改善真空提高汽輪機經濟性

1、126科技資訊 科技資訊SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2011NO.03SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION工業(yè)技術我 廠 使 用 的 是 凝 汽 式 背 壓 發(fā) 電 的 機 組 。 機 組 采 用 南 汽 L18-3.43-3型 中 壓 、 單 缸 、 沖 動 冷 凝 式 汽 輪 機 。 一 號 機 自 投 入 運 行 以 來 , 機 組 經 濟 性 不 高 。 通 過 歷 年 運 行 參 數 分 析 發(fā) 現 , 一 號 機 主 蒸 汽 參 數 比 較 穩(wěn) 定 , 平 均 為 :主 蒸 汽 溫 度 420 , 主 蒸 汽 壓

2、力 2.9MPa; 凝 汽 器 真 空 呈 下 降 趨 勢 , 尤 其 是 2005年 年 平 均 值 僅 為 80.07kPa 。要 增 大 汽 輪 機 的 理 想 焓 降 , 提 高 機 組 的 循 環(huán) 熱 效 率 , 通 過 提 高 蒸 汽 初 參 數 和 降 低排汽終參數可以獲得。 終參數不變時 , 提 高 初 參 數 , 可 以 增 加 汽 輪 機 的 功 率 , 從 而 可 提 高 汽 輪 機 的 熱 經 濟 性 。 一 號 機 采 用 滑 壓 運 行 方 式 , 蒸 汽 初 參 數 決 定 于 一 號 燃 機 負 荷 , 并 且 歷 年 參 數 都 比 較 穩(wěn) 定 , 對 附 機

3、 效 率 影響相對較小。 當蒸汽初參數不變時 , 降低 排 汽 壓 力 , 則 進 入 凝 汽 器 的 排 汽 焓 減 小 , 蒸 汽 在 汽 輪 機 中 的 可 用 焓 降 增 大 , 同 樣 可 以 提 高 汽 輪 機 的 熱 經 濟 性 。 降 低 汽 輪 機 排 汽 壓 力 的 有 效 方 法 是 使 汽 輪 機 的 排 汽 凝 結 , 即排汽在凝汽器內受到冷卻水的冷卻凝結 而 形 成 真 空 。 凝 汽 器 的 作 用 就 是 將 在 汽 輪 機中做完功的蒸汽的排出壓力盡可能地降 低 , 從 而 使 蒸 汽 在 汽 輪 機 中 的 可 用 焓 降 達 到最大 , 以提高汽輪機的工作效

4、率。 保持凝 汽 器 在 合 理 的 真 空 下 運 行 , 是 提 高 汽 輪 機 設 備 運 行 熱 經 濟 性 的 主 要 措 施 之 一 。 一號 機 凝 汽 器 真 空 低 , 是 機 組 經 濟 性 下 降 的 主 要原因。1一號機凝汽器運行狀況1. 1一號機凝汽設備運行現狀為(1設 備 運 行 時 , 凝 汽 器 冷 卻 水 由 兩 臺 流 量 為 2390T/h的 循 環(huán) 水 泵 供 給 。 循 環(huán) 水 泵 雖 然 保 持 滿 負 荷 運 行 , 但 同 時 還 供 給 一 號 機 冷 卻 水 和 附 機 低 壓 蒸 汽 裝 置 冷 卻 水 。 冷 卻 水 換 熱 后 回 到

5、一 號 水 塔 冷 卻 。 一 號 水 塔 沒 有 沉 淀 池 , 并 且 附 機 循 環(huán) 水 管 道 上 沒 有 濾 網 或 膠 球 清 洗 裝 置 , 凝 汽 器 冷 卻 水 水 質 相 對 較 差 。 夏 季 高 溫 期 還 存 在 冷 卻 水 溫 度高問題。(2附 機 運 行 時 , 保 持 一 臺 射 水 泵 和 射 水 抽 氣 器 運 行 。 射 水 池 水 由 循 環(huán) 水 和 工 業(yè) 水 供 給 。 在 夏 季 高 溫 期 存 在 射 水 池 水 溫 高 問 題 。(3附 機 運 行 時 , 保 持 一 臺 凝 結 水 泵 運 行。 偶爾出現凝汽器水位高現象。 1. 2運行情況分

