢查。將該管段處理后,真空有很大的好轉。(2)某廠2號機組在調(diào)試中真空一直不好,真空嚴密性試驗的結果一直在0.8l/min左右,嚴重超標。該機真空有個特點,機組的真空隨著負荷的增加逐漸好轉,真空泵電流也變小。200MW時,真空泵電流為201A左右,而300MW真空泵電流為198199A左右,空氣泄

19、漏量在減小。但是與1號機300MW真空泵電流195A相比,還有較大距離。根據(jù)這個特點認為是機組的低壓部分由于蒸汽壓力的提高,而降低泄漏處的真空度,減少了空氣的泄漏量。采用氦質譜檢漏儀對低壓加熱器及相連的管道進行了檢漏。但是未發(fā)現(xiàn)泄漏。一次,在進行汽泵A與電泵帶300MW 的試驗中,發(fā)現(xiàn)真空提高了1多,且真空泵電流也從兩臺汽泵帶300MW 時的198A左右降低到194195A的水平。通過這個現(xiàn)象,認為可能是汽泵小機中分面發(fā)生了泄漏,因在進行汽泵與電泵帶300MW的試驗中,汽泵A出口的給水由正常的540t/h上升660t/h,這也意味著進汽量的增大,從而使小汽機A中分面處的壓力由原來負壓改變至正壓

20、,減少了空氣泄漏量。然后通過氦質譜檢漏,發(fā)現(xiàn)A小機垂直中分面處泄漏量為8E一7水平。隔離A小機后進行真空嚴密性試驗。試驗結果為0.25/min,達到了合格的標準。在整套啟動前的消缺中,對小機A揭缸檢查,發(fā)現(xiàn)垂直中分面錯口0.05??傊l(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象,及時查明原因,采取消除措施,確保機組安全經(jīng)濟運行。3.2.1.4 抽汽器抽氣設備的任務是在機組啟動時建立真空以及在運行中抽除從真空不嚴密處漏入空氣和未凝結蒸汽。抽汽設備分射流式抽氣器和容積式抽氣器。隨著蒸汽參數(shù)的提高和機組功率的增大,以及機組滑壓參數(shù)運行的運用,大部分機組使用射水抽氣器和真空泵。抽氣器的工作情況也會影響凝汽器真空。主要存在兩個問題

21、;一是抽氣能力;二是工作介質的物理性質。如當真空不嚴密或設計不合理,無法全部抽出凝汽器內(nèi)的不凝結氣體而引起不凝結氣體累積。工作介質若是冷卻水時,其夏季的水溫可達35 以上,而抽水氣室的真空是由水溫決定的(飽和溫度與飽和壓力是一一對應的),屆時所能達到的最高真空也只是冷卻水溫度對應的飽和壓力。過冷卻度增加的主要原因是漏入的空氣量增加,或抽汽設備工作狀況變差。當均壓箱壓力變化較小時,漏入的空氣量變化不會大,過冷卻度如果上升達3以上,可以判斷抽汽設備工作不正常。若工作蒸汽壓力降低,抽氣器工作能力降低,若開大進氣閥不能解決問題,則要檢查噴嘴前的濾網(wǎng)是否被堵塞,當排氣管明顯有蒸汽時,可能是通過抽氣器的冷

22、卻水量不足,使進入冷卻器蒸汽不能充分凝結,導致冷卻器汽側壓力增高,射水抽氣器工作水溫對抽氣量影響很大,在空氣門全關的情況下,抽氣器所造成的最低壓力就決定于工作水溫下的飽和壓力,當工作水溫升高時,應降低射水池的水溫。射水箱水溫較高,是中小電廠真空度較差的一個容易忽略的問題。射水泵出現(xiàn)故障21,進水溫度較高,水箱水位低,水泵出口壓力降低,電流減少,此時運行人員應停放故障泵開啟水箱水溫,讓水位正常。射水抽氣器出口尾管內(nèi)生銹或結垢,會增大阻力,使射水器混合室內(nèi)壓力升高,影響出力。當真空嚴密性實驗確定沒有漏空氣量時,抽氣系統(tǒng)工作的失常,抽氣量將降低,導致凝汽器端差增加21,凝結水含氧量繼續(xù)增加。目前采用

23、的短喉管射水抽氣器效率低,排水管距水箱液面距離短,使射水泵功耗增加,影響射水抽氣器的工作性能;抽氣器管阻增加,導致凝氣器背壓升高。檢驗處理的方法:(1)改進低效率的抽氣器,將其短喉管加長或選用其它高效的抽氣器。(2)將射水抽氣器在允許的范圍內(nèi)盡可能提高安裝標高,保證排水管距液面有足夠距離。(3)設計和安裝抽氣系統(tǒng)空氣管道時,應盡量縮短抽氣管道長度,加大管徑,減少彎頭和閥門數(shù)量。3.2.2 清潔度的原因及措施凝汽器冷卻表面積臟污,凝汽器銅管內(nèi)結有不同程度的硬垢時,影響了循環(huán)水流量及其傳熱效果。凝汽器傳熱面的結垢和污染使傳熱系數(shù)降低,從而使凝汽器端差增大,真空下降。結垢和污染的來源分為兩種:即外部

