秦志寶(石家莊白龍化工股份有限公司 050031)
凝汽器是冷凝式汽輪機(jī)組的一個(gè)重要組成部份。其作用是建立并維持汽輪機(jī)排氣口的高度真空,使蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)盡可能膨脹到很低的壓力,增大蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的熱焓降,使蒸汽的熱能更好的轉(zhuǎn)變成機(jī)械能,提高機(jī)組的熱效率。凝汽器運(yùn)行工況是否正常,直接影響著整個(gè)機(jī)組的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。其中保持凝汽的最佳真空是最重要的因素之一。
1.真空表指示真空壓力降低;
2.排氣溫度升高;
3.循環(huán)水進(jìn)出口溫度差增大;
4.凝結(jié)水過冷度增加;
5.機(jī)組軸向位移增大;
6.在負(fù)荷一定下,耗氣量增大。
凝汽器真空下降,可分為劇烈下降和緩慢下降。劇烈下降的原因有:循環(huán)水泵,凝結(jié)水泵或抽氣器工作不正常,汽輪機(jī)低壓軸封中斷,供氣壓力減小或者帶水,真空系統(tǒng)漏入空氣等。實(shí)踐發(fā)現(xiàn),由于這些原因造成的真空劇烈下降比較容易發(fā)現(xiàn),而真空緩慢下降時(shí),其原因的查找則要相對(duì)復(fù)雜。下面就真空下降的原因做出具體分析:
循環(huán)水水量減少主要表現(xiàn)為:真空緩慢下降,循環(huán)水進(jìn)出口溫差增大。如果循環(huán)水進(jìn)出口壓差減小,循環(huán)水泵出口和凝汽器出口的循環(huán)水壓增大可認(rèn)為是凝汽器循環(huán)水出口管發(fā)生部分堵塞;如果循環(huán)水進(jìn)出口壓差增大,循環(huán)水泵出口和凝汽器進(jìn)口循環(huán)水壓增大,可認(rèn)為是凝汽器內(nèi)管板部分堵塞。
循環(huán)水中斷時(shí)表現(xiàn)為:凝汽器循環(huán)水進(jìn)口壓力急劇下降,真空表指示急劇下降。其原因可能是循環(huán)水泵發(fā)生機(jī)械故障(如泵軸承卡死)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電機(jī)掉閘,而備用循環(huán)水泵沒有投入運(yùn)行:循環(huán)水泵吸水口水位過低或是吸水口濾網(wǎng)完全堵塞;循環(huán)水泵填料密封不嚴(yán)使空氣漏入泵體;循環(huán)水泵吸水管有露點(diǎn)致空氣進(jìn)入泵體等。當(dāng)循環(huán)水中斷后,應(yīng)立即采取措施恢復(fù)循環(huán)水,如果真空降到了停機(jī)指標(biāo),應(yīng)立即打閘停機(jī)。
當(dāng)循環(huán)水的冷卻設(shè)備異常時(shí),循環(huán)水的溫度會(huì)逐漸升高,影響凝汽器的換熱效果,其吸收的熱量就會(huì)減少,最終導(dǎo)致排氣壓力升高,降低蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的焓降值,使得凝汽器真空下降。尤其是夏季天氣炎熱時(shí),循環(huán)水的進(jìn)口溫度往往很高,在不采取特殊措施的情況下,凝汽器的循環(huán)水量就要求增加很多,而有時(shí)只增大循環(huán)水量也不能維持凝汽器的真空,此時(shí)只能限制汽輪機(jī)的負(fù)荷。如果想維持最佳真空,就必須改進(jìn)或增大冷卻設(shè)備和設(shè)施的冷卻能力,使循環(huán)水進(jìn)口溫度保持最佳。
