卜建軍 張鳳霞
摘要:由于凝汽器真空下降使汽輪機(jī)組運(yùn)行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性都會有所降低,分析真空降低的原因,提出提高機(jī)組凝汽器真空的有效方法顯然十分必要。根據(jù)這一現(xiàn)狀,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際,分析凝汽器真空下降的主要特征及其原因,根據(jù)相關(guān)參數(shù)的變化和電廠運(yùn)行檢修規(guī)程,提出相應(yīng)的處理方法,以保證機(jī)組在合理的背壓下運(yùn)行,提高機(jī)組運(yùn)行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
關(guān)鍵詞:凝汽器;真空;原因分析;應(yīng)對措施
凝汽器是凝汽式汽輪機(jī)裝置的主要組成部分之一,它的主要作用有兩個(gè)方面:一是在汽輪機(jī)排汽口建立并維持高度真空;二是保證蒸汽凝結(jié)并供應(yīng)潔凈的凝結(jié)水作為鍋爐給水。凝汽器的結(jié)構(gòu)類型目前采用最為廣泛的是表面式凝汽器,其特點(diǎn)是冷卻介質(zhì)與蒸汽經(jīng)過管壁間接換熱,從而保障了凝結(jié)水的潔凈。凝結(jié)設(shè)備在熱力循環(huán)中起著冷源作用,降低汽輪機(jī)排汽的壓力和溫度,可以提高循環(huán)熱效率。凝汽器真空的下降會使汽輪機(jī)組運(yùn)行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性降低。
北方銅業(yè)熱電廠凝結(jié)設(shè)備采用的是N-1000-2型凝汽器,屬于分列二道制表面式水冷,冷卻面積為1000m2,冷卻水量3000t/h,水室內(nèi)最大允許水壓0.25MPa,冷卻水壓0.17MPa,水阻0.1MPa,冷卻水流速1.85m/s。
熱電廠曾經(jīng)多次發(fā)生凝結(jié)器的真空緩慢下降的異常情況,給汽輪機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成一定的影響。各機(jī)組都不同程度發(fā)生過凝結(jié)器真空緩慢下降的異常情況,只是真空下降的最低數(shù)值不同。造成凝結(jié)器真空緩慢下降的原因較多,現(xiàn)在就本人在生產(chǎn)實(shí)際工作中遇到的造成凝結(jié)器真空緩慢下降的原因與處理方法介紹給大家僅供參考,若有錯(cuò)誤觀點(diǎn)則請指正,謝謝!
一、在汽輪機(jī)組啟動過程中,造成凝結(jié)器真空緩慢下降的原因
1、凝結(jié)器熱水井水位升高
(1)、原因:凝結(jié)器的熱水井水位過高時(shí),淹沒凝結(jié)器銅管或者凝結(jié)器的抽汽口,則導(dǎo)致凝結(jié)器的內(nèi)部工況發(fā)生變化,即熱交換效果下降,這時(shí)真空將會緩慢下降。而造成凝結(jié)器的熱水井水位升高的原因可能是:一除鹽水補(bǔ)水量過大;二低加凝結(jié)水排水不暢;三凝結(jié)水系統(tǒng)上的閥門開度不足造成的。
(2)、現(xiàn)象:機(jī)械真空表、真空自動記錄表、汽輪機(jī)的排汽缸溫度的指示值下降、而凝結(jié)器電極點(diǎn)、就地玻璃管水位計(jì)值會上升。
(3)、處理:當(dāng)確證為凝結(jié)器的熱水井水位升高造成凝結(jié)器真空為緩慢下降時(shí),值班員必須立即檢查究竟是什么原因使凝結(jié)器真水位上升,迅速想辦法將凝結(jié)水位降至正常水位值。
2、凝結(jié)器循環(huán)水量不足
(1)、原因:當(dāng)循環(huán)水量不足時(shí),汽輪機(jī)產(chǎn)生的泛汽在凝結(jié)器中被冷的量將減小,進(jìn)而使排汽缸溫度上升,凝結(jié)器真空下降,造成循環(huán)水量不足的原因可能是:一循環(huán)水泵發(fā)生故障;二循環(huán)水進(jìn)水池水位低引起循環(huán)水泵汽化,使循環(huán)水量不足;三機(jī)組凝結(jié)器兩側(cè)的進(jìn)、出口電動門未開到位;四是在凝結(jié)器通循環(huán)水時(shí),系統(tǒng)內(nèi)的空氣未排完。