24、污染和內(nèi)部結垢。3.2.2.1 外部污染對于開式循環(huán)水系統(tǒng)外部污染源主要是水中的泥沙、有機物及雜質;對于閉式循環(huán)水系統(tǒng),主要是因循環(huán)水濃縮易結垢。由于江河水的污染日益嚴重,特別是水中的塑料薄膜、編織袋等垃圾,吸在濾網(wǎng)上不易被沖洗掉,增加了水阻力,影響循環(huán)水泵正常工作。這些雜物又容易從濾網(wǎng)的縫隙鉆人系統(tǒng),遮蓋在凝汽器管板上,減少了冷卻面積,同時還影響膠球清洗正常運行。因此,水中垃圾對循環(huán)水系統(tǒng)正常工作影響極大。為清除水中垃圾,目前采用濾網(wǎng)和凝汽器反沖洗裝置。為提高凝汽器的清潔度,除控制結垢和污染的來源外,目前通常采用機械或化學方法清洗凝汽器。其中,最重要的是膠球清洗。廣州球江電廠4臺300MW機

25、組,都配有膠球清洗裝置,以前因種種原因未投入使用,1998年7月對膠球清洗裝置進行了完善,使其投入運行,使用膠球清洗裝置后,凝汽器真空提高了214。3.2.2.2 內(nèi)部結垢內(nèi)部結垢主要是運行機組汽水品質控制不嚴,導致凝汽器汽側結垢,降低了傳熱效果。如有些電廠凝汽器出口凝結水含氧量嚴重超標,為降低凝結水含氧量,可采用改進凝汽器補水方式和采用凝汽器喉部補水霧化設備等。廣州珠江電廠的4臺300MW機組均對原有凝汽器喉都補水裝置和運行方式進行改進。據(jù)試驗測量結果表明,凝結水含氧量下降很多,并嚴格控制汽水品質,大大降低了凝結水在凝汽器汽倒結垢的可能性。3.2.2.3 結垢清洗在凝汽器中,冷卻面結垢對真空

26、影響是逐步積累和增強的18,凝汽器結垢可使凝汽器阻力損失增大,凝汽器的管壁熱阻也由于結垢使熱阻變大,管壁結垢增大的熱阻往往會成為傳熱過程中的主要熱阻,針對這個熱阻采取處理措施,收效應最為顯著。在運行中對循環(huán)冷卻水采用經(jīng)過嚴格預處理的廠內(nèi)水,同時合理安排清洗周期。凝汽器在初期結垢較松,污泥多,可用機械清洗法,但這種清洗法需要時間較長,且操作時,需一根根地洗刷,因而勞動強度大,易損傷銅管,已很少采用,也可采用干燥法及反沖洗法,但前者需要減負荷,要求排汽溫度保持在506O,將半面凝汽器停用,放水后打開入孔,用風扇對其強迫通風,當管內(nèi)微生物和軟泥龜裂時,再恢復、通水沖走。這種方法耗費時間太長,只在一定

27、水質條件下具有效果,而后者反沖洗,雖說不用停機,但清洗效果不夠理想,因此現(xiàn)在在國內(nèi)外不少機組都采用了膠球連續(xù)清洗法,這種方法方便、快捷,而且效果顯著,如果采用帶有4寬的金剛砂的海綿球,能去除銅管中的硬垢。當凝汽器結硬垢后,則可對凝汽器進行酸洗,針對水垢以碳酸鹽為主,夾雜硅酸鹽、硫酸鹽等,可適當選擇如硫酸或鹽酸溶液,但一定要控制濃度、溫度、酸洗時間,也可適當選用氨基磺酸作為主洗劑,濃度約為5%,它能緩慢地對銅管進行清洗,腐蝕速度小于標準1 ,清洗時加0.5%的酸緩蝕劑,適量的滲透劑,0.2%氫氟酸,水溫在40左右,流速0.1,要循環(huán)清洗,然后用水再沖洗,并且加工業(yè)磷酸三鈉,由于循環(huán)水含鹽量低,故

