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汽机技术|凝汽器真空系统

 pjxmb 2017-08-31





汽设备是凝汽式汽轮机组的一个重要组成部分,它的工作性能直接影响整个汽轮机组的安全性、可靠性、稳定性和经济性。而凝汽器真空度是汽轮机运行的重要指标,也是反映凝汽器综合性能的一项主要考核指标。凝汽器的真空水平对汽轮发电机组的经济性有着直接影响,如果真空每降低 1%,将使汽轮机的汽耗量平均增加1%~2%,使煤耗增 加0.1%~0.15%。因此保持凝汽器良好的运行工况,保证凝汽器的最有利真空,是提高我厂二期、三期的经济指标以及实现节能减排的一项重要的条件。


一、凝汽器真空下降的主要特征和危害:

(1)排汽温度升高;

(2)凝结水过冷度增加;

(3)真空表指示降低;

(4)凝汽器端差增大;

(5)机组出现振动;

(6)在调节汽门开度不变的情况下,汽轮机的负荷降低。


二、凝汽器真空下降的原因分析:

引起汽轮机凝汽器真空下降的原因大致可以分为外因和内因两种:外因主要有循环水量中断或不足、循环水温升高、轴封供汽中断等;内因主要有凝汽器满水(或水位升高)、凝汽器结垢或腐蚀、凝汽器水侧泄漏、凝汽器真空系统不严密等。

1、循环水量中断或不足

循环水中断

循环水中断引起凝汽器真空急剧下降的主要特征是:真空表指示回零、凝汽器前循环水压力急剧下降。循环水中断的原因可能是:循环水泵或其驱动电机故障,造成循环水泵跳闸,备用泵未联动;循环水泵出口蝶阀自关;循环水吸水口滤网堵塞,吸入水位过低;循环水泵轴封或吸水管不严密或破裂,使空气漏人泵内;凝汽器循环水进口或出口电动门误关等。

循环水量不足

循环水量不足的主要特征是:真空逐步下降、循环水出口和人口温差增大。

 (1)若此时凝汽器中流体阻力增大,表现为循环水进出口压差增大,循环水泵出口和凝汽器进口的循环水压均增高,可断定是凝汽器内管板堵塞。

(2)若此时凝汽器中流体阻力减小,表现为循环水进出口压差减小,循环水泵出口和凝汽器出口的循环水压均增高,可断定是凝汽器循环水出水管部分堵塞。

(3)循环水泵供水量减少,一般可从泵入口的吸入高度增大、真空表指针摆动、泵内有噪音和冲击声、出口压力不稳等现象进行判断。

2、循环水温升高

我厂的循环水为开式水,受季节影响大,特别是夏季,循环水温升高,影响了凝汽器的换热效果。当循环水进口温度升高时,其吸收热量就减少,蒸汽冷凝温度就越高,冷凝温度的升高可使排汽压力相应升高,降低蒸汽在汽轮机内部的焓降,使得凝汽器内真空下降。循环水温越高,循环水从凝汽器中带走的热量越少,据测算,循环水温升高5℃,可使凝汽器真空降低1%左右。可见,循环水温度对真空的影响是很大的。

3、轴封供汽不足或中断

后轴封供汽不足或中断,将导致不凝结气体从外部漏入处于真空状态的部位,最后泄漏到凝汽器中,过多的不凝结的气体滞留在凝汽器中影响传热,使凝结水过冷度增大,不但会使真空迅速下降,同时还会因空气冷却轴颈,严重时使转子收缩,胀差向负方向变动。轴封供汽中断,常由于轴封汽压自动调节失灵或手动调节不当引起,应开大调门,使轴封汽压力恢复正常,当轴封供汽量分配不均引起个别轴封漏入空气时,应调节轴封进汽分门,重新分配各轴封供汽量。

4、凝汽器满水(或水位升高)

凝汽器汽侧水位过高引起真空下降的原因是:

(1)凝汽器汽侧水位升高后,淹没了下边一部分铜管,减少了凝汽器的冷却面积,使汽轮机排汽压力升高即真空降低。

(2)如凝汽器水位升高到抽空气管口高度,则凝汽器真空便开始下降。根据凝结水淹没抽气口的程度,开始时真空降低缓慢,以后便迅速加快,这时连接在凝汽器喉部的真空表指示下降,而连接在真空泵上的真空表指示上升。如果不及时采取必要的措施,将造成真空泵过负荷。