6、析(1故 障 現 象 :機 組 負 荷 較 低 (1MW的 情 況 下 , 真 空 會 較 高 , 最 高 可 達 -94kPa, 排氣 溫 度 45 左 右 , 隨 著 機 組 負 荷 的 升 高 , 真 空 逐 漸 降 低 , 負 荷 升 至 6MW 左 右 , 真 空 最 低可達 -78kPa, 排 氣 溫 度 達 到 62左右。 其 次 , 循環(huán)水溫度對真空的影響也很明顯。 循 環(huán) 水 溫 度 12 時 , 真 空 可 達 -82kPa, 循 環(huán) 水 溫度 19時 , 真空只有 -79kPa 。 通 過 對 凝 汽 器檢查發(fā)現 , 一號、 二號凝汽器水室隔板變 形 嚴 重 , 進 水

7、室 與 出 水 室 形 成 通 道 , 通 道 處 最 大 間 隙 達 2cm 。 另 外 , 出 水 室 的 銅 管 結 垢 嚴 重 , 進 水 水 室 的 銅 管 則 比 較 干 凈 。(2原 因 分 析 :凝 汽 器 進 水 水 室 和 出 水 水 室 形 成 通 道 , 使 進 入 凝 汽 器 內 的 一 部 分 冷 卻 水 沒 有 流 進 凝 汽 器 銅 管 , 而 直 接 由 出 水 室 流 出 , 必 然 降 低 凝 汽 器 的 換 熱 能 力 , 位 于 凝 汽 器 上 部 的 出 水 水 室 銅 管 內 冷 卻 水 流 量 降 低 、 流 速 下 降 , 同 時 加 速 了

8、位 于 凝 汽 器 上 部 的 出 水 水 室 銅 管 的 結 垢 , 周 而 復 始 , 形 成 惡 性 循 環(huán) 。 凝 汽 器 真 空 降 低 是 必 然 的 結 果 。(1故 障 現 象 :調 整 軸 封 供 汽 壓 力 由 原 來 的 0.1MPa 左 右 降 至 目 前 的 0.04MPa, 真 空沒有變化。 進一步檢查發(fā)現 , 軸封加熱器 (軸加 汽側壓力不穩(wěn)定 , 軸加與凝汽器間多 級 水 封 溫 度 時 高 時 低 。 逐 漸 關 小 軸 封 加 熱 器 的 疏 水 后 , 軸 加 負 壓 逐 漸 降 低 , 由 原 來 的 -0.01MPa 降 到 -0.007MPa, 軸

9、加 空 氣 管 外 壁 溫 度 由 原 來 的 32 升 到 66 (用 測 溫 儀 測 量 , 真 空 由 -81kPa 升 到 -85kPa 。 單 獨 進 行 軸 加 注 水 的 操 作 , 真 空 也 會 有 所 提 高 , 由此可以確認軸加水封筒工作異常。(2原 因 分 析 :本 機 組 軸 封 冷 卻 器 疏 水 多 級 水 封 由 三 級 組 成 , 每 級 設 計 有 效 高 度 2.3m 。 軸封加熱器多級水封內部如果有 “漏 封” 現象時 , 凝汽器與軸封加熱器構成時斷 時 續(xù) 的 直 接 通 路 , 就 會 造 成 軸 封 加 熱 器 內 部 負 壓 過 高 以 及 內

10、部 壓 力 不 穩(wěn) 定 。 內 部 負 壓 過 高 時 , 空 氣 或 者 冷 水 就 會 由 射 水 抽 氣 器 處 經 軸 加 抽 汽 閥 倒 流 入 軸 封 加 熱 器 (致 使 軸 加 空 氣 管 外 壁 溫 度 只 有 32 , 再 由 軸 封 加 熱 器 和 多 級 水 封 進 入 凝 汽 器 , 從 而 影 響 凝 汽 器 真 空 。 逐 漸 關 小 軸 封 加 熱 器 的 疏 水手動閥 , 阻 斷 了 空 氣 或 者 冷 水 倒 流 路 線 , 軸 封 加 熱 器 內 建 立 水 位 , 加 熱 器 內 部 真 空 降低 , 射 水 抽 氣 器 正 常 工 作 , 軸 封 加