28、運行一段時間后,銅管表面可生成一層致密Cu(OH)保護膜,使銅表面與水隔離抑制腐蝕,清洗后,可大大提高傳熱系數(shù),真空可相應的提高,安全性及經(jīng)濟性也都能大為提高。3.2.3 凝汽器熱負荷根據(jù)傳熱學原理分析,凝汽器性能隨其熱負荷的增加而降低、隨著凝汽器冷卻面積的增加而有所改善,但是,熱負荷對凝汽性能的影響遠大于冷卻面積的影響。不同冷卻面積下熱負荷對凝汽器真空的影響詳見表2-1。對某引進型300MW機組所配套的16000凝汽器計算得知:(1)將熱負荷從當前的475MW降低到設計值385MW,真空將會提高12 1.3。(2)假如將凝汽器面積從16000增大到19000,真空提高僅020.4。凝汽器熱負

29、荷的改變,必然會引起凝汽器的傳熱端差的變化20。引起凝汽器熱負荷變化因素很多,除了必然的排氣和供熱機組供熱量變化外,各級抽氣疏水,調(diào)節(jié)氣門前疏水,低加疏水等均接入凝汽器,都可能增加額外熱負荷,運行中應盡力避免額外的熱負荷,以防因此而增加端差。表2-1 凝汽器熱負荷對凝汽器壓力的影響()熱負荷(MW)冷卻面積()48943038532216006.846.065.524.8317006.665.905.394.7318006.525.805.304.6619006.415.715.224.60注:冷卻水溫度20,清潔度0.85,冷卻水流量288003.2.4 凝汽器傳熱性能正常運行時凝汽器的排汽

30、壓力與排汽溫度的關系是飽和蒸汽的壓力和溫度的關系,也就是說凝汽器的排汽壓力是由相應的飽和蒸汽溫度來決定的,而飽和蒸汽的溫度與循環(huán)冷卻水的熱交換程度有關。所以,凝汽器的傳熱系數(shù)越大,傳熱端差越小,真空越低。以下分析影響傳熱系數(shù)的因素:3.2.4.1蒸汽在管子外壁的凝結換熱蒸汽冷卻凝結時壁面被一層液膜覆蓋,凝結放出的熱量必須穿過液膜才能傳到冷卻面,這時液膜層就成為換熱的主要熱阻。影響凝結換熱的因素從運行角度看主要是不凝結氣體(UP空氣),它對凝結換熱產(chǎn)生十分有害的影響,即使含量極微。在靠近液膜表面的蒸汽側,隨著蒸汽的凝結,蒸汽分壓力減小,不凝結氣體的分壓力增大。蒸汽在抵達液膜表面進行凝結前,必須以

31、擴散方式穿過聚積在界面附近的不凝結氣體層,這是一層原因;此外蒸汽分壓力的下降,使相應的飽和溫度下降,減小了凝結的驅動力,這又是一層原因。3.2.4.2 管子內(nèi)外壁的傳熱清潔銅管的導熱換熱系數(shù)由其材質和結構尺寸決定,其熱阻是很小的,然而冷凝器運行一段時間后,換熱面上會積起水垢、污泥、油污之類的覆蓋物垢層,有時還由于換熱面與流體的相互作用發(fā)生腐蝕而引起覆蓋物垢層。所有這些覆蓋物都表現(xiàn)為附加熱阻,使導熱換熱系數(shù)減小換熱性能下降。3.2.4.3 對流換熱的影響因素影響對流換熱系數(shù)的因素包括影響流動的因素及影響對流換熱熱量傳遞的因素,后者是由物性參數(shù)決定,前者與流速、特征尺寸及物性參數(shù)有關,而運行中能改

32、變的只有流速。3.2.4.4 排除和減小不凝結氣體的聚集厚度運行中要做到把不凝結氣體盡可能多地從聚集處帶走,從而減小不凝結氣體的厚度,減小蒸汽的擴散阻力,達到提高傳熱系數(shù)的目的。在實際運行中,由于真空系統(tǒng)不嚴密,有少量空氣漏入,并且蒸汽中會有少量的空氣,在凝汽器中,蒸汽中空氣含量可能達到0.01%,量雖然少,但危害嚴重。主凝結區(qū)空氣平均分壓很小,汽水混合物流向冷卻水管,蒸汽在冷卻水管表面凝結為水膜后滴下流走。在向下流動的過程,在冷卻水管外圍,空氣分壓力逐漸增加,部分蒸汽分子只能通過擴散靠近冷卻水管外側,從而阻礙蒸汽的凝結過程,傳熱系統(tǒng)大大下降,可能從正常的2500j/(m2.s.K)左右下降到

33、2000j/(m2.s.K)以下,使真空下降。到目前為止,設計凝汽器用的總體傳熱系數(shù)均按實驗求得的經(jīng)驗或經(jīng)驗圖表來確定,都要考慮清潔度、冷卻水溫、管徑、管材等因素。此外,還有冷卻水入口溫度循環(huán)水量和循環(huán)水溫,也影響到傳熱系數(shù)。4. 影響冷卻水溫升的因素分析及措施 凝汽器中,冷卻水由進口處的溫度逐漸吸熱上升到出口處的溫度,這之間的溫度升高差為冷卻水溫升,它反映了凝汽器的換熱能力。根據(jù)凝汽器的熱平衡方程式有: (3-1)式中 - 凝汽器中的蒸汽比焓和凝結水比焓 - 進入凝汽器的蒸汽量與冷卻水量當進入凝汽器的蒸汽量一定時,主要決定于冷卻水量。冷卻水量減少,則冷卻水溫增大,真空降低。冷卻水量主要決定于

