汽輪機凝汽器漏空氣的分析與處理

汽輪機凝汽器漏空氣的分析與處理

0凝結(jié)器傳熱端差凝汽設備是凝汽汽設備的重要組成部分。凝汽設備的運行質(zhì)量直接影響到整個裝置的可靠性和可靠性。凝汽器內(nèi)如果漏入空氣,將使凝結(jié)器傳熱端差增大,真空下降,機組運行安全系數(shù)降低,經(jīng)濟性降低。對于200MW的汽輪機組,凝結(jié)器傳熱端差每增加1℃,汽輪機效率將降低0.115%左右,發(fā)電煤耗將增加1g/kWh左右。北京熱電分公司的2臺機組是德國ABB公司生產(chǎn)的200MW雙抽熱電聯(lián)產(chǎn)凝汽器式汽輪機,自1998年投產(chǎn)以來,隨著機組的不斷運行,真空嚴密性越來越差,分析查找影響真空嚴密性降低的原因以及解決方法已經(jīng)是確保機組安全與經(jīng)濟運行的一項重要任務了。1空氣的危害和凝結(jié)水過冷卻的矛盾凝汽器的空氣來源有2個: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)下的低壓各級與相應的回熱系統(tǒng)、排汽缸、凝汽設備等的不嚴密處漏入的空氣,這是空氣的主要來源。空氣嚴密性正常的時候,進入凝汽器的空氣量不到蒸汽量的萬分之一,雖然很少,但危害很大。其影響不在于使排汽壓力略微提高,而是空氣阻礙了蒸汽向凝汽器的冷卻水管外側(cè)放熱。試驗表明空氣含量即使只有1/1000左右,放熱系數(shù)也降低10%左右?？諝獾牡诙笪：褪鞘鼓Y(jié)水的過冷度增大。凝結(jié)水的過冷卻是凝汽器運行當中的一個不正?，F(xiàn)象,它對電廠的安全、經(jīng)濟性不利。凝結(jié)水過冷卻代表著冷卻水直接帶走的熱量太大,這些熱量要靠回熱系統(tǒng)來加熱補充。同時凝結(jié)水的過冷卻還會使凝結(jié)水含氧量增加,對管路和設備均會產(chǎn)生腐蝕,縮短了設備的使用壽命。一般大型發(fā)電機組凝結(jié)水的過冷度在0.5～1℃范圍內(nèi)。2凝汽器漏空氣影響和消除過程凝汽器漏空氣的臨時急救辦法是設法增加空氣的抽出量,以減小對真空的影響,如增開射水抽氣器或真空泵,最終的辦法是尋找并消除漏空氣點。因為在凝汽器漏空氣不嚴重的情況下只是對機組的經(jīng)濟性有著一定的影響,但如果漏空氣比較嚴重時,將會直接對凝汽器的真空產(chǎn)生影響,嚴重時可能被迫停機。因此,在發(fā)現(xiàn)凝汽器漏空氣后一定要及時查找,并設法消除。一般先檢查軸封供汽壓力是否不足或中斷,及系統(tǒng)操作過程或操作后是否造成了向凝結(jié)器漏空氣。而真空系統(tǒng)不嚴密容易泄漏的地方往往是與真空系統(tǒng)相連的管道、閥門、法蘭、焊口、水位計等位置。200MW汽輪機組真空系統(tǒng)管道多,范圍廣,系統(tǒng)復雜,尋找空氣泄漏點有一定困難。如果不能在機組運行中對真空系統(tǒng)漏點加以判斷并處理,而在停機后,待汽輪機缸溫降至100℃以下,進行真空系統(tǒng)灌水找漏處理,大概需要8天左右的時間,損失了大量發(fā)電量,經(jīng)濟損失相當巨大。3影響真空延密度的主要因素圖1是該公司200MW汽輪機組真空系統(tǒng)示意圖,從圖中可以分析出影響真空嚴密性的因素主要有以下方面。