凝結(jié)水泵的填料壓蘭調(diào)整不當(dāng),使空氣漏入泵體,最后積聚在凝汽器內(nèi)部,可導(dǎo)致真空下降。而空氣進(jìn)入到泵體內(nèi),使得泵打不出水,導(dǎo)致凝汽器熱水井水位急劇上升,甚至淹沒銅管,導(dǎo)致冷卻面積減小,造成真空下降。此時(shí)應(yīng)壓緊填料,調(diào)整到凝結(jié)水只呈滴狀泄漏。如果填料壓蘭已經(jīng)壓到最低限度,凝結(jié)水泵仍不上水,只能啟動(dòng)備用泵。將主泵與真空系統(tǒng)隔絕后,在填料箱內(nèi)填裝填料。
凝汽器銅管破裂泄漏,使得硬度超標(biāo)的循環(huán)水進(jìn)入凝汽器汽側(cè),凝汽器水位升高,淹沒銅管,冷卻面積減少,造成真空下降。此外,凝結(jié)水水質(zhì)嚴(yán)重惡化,還可造成其他設(shè)備和管道結(jié)垢腐蝕,甚至導(dǎo)致鍋爐爆炸。此時(shí)應(yīng)對(duì)凝汽器進(jìn)行查漏工作。平時(shí)也應(yīng)利用大中小檢修機(jī)會(huì)對(duì)凝汽器進(jìn)行灌水查漏,如發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)及時(shí)更換銅管,或者用堵頭將破裂銅管兩頭堵死。
凝汽器銅管臟污結(jié)垢后,使傳熱能力降低,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使銅管內(nèi)有效流通面積減少,增大循環(huán)水流動(dòng)阻力,冷卻水出入口溫差增大,造成真空下降。凝汽器銅管臟污結(jié)垢對(duì)真空的影響是有特定特點(diǎn)的,是逐漸積累和增強(qiáng)的,與銅管潔凈時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)相比較,很容易判斷凝汽器是否結(jié)垢。
當(dāng)凝汽器銅管內(nèi)是污泥和軟垢時(shí),可利用中小修機(jī)會(huì)用高壓清洗機(jī)清洗銅管,排出銅管內(nèi)污泥和軟垢。當(dāng)凝汽器銅管內(nèi)是硬垢時(shí),使用高壓清洗機(jī)的效果不是很好,可以用酸洗的方法將硬垢溶解,從而清除硬垢。之后還可以在銅管內(nèi)壁鍍膜,增大內(nèi)壁光潔度,減少碳酸鹽類的附著。
當(dāng)蒸汽品質(zhì)不良時(shí),使噴嘴孔內(nèi)積有鹽垢,通流截面面積減小,使抽氣器工作效率降低,造成真空下降。此時(shí)可用蒸汽閥門調(diào)節(jié)蒸汽壓力,沖洗噴嘴以改善效果。如果效果不好,可以倒備用抽氣器。將堵塞的噴嘴拆下清理孔內(nèi)鹽垢。
汽輪機(jī)低壓軸封供汽不足或者中斷,將導(dǎo)致空氣等不凝結(jié)氣體從外部漏入處于真空狀態(tài)的后汽缸,最后不凝結(jié)氣體積聚在凝汽器中影響傳熱,使真空急劇下降。軸封供汽不足或中斷,一般是由于誤操作或者軸封汽壓自定調(diào)節(jié)失靈,此時(shí)應(yīng)開大調(diào)節(jié)門,使軸封供汽壓力恢復(fù)正常。
真空系統(tǒng)不嚴(yán)密,空氣從外部漏入處于真空系統(tǒng)的部位,最后滯留在凝汽器中,影響凝汽器的傳熱,使真空下降。當(dāng)系統(tǒng)存在較小的露點(diǎn)時(shí),表現(xiàn)為真空下降到某一定值就保持穩(wěn)定,不再繼續(xù)下降,此時(shí)抽氣量與漏氣量保持平衡。當(dāng)系統(tǒng)真空持續(xù)下降時(shí),應(yīng)立即查找真空系統(tǒng)內(nèi)各管道法蘭接合面,各儀表接頭,閥門填料等。
總之,影響凝汽器真空的因素很多。在工作中,應(yīng)對(duì)可能引起凝汽器真空系統(tǒng)故障的多方面因素定期檢查,及早發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)查明原因,采取相應(yīng)措施,確保機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。