34、循環(huán)水泵即循環(huán)水量,也可能管路或虹吸井的影響。4.1 循環(huán)水泵大機組的循環(huán)水泵有軸流式和混流式兩種形式,與300MW機組配套的循環(huán)水泵基本上為大型立式混流泵,有些采用定速不可調(diào)葉片的循環(huán)水泵。在機組運行中或停機后進行調(diào)整,以改變循環(huán)水泵的特性,從而改變循環(huán)水量,來滿足運行的要求。正常運行中,凝汽器內(nèi)實現(xiàn)著穩(wěn)定、平衡、連續(xù)的熱交換過程,汽輪機每一時刻的排汽全部在凝汽器內(nèi)凝結成水,而凝結過程中所釋放的熱量則全部被循環(huán)環(huán)水所吸收,對應不同的熱負荷和冷卻水溫度,其最佳冷卻水量也不同。循環(huán)水泵運行方式是否合理,主要取決于汽輪機的微增出力與循環(huán)水泵耗功之問的關系,當能尋求到循環(huán)水泵耗功與微增出力之差為最佳

35、值時,循環(huán)水泵的運行方式才是合理的。目前,大多數(shù)電廠不論機組負荷大小和冷卻水溫度高低,均采用一機二泵運行方式,這種運行方式既浪費電能,又使廠用電率增高,極不經(jīng)濟。4.2 循環(huán)水量 循環(huán)水量直接影響汽輪機排汽的凝結17,凝結的程度又影響到凝汽器的真空。下表為300MW機組以上凝汽器類型在額定工況下需要的冷卻水量。凝汽器系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)水量的需要值與機組負荷、凝汽器的類型和循環(huán)水進水溫度有關,通常是用循環(huán)水的溫升來監(jiān)視。3-1 凝汽器的類型和需要的循環(huán)水序 號凝汽器型號機組功率冷卻面積冷卻水設計溫度MW1N-153203001532024.52N-1500030015000203N-1323030013

36、230204N-1725035017250205N-400006004000020當真空急劇下降的同時,循環(huán)水進水壓力亦急劇下降,出口虹吸降至零,表示循環(huán)水中斷,真空下降,循環(huán)水進水壓力下降,凝結水流量不變,但循環(huán)水溫升增大,表示循環(huán)水量減少,若伴隨有單個循環(huán)水泵電流到零,若循環(huán)水泵跳閘,失電;循環(huán)水泵電流晃動,可能是進水不暢,或出口濾網(wǎng)阻塞,或出水門芯掉落,此外,還應檢查鄰機有無增加用水量的操作,凡循環(huán)水量減少造成真空下降,系統(tǒng)有備用循環(huán)水泵時,都應啟動備用循環(huán)水泵,真空逐漸下降,循環(huán)水泵和系統(tǒng)不變,循環(huán)水壓力上升,凝結水流量不變時,循環(huán)水溫升增大,則可能是凝汽器二次網(wǎng)阻塞引起,此時應進行凝

37、汽器清掃。真空下降,出口虹吸晃動,凝結水流量不變時,循環(huán)水溫升增大,可能是循環(huán)水虹吸破壞不嚴重造成,進水壓力低,出水側真空部位,漏空氣等,可能引起虹吸破壞,循環(huán)水虹吸嚴重破壞時,虹吸到零,溫升增大和真空下降的幅度都較大。對于兩臺機組并列運行的循環(huán)水系統(tǒng),當某側凝汽器的循環(huán)水虹吸破壞后,母管壓力雖會升高,但大部分水都跑到虹吸正常的凝汽器去了,這種系統(tǒng)嚴重的虹吸破壞也有可能造成該路循環(huán)水斷水6。一個電廠投入生產(chǎn)后,設備都已固定,但由于各環(huán)境的不同,在各個不同工況下有著不同的最佳運行真空和傳熱端差,生產(chǎn)中必然以實際的最佳真空和傳熱端差來指導運行調(diào)整;特別是在進水溫度較高的條件下,更為重要。改變冷卻水