3.1采暖未投入時熱網(wǎng)系統(tǒng)真空嚴密性汽輪機的四段抽汽用于采暖加熱,抽汽進入熱網(wǎng)加熱器換熱后,汽側(cè)產(chǎn)生的空氣通過熱網(wǎng)加熱器空氣管排入凝汽器,疏水側(cè)的空氣通過熱網(wǎng)疏水泵空氣管排入凝汽器。在采暖投入的情況下,由于熱網(wǎng)加熱器內(nèi)有蒸汽和疏水,外界空氣不易漏入熱網(wǎng)系統(tǒng),不會影響汽輪機的真空嚴密性。但在采暖未投入時,由于熱網(wǎng)加熱器內(nèi)沒有蒸汽和疏水,一旦熱網(wǎng)空氣系統(tǒng)的閥門不嚴,將使熱網(wǎng)系統(tǒng)處于負壓狀態(tài),外界空氣很容易通過熱網(wǎng)系統(tǒng)漏入凝汽器,從而影響汽輪機的真空嚴密性。從表1可以看出,在采暖投入的情況下,真空嚴密性的試驗結(jié)果稍微低一些,而在采暖未投入的情況下試驗結(jié)果偏高。由此可以判斷出,熱網(wǎng)系統(tǒng)空氣閥門的嚴密性越來越差,因此有必要對熱網(wǎng)系統(tǒng)的空氣門定期檢查內(nèi)漏,利用采暖解列的機會對熱網(wǎng)空氣系統(tǒng)的閥門進行研門或更換閥門,以確保真空嚴密性在合格范圍內(nèi)。3.2熱力試驗結(jié)果軸封加熱器的疏水是直接排向凝汽器的,當軸封加熱器水位過低時,空氣有可能隨同疏水一同進入凝汽器,導致真空下降。2010年10月13日,熱力試驗組進行了一次試驗,將軸封加熱器水位調(diào)整得較高(排水管上方),試驗后所得的結(jié)果為每分鐘下降29.2Pa。待將軸加水位維持較低后又做了一次試驗,試驗結(jié)果為每分鐘下降205Pa。從試驗結(jié)果可以看出,由于軸封加熱器水位偏低致使疏水管有空氣漏入了凝汽器,而且比較嚴重。因此,在日常機組運行中一定要將軸封加熱器維持較高水位,及時調(diào)整,避免空氣漏入凝汽器。3.3凝汽器軸封供汽管設置當汽輪機負荷較大,軸封壓力過高時,軸封排汽閥將開啟,將蒸汽從軸封供汽管排入凝汽器。當軸封系統(tǒng),尤其是中低壓缸軸封壓力不合適時將會導致空氣漏入軸封系統(tǒng)而排入凝汽器,因此,在正常運行中一定要控制好軸封壓力,既不能使蒸汽外漏,又要避免空氣漏入凝汽器。3.4空氣漏入凝汽器給水泵密封水的回水在正常運行中是排向凝汽器的,雖然回水是經(jīng)過一個水封筒來隔絕空氣的,但如果在密封水回水中斷或水封筒本身漏空氣的情況下,空氣就可能會漏入凝汽器,影響凝汽器的真空。在2010年曾經(jīng)發(fā)生過幾次因為給水泵密封水回水異常導致真空急劇下降的現(xiàn)象,由此可以看出給水泵密封水回水系統(tǒng)有時不夠通暢,有空氣漏入,這還有待在停機檢修時對系統(tǒng)進行進一步檢查,查找原因。3.5加的水位不穩(wěn)定低壓加熱器的疏水直接排入凝汽器,如果低加水位過低,有可能使空氣隨同疏水一同進入凝汽器。所以在運行中低加的水位不宜維持過低,但由于低加疏水也有水封筒,而且1號、2號低加汽側(cè)也屬于負壓區(qū),因此影響應該不是很大。其他幾個系統(tǒng),像啟動旁路閥門不嚴漏空氣、凝汽器水位計漏空氣、真空泵系統(tǒng)閥門不嚴等也都有可能降低真空系統(tǒng)的嚴密性,但