造成凝汽器满水的可能原因

(1)凝结水泵故障。

(2)凝汽器铜管破裂,此时凝结水水质恶化。

(3)备用凝结水泵的进、出口阀门关闭不严或逆止阀损坏,水从备用泵倒流回凝汽器内。

(4)正常运行中凝结水再循环门误动。

5、凝汽器铜管结垢或腐蚀

当凝汽器内铜管脏污结垢时,将影响凝汽器的热交换,使凝汽器端差增大,排汽温度上升,此时凝汽器内水阻增大,冷却通流量减小,冷却水出入口温差也随之增加,造成真空下降。凝结器铜管结垢对真空的影响是逐步积累和增强的,因此判断凝汽器铜管是否结垢,应与洁净时的运行数据比较。凝汽器铜管结垢的主要原因是循环水水质不良,在铜管内壁沉积了一层软质的有机垢或结成硬质的无机垢,严重地降低了铜管的传热能力,并减少了铜管的通流面积。

6、凝汽器水侧泄漏

凝汽器铜管泄漏,是凝汽器最常见的故障之一。凝汽器铜管泄漏,将使硬度很高的循环水进入凝汽器汽侧,凝汽器水位升高,真空下降,此外还使凝结水质变坏,造成锅炉和其它设备结垢和腐蚀,严重时可导致锅炉爆管。确认凝汽器铜管泄漏时应立即对凝汽器进行半侧查漏工作,平时利用停机的机会对凝汽器进行灌水查漏,对于查找出来的问题铜管如果条件允许,立即进行更换。

7、真空系统不严密

真空系统不严密,存在较小漏点时,不凝结的气体从外部漏入处于真空状态的部位,最后泄漏到凝汽器中,过多的不凝结气体滞留在凝汽器中影响传热,使真空异常下降,这类真空下降的特点是下降速度缓慢,而且真空下降到某一定值后,即保持稳定不再下降,这说明漏汽量和抽气量达到平衡。真空系统不严密漏气量增多时,表现的主要现象是:汽轮机排汽温度与凝汽器出口循环水温的差值增大、凝结水过冷却度增大。此时应立即查找漏气原因和漏气点并予以消除。下面介绍一下容易发生漏气的地点,以便查找和消除。

(1)汽轮机排汽缸与凝汽器的连接管段由于热变形或腐蚀穿孔引起漏气。

(2)汽缸变形,从法兰接合面不严密处漏入空气。

(3)轴加U型管疏水或真空破坏门水封断水。

(4)凝汽器水位计接头不严密,或其它与真空系统连接的设备或管道上的计量表连接管有缺陷。

(5)真空系统的管道法兰接合面、阀门盘根等不严密,特别是真空泵进口管上的空气门盘根不严密等。


三、凝汽器真空下降的预防措施: 

       (1)加强对循环水供水设备的维护工作,确保设备的正常运行。

(2)轴封供汽压力自动、凝汽器水位自动要可靠投用,并加强对凝汽器水位和轴封供汽压力的监视。

(3)对凝汽器的汽水、水封设备的运行加强监视分析,防止水封设备损坏或水封失水漏空气。

(4)汽水系统化学补充水水箱水位要正常,如果补充水的温度低,可以吸收更多的排汽热量,从而降低凝汽器温度。

(6)坚持定期进行汽轮机真空严密性试验,监视真空系统严密程度。若结果不合格时,应对汽轮机真空系统进行查漏,堵漏。

(7)提高凝汽器胶球清洗装置的投入率。

        (8)每次停机后都对凝汽器进行灌水查漏,同时应对运行中处于真空系统的水位计、低加系统等进行仔细检查,以消除漏气点。

(9)加强对真空抽气系统的监视,如果真空泵工作效率降低或故障,即使真空系统严密,由于真空泵不能有效的抽吸凝汽器中的空气,也将使传热系统减小。

(10)认真分析比较运行中各参数的情况:凝汽器的真空,排汽温度,凝结水的水质、温度,循环水进出口水温、压力,凝汽器热井水位,循环水泵电流值等。


责任编辑:兰陵王


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