38、量的方法除了進水量充足和泵的最佳工作性能外,還可以通過冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)化運行或增加備用泵運行等方法14。如采用定轉速葉片角度可調(diào)循環(huán)水泵的運行方式,在可調(diào)葉片角度的系統(tǒng)中,可根據(jù)實際需要調(diào)整葉片角來滿足冷卻水量的要求。電廠冷卻水工作多以低揚程大流量而設計的,運行中多以冷卻出水門配合調(diào)整最佳進水壓力和出口虹吸的,當必須增加冷卻水量而開大出水門的同時,要適當提高進水壓力,保證最佳進出水壓差和虹吸,不可出現(xiàn)出口閥開太大引起進水補充水足而虹吸破壞。4.3 冷卻水流速凝汽器冷卻水在設備中的換熱過程主要是以對流換熱為主,而對流換熱與冷卻水流速有著很大的關系,冷卻水流速主要決定于設計者的設計值,包括冷卻水系統(tǒng)

39、的設計、冷卻水壓力的范圍、冷卻管束的合理冷卻面積和排列方式以及管束的選材和幾何形狀等。實際運行中是調(diào)整冷卻水量、冷卻水壓力和虹吸作用的,這要靠一定的運行經(jīng)驗來實現(xiàn)。5. 冷卻水進口溫度 冷卻水的進口溫度主要決定于電站所在地的氣候和季節(jié)。冬季冷卻水進口溫度低,主凝結區(qū)的蒸汽凝結溫度也低,真空高;夏季水進口溫度高,主凝結區(qū)的蒸汽凝結溫度也高,真空低。用冷卻塔時,冷卻水的進口溫度還決定于冷卻塔的冷卻效果。氣候和季節(jié)是我們無法左右的,我們只有通過冷卻塔來進一步達到理想的進口溫度。5.1 冷卻塔簡介冷卻塔是火電廠的重要輔助生產(chǎn)設備,是通過空氣與水接觸,進行熱、質傳遞,將水冷卻的設備。其工作過程就是把火電

40、廠汽輪機末端的排汽在凝結成水的過程中所要散發(fā)出的大量熱釋放到大氣中,并以較高的冷卻效率,使凝結水獲得較低的水溫。電廠冷卻塔的任務是把火電廠汽輪機末端的排氣在凝結成水的過程中所散發(fā)的大量熱量釋放到環(huán)境中,并以較高的冷卻效率,使凝結水獲得較低的水溫。一般來說凝結水的溫度越低,汽輪機的熱效率越高,反之不僅會影響汽輪機的熱效率,甚至會危及汽輪機運行的安全性。因此,冷卻塔的冷卻效率直接影響火電廠運行的安全性和經(jīng)濟性。5.2 影響冷卻塔性能原因作為電廠熱力循環(huán)中的重要輔助設備,冷卻塔的性能直接關系到電廠的經(jīng)濟效益。性能優(yōu)良的冷卻塔可使機組在最小的能耗下輸出最大的功率,是保證汽輪機具有較高熱效率、安全運行及

41、滿負荷發(fā)電的先決條件。5.2.1 淋水填料的原因 循環(huán)水散熱過程與塔內(nèi)空氣分布、水分布和淋水填料的性能密切相關,淋水填料的優(yōu)劣直接影響冷卻塔的運行效果。不同的淋水填料因其熱力性能和阻力特性的差異,具有不同的冷卻能力。填料有如下特性: (1)幾何形狀相同的填料在厚度和間距不同時,水溫相差0.420.47。(2)填料形狀對水溫的影響達1.14。(3)塑料填料換熱性能優(yōu)于水泥格網(wǎng)板。因此選擇性能優(yōu)良的淋水填料能降低出水塔水溫且使通風阻力較小。無論是順流還是逆流的冷卻塔改換高性能的薄膜填料能導致冷卻水溫降低58,相當于提高50%的冷卻能力或更多。5.2.2 淋水密度的原因淋水密度是指單位面積淋水填料所

42、通過的冷卻水量,它也是影響冷卻塔出塔水溫的主要因素之一。由于運行方式不當、維修不及時造成噴嘴堵塞、損壞,填料破損及生長藻類,致使換熱面積相對減少,造成出塔水溫發(fā)生變化。5.2.3 循環(huán)水流量對冷卻塔性能的原因影響冷卻塔傳熱性能的另一個重要參數(shù)是循環(huán)水量。增加循環(huán)水量有益于凝汽器側熱交換,可提高汽輪機的效率;但對于冷卻塔來說,當出塔空氣的相對濕度未達到飽和時,增加循環(huán)水量,可使出塔空氣逐漸趨于飽和,此時若繼續(xù)增加循環(huán)水量,過量熱水放出的熱量已無法被空氣吸收,出塔水溫反而很快升高,且增加循環(huán)水量還需要多消耗泵的功率。降低機組效率。實際上是以循環(huán)水泵耗功來補償冷卻塔出口水溫的,循環(huán)水量不能無限增加,