(2)、現(xiàn)象:機(jī)械真空表、真空自動記錄表的指示值會下降,汽輪機(jī)的排汽缸溫度的指示值上升,凝結(jié)器循環(huán)水的進(jìn)、出口會波動,凝結(jié)器循環(huán)水的進(jìn)、出口水溫度會發(fā)生變化(進(jìn)口溫度正常,出口溫度升高)。
(3)、處理:當(dāng)確證為凝結(jié)器循環(huán)水量不足造成凝結(jié)器真空為緩慢下降時(shí),值班員應(yīng)迅速匯報(bào)班長,同時(shí),檢查循泵運(yùn)行是否正常,進(jìn)水水位是否正常。迅速到就地檢查機(jī)組凝結(jié)器的兩側(cè)進(jìn)、出口電動門是否已經(jīng)開到位,兩側(cè)進(jìn)、出口壓力是否波動。
3、處于負(fù)壓區(qū)域內(nèi)的閥門狀態(tài)誤開(或誤關(guān))
(1)、原因:由于機(jī)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(xiàng)或是誤操作的情況,這是造成此類真空下降的主要原因。
(2)、現(xiàn)象:機(jī)械真空表、真空自動記錄表、汽輪機(jī)的排汽缸溫度的指示值下降,發(fā)生的時(shí)間之前,值班人員正好完成與真空系有關(guān)操作項(xiàng)目。
(3)、處理:當(dāng)確證為處于負(fù)壓區(qū)域內(nèi)的閥門狀態(tài)誤開(或誤關(guān))造成凝結(jié)器真空為緩慢下降時(shí),值班人員應(yīng)迅速將剛才所進(jìn)行過的操作恢復(fù)即可。
4、軸封加熱器滿水或無水
(1)、原因:在機(jī)組啟動過程中,由于調(diào)整不當(dāng)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(dǎo)致凝結(jié)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(jié)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(cè)進(jìn)、出口門開度不足,疏水量減少,使軸封加熱器無水。
(2)、現(xiàn)象:機(jī)械真空表、真空自動記錄表的指示值會下降,汽輪機(jī)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(jī)的前、后軸封處會大量冒白汽,而此時(shí)軸封壓力會上升,嚴(yán)重時(shí),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(dǎo)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(jìn)行熱交換就直接排入凝結(jié)器內(nèi),增加了凝結(jié)器的熱負(fù)荷,導(dǎo)致真空下降。
(3)、處理:當(dāng)確認(rèn)為軸封加熱器滿水或無水造成凝結(jié)器真空為緩慢下降時(shí),司機(jī)迅速通知副司機(jī)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(cè)排汽管上的放水門排水至有蒸汽流出為止,同時(shí)檢查軸封加熱器的汽側(cè)疏水門是否已達(dá)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(jī)機(jī)組啟動過程中,經(jīng)常碰到的凝結(jié)器真空緩慢下降的原因就是這種。當(dāng)然,這不是絕對的,但是應(yīng)該遵循這樣的原則:當(dāng)凝結(jié)器真空緩慢下降時(shí),值班員應(yīng)根據(jù)有關(guān)儀表,現(xiàn)象,工況進(jìn)行綜合判斷,然后進(jìn)行相應(yīng)的處理。
二、在汽輪機(jī)組正常運(yùn)行中,造成凝結(jié)器真空緩慢下降的原因
