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        真空嚴(yán)密性對機(jī)組的影響

        2011-12-31 01:47:32劉力民
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2011年18期
        關(guān)鍵詞:嚴(yán)密性軸封水封

        劉力民

        (神華國華北京熱電分公司,北京 100000)

        1 前言

        凝汽器真空形成的原理:高溫高壓蒸汽在汽輪機(jī)各級動靜葉內(nèi)作功后成為乏汽排入凝汽器,乏汽與凝汽器管束進(jìn)行表面對流換熱和熱傳導(dǎo),使汽輪機(jī)乏汽冷卻后凝結(jié)成水流入凝汽器熱井。由于蒸汽比容比水的比容要大,因此蒸汽所占體積比水的體積要大得多,蒸汽凝結(jié)后就在凝汽器內(nèi)形成真空。

        凝汽設(shè)備是凝汽式汽輪機(jī)的一個重要組成部分。由于設(shè)計、安裝、檢修、運行機(jī)制等方面的原因,在運行過程中時常會出現(xiàn)凝汽器真空偏低的現(xiàn)象。由于真空系統(tǒng)龐大并且影響真空的因素較多,每臺機(jī)組的性能不一樣,影響真空的原因也不一樣,機(jī)組運行中凝汽器真空嚴(yán)密性試驗不合格,始終是困擾運行人員的一大難題。如果凝汽器真空過低,不僅會引起蒸汽在機(jī)組中的有效焓降減小,還會導(dǎo)致汽輪機(jī)排汽溫度升高,排汽缸變形和振動等故障。因此,凝汽設(shè)備的工作性能直接影響到整個汽輪機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性和安全性。凝結(jié)器傳熱端差增大,真空下降,機(jī)組運行安全系數(shù)降低,經(jīng)濟(jì)性降低:凝結(jié)器傳熱端差每增加1℃,汽耗率約增加0.25~3%。200MW汽輪機(jī)組真空系統(tǒng)管道多,范圍廣,系統(tǒng)復(fù)雜,尋找空氣泄漏點有一定困難。

        2 影響嚴(yán)密性的因素

        國華北京熱電分公司安裝有2臺ABB公司制造的DKEH-IND31型雙缸雙排汽凝汽抽汽供熱機(jī)組,規(guī)程中規(guī)定:做嚴(yán)密性試驗時,停止真空泵功能組,待真空泵入口門關(guān)閉后開始計時,試驗做8分鐘,每分鐘記錄一次凝汽器真空值,嚴(yán)密性合格參數(shù)為0.4KPamin(取后5min)。即為嚴(yán)密性合格,由此判定不存在漏入空氣的問題。試驗結(jié)束后啟動真空泵,檢查真空恢復(fù)正常。在數(shù)次嚴(yán)密性試驗中,影響嚴(yán)密性的因素有:

        2.1 給水泵密封水的影響

        給水泵密封水經(jīng)3級水封后回到凝汽器。其中第2級水封筒頂部接有帶截斷門的水封筒補水管,補水水源為凝結(jié)水。投入密封水自動,使密封水壓力大于給水泵入口100kpa。密封水壓力低時,由于給水泵機(jī)械密封的泵送作用,進(jìn)入泵內(nèi)的密封水是穩(wěn)定的,而從軸與密封裝置之間的間隙漏出的水量減少了,使空氣可以進(jìn)入密封水回水管,密封水?dāng)y帶的漏入空氣在水封筒頂部積存。當(dāng)密封水壓力過低時,密封水回水?dāng)y帶的空氣量增加,致使水封筒內(nèi)水封很快被破壞,造成凝汽器真空下降。密封水壓力一定時,如提高調(diào)速給水泵的轉(zhuǎn)速或啟泵時,由于轉(zhuǎn)速立方與流量成正比,從而使進(jìn)入泵內(nèi)的密封水增多,從間隙漏出的水量減少,密封水回水管漏入空氣。當(dāng)積聚在水封筒頂部的空氣過多時,水封筒內(nèi)水封很快被破壞,造成凝汽器真空下降。