43、應選擇一個最佳值。5.3 冷卻塔應該注意的問題開式循環(huán)的凝汽器循環(huán)水進水溫度一般是由環(huán)境因素決定,個別電廠則受到循環(huán)水出水回流的影響。隨著電力工業(yè)的發(fā)展和環(huán)保要求的提高,采用閉式循環(huán)冷卻塔運行的機組在南方電廠也有所增加。而采用閉式循環(huán)冷卻塔運行的機組,在環(huán)境溫度低于設計值時,往往由于冷卻塔冷卻效果差,使循環(huán)水入口溫度達不到設計值比較普遍,從而影響凝汽器真空。凝汽器運行背壓與冷卻水溫密切相關,對機組運行的經(jīng)濟性影響也更為直觀。目前運行的機組中,由于冷卻塔性能限制,采用閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的機組較采用開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的機組背壓普遍偏高。對300MW機組冷卻塔曾在一些電廠做過性能試驗,各冷卻塔冷卻效

44、果差異較大,其原因及影響因素較多。如填料的選擇及性能、填料的高度設計、塔的阻力、塔周圍環(huán)境對塔通風的影響,噴濺裝置的性能及安裝、塔的面積和淋水密度分布不均等。有的冷卻塔對防止污染重視不夠,特別是微生物污染較嚴重,影響了塔的冷卻效果。冷卻塔選用、設置、管道設計、施工不當,都能導致冷卻塔運行不良。這些問題有時是單一存在的,有時是錯綜交結一起的,工程實踐中要具體問題具體分析。除了以上的技術措施,平時的保養(yǎng)和清潔亦很重要。無論冷卻塔是新購買的或經(jīng)過一段時期停用,需先清洗及檢查各部位,運轉部位更必須詳細檢查清楚始可開動。只有這樣,方能保證冷卻塔的良好運行。冷卻塔做為發(fā)電廠重要的輔助設備,它的熱力性能直接

45、關系到發(fā)電廠的經(jīng)濟效益,它是保證汽輪機具有較高的熱效率,安全運行及滿負荷運行的前提條件。冷卻塔性能下降對機組經(jīng)濟性影響是相當可觀的,對于300MW機組而言,冷卻塔出口水溫升高1,效率降低0.23% ,煤耗增加0.798,熱耗增加23.39 ,因此,加強冷卻塔的性能檢測和檢查維護,適時改造設備和調(diào)整參數(shù),保持冷卻塔良好的熱力性能,極大地有利于機組的安全經(jīng)濟運行。在冷卻塔的運行中,最重要的是檢查冷卻塔熱力性能是否正常,加強運行維護,調(diào)整到最佳工況,使機組能經(jīng)濟運行19。 為使冷卻塔能在最佳狀態(tài)下運行,一方面應加強監(jiān)督維護,對引起性能下降的諸多要素逐條加以分析,建立完善的考核制度,選擇維護費用最低的

46、、而性能高的冷卻塔運行方式;另一方面,應對那些因長期運行造成其性能下降的或因設計造成的冷卻塔出力不足,應考慮進行技術改造,以提高其冷卻性能。6. 真空下降的常見原因及預防措施汽輪機凝汽器真空高低直接對機組的經(jīng)濟、安全、可靠運行有著重大影響。不論是新還是老機組,在正常運行中,汽輪機設備真空變低,通常發(fā)生的較為緩慢地下降,個別情況真空急劇下降,此時汽輪機必須立即按規(guī)定降負荷隨后檢查設備及系統(tǒng),判斷急劇下降的原因,并消除它。真空急劇下降的原因很多,但現(xiàn)象明顯,故不難于查尋,再者真空急劇下降的情況較少,而真空緩慢下降才是帶有普遍性的問題?,F(xiàn)對汽輪機正常運行中,較為常見的凝結器真空緩慢下降的表征、原因與

47、處理方法,總結如下:6.1 機組啟動中造成凝結器真空緩慢下降的原因在汽輪機組正常運行中,造成凝結器真空緩慢下降的原因有多方面主要有以下五點:6.1.1汽輪機軸封壓力不正常 (1)表征:機械真空表、真空自動記錄表的指示值下降、汽輪機的排汽缸溫度的指示值會上升。 (2)原因:在機組啟動過程中,若軸封供汽壓力不正常,則凝結器真空值會緩慢下降,當軸封壓力低時,汽輪機高、低壓缸的前后軸封會因壓力不足而導致軸封處倒拉空氣進入汽缸內(nèi),使汽輪機的排汽缸溫度升高,凝結器真空下降。而造成軸封壓力低的原因可能是軸封壓力調(diào)節(jié)伐故障;軸封供汽系統(tǒng)上的閥門未開或開度不足。 (3)處理:當確證為軸封供汽壓力不足造成凝結器真