11、熱 器 內 少量未來得及凝結的蒸汽和空氣被射水抽 氣器抽出 , 軸加空氣管外壁溫度升高。 進行 軸 加 注 水 , 可 以 有 助 于 軸 封 加 熱 器 內 形 成 水 位 , 同 樣 可 以 阻 斷 空 氣 或 者 冷 水 的 倒 流 路 線 。在 機 組 停 機 期 間 進 行 凝 汽 器 注 水 查漏 , 并 未 發(fā) 現 負 壓 系 統(tǒng) 泄 漏 現 象 。 但 是 , 機 組運行時進行的真空系統(tǒng)嚴密性試驗卻不 合 格 。 試 驗 進 行 2min, 真 空 下 降 達 7kPa 。 規(guī) 程 規(guī) 定 :試 驗 3min, 下 降 1.5kPa 以 下 為 合 格。 從 而 更 加 說 明

12、 真 空 系 統(tǒng) 漏 入 空 氣 是 由 于軸加水封筒內部 “短路” 或者 “漏封” 造成 空 氣 由 射 水 抽 氣 器 處 進 入 凝 汽 器 的 , 而 不 是負壓系統(tǒng)泄漏的原因。 1. 3凝汽器水位過高本機組的凝汽器水位一直在規(guī)定的范 圍 內 運 行 , 偶 爾 發(fā) 生 短 時 間 水 位 高 現 象 。 1. 4抽空氣系統(tǒng)故障或者出力不足本 機 射 水 系 統(tǒng) 一 直 運 行 良 好 , 偶 有 因 射水池水溫過高影響凝汽器真空的現象出 現 , 但 是 , 采 取 射 水 池 及 時 換 水 的 措 施 后 , 真 空 很 快 就 會 恢 復 。根據附機凝汽設備運行參數和設備現 狀分

13、析 , 判斷造成附機真空低的原因有 :(1冷 卻 水 質 較 差 , 造 成 凝 汽 器 銅 管 臟 污 、 堵 塞。 (2冷 卻 水 量 不 足 。 (3冷 卻 水 進 口 溫 度 高。 (4真 空 系 統(tǒng) 存 在 漏 點 。 (5射 水 池 水 溫 高 , 造 成 射 水 系 統(tǒng) 效 率 下 降 。2采取的措施(1利 用 附 機 計 劃 停 機 時 間 , 對 凝 汽 器 銅 管 進 行 了 清 掃 , 通 過 高 壓 射 流 裝 置 對 銅 管進行了疏通。 (2利用附機計劃停機時間 , 對凝汽器水室變形隔板進行了處理。 (3利 用 附 機 計 劃 停 機 時 間 , 進 行 了 凝 汽

14、器 汽 側 查漏。 (4加強化學水處理環(huán)節(jié) , 提高冷卻水 水質。 (5加強射水池換水。 當循環(huán)水溫度高 時 , 及 時 倒 換 工 業(yè) 水 , 保 證 射 水 池 水 較 低 溫 度。 (6對低壓蒸汽裝置冷卻水進行調節(jié) , 增 大凝汽器冷卻水量。 (7加強凝汽器水位調 整 , 杜 絕 高 水 位 運 行 。 (8加 強 軸 封 供 汽 調 整。 (9按規(guī)程要求進行真空嚴密性試驗。3措施效果一 號 機 凝 汽 器 通 過 銅 管 清 掃 , 隔 板 處 理 , 汽側查漏等措施 , 真空得到了大幅提高。 一 號 機 運 行 期 間 , 真 空 平 均 為 89.97kPa, 機 組 出 力 達 到 額 定 出 力 的 73.35%, 比 同 期 多 發(fā)電近 2000萬 KWh 。4結語針 對 影 響 凝 汽 器 真 空