在機(jī)組運(yùn)行中,凝結(jié)器真空下降應(yīng)按下表減負(fù)荷至停機(jī),且在相應(yīng)負(fù)荷下機(jī)組運(yùn)行時(shí)間不得超過30分鐘,如果30分鐘真空并不能升高應(yīng)繼續(xù)適當(dāng)?shù)亟档拓?fù)荷。
1、射水池的水溫升高,抽氣器工作失常
(1)、原因:在汽輪機(jī)機(jī)組運(yùn)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(jié)器中的不能凝結(jié)氣體不能及時(shí)排出,導(dǎo)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。
(2)、現(xiàn)象:凝結(jié)器的真空值與某時(shí)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(shí),水溫偏高,射水抽氣器的下水管的溫度也同樣偏高。
(3)、處理:當(dāng)確證為射水池水溫升高造成凝結(jié)器真空緩慢下降時(shí),適當(dāng)開啟射水池補(bǔ)水門進(jìn)行射水池?fù)Q水工作,降低水溫。必要時(shí)檢查熱力系統(tǒng)與其相關(guān)連的閥門是否關(guān)閉嚴(yán)密,即可。
2、凝結(jié)器汽側(cè)抽氣管積水
(1)、原因:當(dāng)凝結(jié)器汽側(cè)空氣管積水時(shí),使抽氣器空氣管的通流面積相對減小,導(dǎo)致凝結(jié)器真空緩慢下降。造成凝結(jié)器汽側(cè)空氣管積水的原因可能是機(jī)組啟動時(shí),抽氣器空氣管疏水不及時(shí);季節(jié)變化(如天氣變冷);抽氣器倒拉水進(jìn)入空氣管。
(2)、現(xiàn)象:當(dāng)凝結(jié)器汽側(cè)空氣管積水時(shí),凝結(jié)器甲、乙汽側(cè)空氣管的管壁及腔室疏水管的管壁的溫度相對于正常時(shí)約低,而射水抽氣處抽氣器的外壁溫度則相對升高。
(3)、處理:當(dāng)確證為凝結(jié)器汽側(cè)空氣管積水造成凝結(jié)器真空緩慢下降時(shí),機(jī)組人員應(yīng)迅速匯報(bào)班、值長,然后進(jìn)行凝結(jié)器空氣管拉水工作。此項(xiàng)工作不是經(jīng)常進(jìn)行的,因此,應(yīng)做好相應(yīng)的安全措施之后,再開始進(jìn)行操作,具體的方法是:①、匯報(bào)值長同意,適當(dāng)降低負(fù)荷運(yùn)行,記錄工作前的有關(guān)參數(shù)(真空、排汽溫度、軸封壓力等);②、緩慢關(guān)閉該機(jī)組運(yùn)行中的射水抽氣器空氣門,注意真空下降的程度,必要時(shí)適當(dāng)將機(jī)組負(fù)荷減少部分;③、當(dāng)空氣門關(guān)完之后,稍開真空破壞門停留時(shí)間不超過60秒,緊接著又迅速關(guān)閉真空破壞門;④、迅速將射水抽氣器空氣門全開,恢復(fù)至正常狀態(tài);⑤、匯報(bào)值長,將機(jī)組負(fù)荷加至正常狀態(tài)運(yùn)行即可。
3、凝結(jié)水位升高
(1)、原因:在正常運(yùn)行中,造成機(jī)組的凝結(jié)器水位升高的原因可能是除鹽水補(bǔ)水量過大;凝結(jié)器銅管泄漏;凝結(jié)水再循環(huán)電動門誤開或關(guān)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(jié)水)。
(2)、現(xiàn)象:凝結(jié)器電極點(diǎn)、就地玻管水位計(jì)指示升高,凝結(jié)水泵出口壓力升高,運(yùn)行的凝結(jié)水泵電流升高達(dá)極限值。凝結(jié)水過冷度增大。
(3)、處理:當(dāng)確證為凝結(jié)水位升高造成凝結(jié)器真空緩慢下降時(shí),值班員應(yīng)迅速查明造成凝結(jié)器水位升高的原因,將凝結(jié)器水位降低即可。
4、運(yùn)行人員或檢修人員工作過程中發(fā)生失誤、造成凝結(jié)器真空緩慢下降