48、空為緩慢下降時,值班員必須立即檢查軸封壓力、汽源是否正常,在一般情況下,只需要將軸封壓力調(diào)至正常值即可。若是因軸封汽源本身壓力不足,則應立即切換軸封汽源,保證軸封壓在正常范圍內(nèi)即可,若是無效,則應該進行其它方面檢查工作。6.1.2 凝結器熱水井水位升高(1)表征:機械真空表、真空自動記錄表、汽輪機的排汽缸溫度的指示值下降、而凝結器電極點、就地玻管水位計值會上升。(2)原因:凝結器的熱水井水位過高時,淹沒凝結器銅管或者凝結器的抽汽口,則導致凝結器的內(nèi)部工況發(fā)生變化,即熱交換效果下降,這時真空將會緩慢下降。而造成凝結器的熱水井水位升高的原因可能是除鹽水補水量過大;機組#4低加凝結水排水不暢;凝結水

49、系統(tǒng)上的閥門開度不足造成的。 (3)處理:當確證為凝結器的熱水井水位升高造成凝結器真空為緩慢下降時,值班員必須立即檢查究竟是什么原因使凝結器真水位上升,迅速想辦法將凝結水位降至正常水位值。6.1.3 凝結器循環(huán)水量不足 (1)表征:機械真空表、真空自動記錄表的指示值會下降,汽輪機的排汽缸溫度的指示值上升,凝結器循環(huán)水的進、出口會波動,凝結器循環(huán)水的進、出口水溫度會發(fā)生變化(進口溫度正常,出口溫度升高)。 (2)原因:當循環(huán)水量不足時,汽輪機產(chǎn)生的泛汽在凝結器中被冷的量將減小,進而使排汽缸溫度上升,凝結器真空下降,造成循環(huán)水量不足的原因可能是循環(huán)水泵發(fā)生故障;循環(huán)水進水間水位低引起循環(huán)水泵汽化,

50、使循環(huán)水量不足;機組凝結器兩側的進、出口電動門未開到位;在凝結器通循環(huán)水時,系統(tǒng)內(nèi)的空氣未排完。(3)處理:當確證為凝結器循環(huán)水量不足造成凝結器真空為緩慢下降時,值班員應迅速匯報班長,同時,聯(lián)系循環(huán)水泵人員檢查循泵運行是否正常,進水間水位是否正常。迅速到就地檢查機組凝結器的兩側進、出口電動門是否已經(jīng)開到位,兩側進、出口壓力是否波動。6.1.4 處于負壓區(qū)域內(nèi)的閥門狀態(tài)誤開(或誤關) (1)表征:機械真空表、真空自動記錄表、汽輪機的排汽缸溫度的指示值下降,發(fā)生的時間之前,值班人員正好完成與真空系有關操作項目。 (2)原因:由于機組啟動過程中,人員操作量大,在此過程中難免會發(fā)生操作漏項或是誤操作的

51、情況,這是造成此類真空下降的主要原因。(3)處理:當確證為處于負壓區(qū)域內(nèi)的閥門狀態(tài)誤開(或誤關)造成凝結器真空為緩慢下降時,值班人員應迅速將剛才所進行過的操作恢復即可。6.1.5 軸封加熱器滿水或無水 (1)表征:機械真空表、真空自動記錄表的指示值會下降,汽輪機的排汽缸溫度的指示值上升,若是軸封加熱器滿水,則汽輪機的高、低壓缸前、后軸封處會大量冒白汽,而此時軸封壓力會上升,嚴重時,造成軸封加熱器的排汽管積水,使軸封加熱器工況發(fā)生變化,導致真空下降;若是軸封加熱器無水,則大量的軸封用汽在軸封加熱器中未進行熱交換就直接排入凝結器內(nèi),增加了凝結器的熱負荷,導致真空下降。 (2)原因:在機組啟動過程中

52、,由于調(diào)整不當或是軸封系統(tǒng)本身的原因使軸封加熱器滿水或是無水,將導致凝結器真空下降,造成軸封加熱器滿水或是無水的原因可能是軸封加熱器銅管泄漏;軸封加熱器至凝結器熱水井的疏水門開度不足,或是疏水門故障;抽汽逆止門的回水門開度過大;軸封加熱器汽側進、出口門開度不足,疏水量減少,使軸封加熱器無水。(3)處理:當確證為軸封加熱器滿水或無水造成凝結器真空為緩慢下降時,司機迅速通知副司機檢查軸封加熱器的水位是否正常,若是滿水則開啟軸封加熱器汽側排汽管上的放水門排水至有蒸汽流出為止,同時檢查軸封加熱器的汽側疏水門是否已達全開位置。若是軸封加熱器無水,則將軸封加熱器的水位調(diào)至1/2即可。 在汽輪機機組啟動過程