        在做嚴(yán)密性試驗時,將給水泵密封水回水倒至排地溝后,凝汽器真空不再降,說明水封筒是嚴(yán)密的。由于水封筒至凝汽器的管路是從水封筒第3級頂部中間接出,水封筒頂部存在空間,造成隨密封水回水漏入的空氣在水封筒頂部積存,當(dāng)空氣積聚到一定程度時水封筒內(nèi)水封遭到破壞,造成密封水回水管內(nèi)氣、水混合進(jìn)入凝汽器,使真空下降。通過現(xiàn)場試驗發(fā)現(xiàn),當(dāng)冬季抽汽采暖全部投入凝汽器真空高時,給水泵密封水水封筒被抽空,空氣經(jīng)給水泵回水至凝汽器管路進(jìn)入凝汽器而影響真空;相反,當(dāng)夏季由于循環(huán)水溫度高(河水開式循環(huán))凝汽器真空較差時,由于給水泵密封水水封筒可以保持筒內(nèi)水位,從而保證凝汽器真空不受密封水回水的影響。

        2.2 軸封加熱器的影響

        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;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。若是軸封加熱器滿水,則汽輪機(jī)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(yán)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(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。當(dāng)確證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,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或水位低,則將軸封加熱器的水位調(diào)至4/5,嚴(yán)密性試驗合格。

        2.3 熱網(wǎng)加熱器的影響

        熱網(wǎng)加熱器系統(tǒng)不嚴(yán)漏空氣:運行當(dāng)中熱網(wǎng)加熱器內(nèi)部經(jīng)常是負(fù)壓的,所以,當(dāng)熱網(wǎng)加熱器系統(tǒng)不嚴(yán)就會漏進(jìn)空氣,空氣系統(tǒng)與凝結(jié)器相連,從而空氣進(jìn)入凝結(jié)器影響其真空。

        2.4 負(fù)壓系統(tǒng)的影響

        凝汽器本身體積龐大,有大量的焊縫,在開、停機(jī)疏水過程中,凝汽器喉部產(chǎn)生較大的溫差,容易產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱變形,產(chǎn)生裂縫,運行中也使空氣漏入凝汽器,影響真空。這類真空下降的特點是下降速度緩慢,而且真空下降到某一程度后即保持穩(wěn)定不再下降,這說明漏空氣量和抽氣量達(dá)到平衡。與真空系統(tǒng)連接的一些管道、法蘭、焊口、人孔門、安全門、通大氣的隔絕門和放氣放水門以及水位計等處不嚴(yán)密部位都容易泄漏。漏空氣點在正常運行時處于微真空狀態(tài)。做真空嚴(yán)密性實驗時,就地檢查可以發(fā)現(xiàn)運行中的低壓加熱器玻管水位計無水位指示。這時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。低壓加熱器水位正常后,真空嚴(yán)密性合格。

        3 結(jié)語

        綜上所述,機(jī)組運行中最主要的問題和難點是真空系統(tǒng)泄漏。由于凝汽器真空系統(tǒng)組成復(fù)雜結(jié)構(gòu)龐大,影響凝汽器真空的因素較多,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。只有通過定期進(jìn)行真空系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗,通過檢修人員和運行人員反復(fù)仔細(xì)查找,才能控制系統(tǒng)的泄漏量,才能維持凝汽器的正常運行,才能確保機(jī)組運行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

        [1]中電國華北京熱電分公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-集控運行規(guī)程[S].

        [2]楊善讓.汽輪機(jī)凝汽設(shè)備及運行管理[M].北京:水利電力出版社,1993.

        [3]沈振飛.汽輪機(jī)輔助設(shè)備[M].北京:水利電力出版社.1987.7.

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