(1)、原因:由于運(yùn)行人員或檢修人員在工作過程中發(fā)生失誤,使凝結(jié)器真空緩慢或急劇下降,造成凝結(jié)器真空緩慢或急劇下降的原因可能是運(yùn)行人員在正常操作中對系統(tǒng)或是其它原因誤開、誤關(guān)與真空系統(tǒng)有關(guān)的閥門;檢修人員在進(jìn)行與真空系統(tǒng)有關(guān)的檢修工作時(shí),擅自誤開、誤關(guān)閥門。
(2)、現(xiàn)象:類似的情況發(fā)生時(shí),凝結(jié)器真空機(jī)械真空、自動記錄表的指示值下降速度會出現(xiàn)兩種現(xiàn)象:①、凝結(jié)器真空緩慢下降,汽輪機(jī)的排汽缸溫度上升,凝結(jié)器電極點(diǎn)水位計(jì)的指示值上升,凝結(jié)水泵電流和凝結(jié)水母管壓力會升高;②、凝結(jié)器真空急劇下降時(shí),汽輪機(jī)的排汽缸溫度上升較快,機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)聲突變;凝結(jié)器電極點(diǎn)水位計(jì)的指示值上升同樣較快(若是誤關(guān)循環(huán)水系統(tǒng)的閥門,則機(jī)組的凝結(jié)器循環(huán)水壓力將會發(fā)生變化)。
(3)、處理:當(dāng)確證運(yùn)行人員或檢修人員工作失誤造成凝結(jié)器真空緩慢或急劇下降時(shí),值班人員應(yīng)沉著冷靜地迅速將事發(fā)前所進(jìn)行的操作全部恢復(fù)。若是判斷為檢修人員在時(shí)進(jìn)行檢修工作造成的,則迅速到就地將檢修人員擅自誤開、誤關(guān)閥門的閥門關(guān)閉即可。
5、在做與真空系統(tǒng)有關(guān)的安全措施時(shí),凝結(jié)器真空緩慢下降
(1)、原因:在做與真空系統(tǒng)有關(guān)的安全措施的過程中,當(dāng)真空系統(tǒng)閥門關(guān)不嚴(yán)密的因素存在時(shí),凝結(jié)器真空緩慢下降,造成的原因可能是處于負(fù)壓區(qū)的設(shè)備或閥門有空氣被拉入凝結(jié)器內(nèi),使真空緩慢下降。
(2)、現(xiàn)象:凝結(jié)器真空緩慢下降,汽輪機(jī)的排汽缸溫度上升,凝結(jié)器電極點(diǎn)水位計(jì)的指示值上升。
(3)、處理:當(dāng)確證為是因做安全措施而引起凝結(jié)器真空緩慢下降時(shí),值班員應(yīng)迅速將所的安全措施恢復(fù)即可。
6、運(yùn)行中機(jī)組低壓加熱器汽側(cè)無水
(1)、原因:機(jī)組正常運(yùn)行中,由于人員疏忽大意或是工況發(fā)生變化時(shí)未能及時(shí)調(diào)整低壓加熱器的水位,導(dǎo)致低壓加熱器無水位運(yùn)行,這時(shí)由于低壓加熱器無水位,抽汽未能進(jìn)行熱交換就直接排向凝結(jié)器熱水井,使凝結(jié)器熱負(fù)荷增大,真空下降。
(2)、現(xiàn)象:凝結(jié)器真空緩慢下降,汽輪機(jī)的排汽缸溫度上升,凝結(jié)器電極點(diǎn)水位計(jì)的指示值上升,就地檢查可以發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的低壓加熱器玻管水位計(jì)無水位指示。
(3)、處理:當(dāng)確證為是運(yùn)行中機(jī)組低壓加熱器無水導(dǎo)致凝結(jié)器真空緩慢下降時(shí),值班員只要將低壓加熱器調(diào)整至有水位顯示即可。
上述是汽輪機(jī)啟動和正常運(yùn)行中,較為常見的凝結(jié)器真空緩慢下降的原因、現(xiàn)象與處理方法。根據(jù)實(shí)際情況,這些也不是絕對的,因?yàn)殡S著我廠設(shè)備的老化,新的原因、現(xiàn)象也會產(chǎn)生,這就需要我們大家在工作的過程中,不斷地總結(jié)和提高各方面的知識與技能。不斷減少凝結(jié)器所帶來的負(fù)面影響。
參考文獻(xiàn)
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