53、中,經(jīng)常碰到的凝結器真空緩慢下降的原因就是這種。當然,這不是絕對的,但是應該遵循這樣的原則:當凝結器真空緩慢下降時,值班員應根據(jù)有關儀表,表征,工況進行綜合判斷,然后進行相應的處理。6.2 機組正常運行中凝結器真空緩慢下降的原因6.2.1 射水池的水溫升高,抽氣器工作失常 (1)表征:凝結器的真空值與某時期相比較有所下降,或早晚間真空值存在差值。若用電子測溫儀或用手摸射水池水時,水溫偏高,射水抽氣器的下水管的溫度也同樣偏高。 (2)原因:在汽輪機機組運行過程中,由于季節(jié)的變化或是其它因素使射水池的水溫升高,在抽氣器的噴嘴處可能會發(fā)生汽化現(xiàn)象,從而使抽氣工作失常,凝結器中的不能凝結氣體不能及時排

54、出,導致真空下降。造成射水池水溫上升的原因可能是夏季環(huán)境溫度引影響;熱力系統(tǒng)內(nèi)有熱源排入射水池內(nèi),使水溫升高。(3)處理:當確證為射水池水溫升高造成凝結器真空緩慢下降時,適當開啟射水池補水門進行射水池換水工作,降低水溫。必要時檢查熱力系統(tǒng)與其相關連的閥門是否關閉嚴密,即可。6.2.2 軸封加熱器排汽管積水嚴重 (1)表征:當排汽管積水時,軸封加熱器排汽管的外壁溫度偏低,嚴重時,高、低壓缸前后軸封處會大量冒白汽,這時,機組凝結器真空開始緩慢下降。(2)原因:當軸封加熱器排汽管積水時,使排汽的通流面積減少,軸封供汽系統(tǒng)工作失常,導致真空下降。造成軸封加熱器排汽管積水的原因可能是軸封加熱器水位升高;

55、排汽至射水抽氣器下水管上的閥門故障;軸封蒸汽母管帶水;季節(jié)變化(如天氣變冷)。 (3)當確證為軸封加熱器排汽管積水造成凝結器真空緩慢下降時,機組人員應迅速地將軸封排汽母管上的放水門全開,進行排水工作,直至水排完為止。必要時開啟軸封母管端頭疏水門排水,即可。6.2.3 凝結器汽側抽氣管積水 (1)表征:當凝結器汽側空氣管積水時,凝結器甲、乙汽側空氣管的管壁及腔室疏水管的管壁的溫度相對于正常時約低,而射水抽氣處抽氣器的外壁溫度則相對升高。 (2)原因:當凝結器汽側空氣管積水時,使抽氣器空氣管的通流面積相對減小,導致凝結器真空緩慢下降。造成凝結器汽側空氣管積水的原因可能是機組啟動時,抽氣器空氣管疏水

56、不及時;季節(jié)變化(如天氣變冷);抽氣器倒拉水進入空氣管。 (3)處理:當確證為凝結器汽側空氣管積水造成凝結器真空緩慢下降時,機組人員應迅速匯報班、值長,然后進行凝結器空氣管拉水工作。此項工作不是經(jīng)常進行的,因此,應做好相應的安全措施之后,再開始進行操作,具體的方法是:匯報值長同意,若機組負荷為100MW則適當將負荷減至80MW運行,記錄工作前的有關參數(shù)(真空、排汽溫度、軸封壓力等);緩慢關閉該機組運行中的射水抽氣器空氣門,注意真空下降的程度,必要時適當將機組負荷減少部分;當空氣門關完之后,稍開真空破壞門停留時間不超過60秒,緊接著又迅速關閉真空破壞門;迅速將射水抽氣器空氣門全開,恢復至正常狀態(tài)

57、;匯報值長,將機組負荷加至100MW運行即可。6.2.4 凝結水位升高(1)表征:凝結器電極點、就地玻管水位計指示升高,凝結水泵出口壓力升高,運行的凝結水泵電流升高達極限值。凝結水過冷度增大。 (2)原因:在正常運行中,造成機組的凝結器水位升高的原因可能是除鹽水補水量過大;凝結器銅管泄漏;凝結水再循環(huán)電動門誤開或關不到位;低壓加熱器疏水泵出口壓力過高和除氧器壓力過高(排擠凝結水)。(3)處理:當確證為凝結水位升高造成凝結器真空緩慢下降時,值班員應迅速查明造成凝結器水位升高的原因,將凝結器水位降低即可。6.2.5 工作過程中發(fā)生失誤造成凝結器真空緩慢下降(1)表征:類似的情況發(fā)生時,凝結器真空機械真空、自動記錄表的指示值下降速度會出現(xiàn)兩種象征:凝結器真空緩慢下降,汽輪機的排汽缸溫度上升,凝結器電極點水位計的指示值上升,凝結水泵電流和凝結水母管壓力會升高;凝結器真空急劇下降時,汽輪機的排汽缸

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