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        #1汽輪機(jī)真空降低的原因分析和處理

        2019-10-09 14:47:15揭志成
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2019年13期
        關(guān)鍵詞:處理汽輪機(jī)

        揭志成

        摘? 要:廣州某電廠#1機(jī)自投產(chǎn)以來在額定功率運(yùn)行一臺(tái)水環(huán)真空泵真空一直維持在-91 kPa左右,真空嚴(yán)密性多次試驗(yàn)在0.15 kPa/min~0.26 kPa/min。至2018年8月#1機(jī)停機(jī)檢修完成后,啟動(dòng)發(fā)現(xiàn)#1機(jī)在額定功率下運(yùn)行一臺(tái)水環(huán)真空泵真空只能維持-85 kPa,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)這種情況做真空嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí),由于真空下降過快,而不得不立即停止真空嚴(yán)密性試驗(yàn),恢復(fù)運(yùn)行工況。該文論述了對(duì)此問題的原因分析和處理,對(duì)同類型機(jī)組類似問題的解決具有一定的借鑒意義。

        關(guān)鍵詞:汽輪機(jī);真空;原因分析;處理

        中圖分類號(hào):TK26? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        廣州某電廠#1汽輪發(fā)電機(jī)組為廣州廣重汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的型號(hào)為N12-3.8//390℃,型式為中溫、中壓、冷凝式汽輪機(jī)。在投產(chǎn)近一年的運(yùn)行中做真空嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí),多數(shù)情況下良好。2018年8月#1機(jī)組停機(jī)檢修后再次開機(jī)發(fā)現(xiàn)#1機(jī)組真空較之前有大幅下降,真空嚴(yán)密性試驗(yàn)由于真空下降過快而不得不立即停止。為此廠領(lǐng)導(dǎo)指示申請(qǐng)?jiān)俅瓮C(jī)檢查真空降低的問題。

        1 真空形成的原因

        該廠凝汽器為表面式、列管式、臥式熱交換器,采用單殼體、對(duì)分兩流道、兩流程結(jié)構(gòu)型式,本體由殼體(帶有水室和熱井)、前水室蓋、后水室蓋、彈簧支座組成。相對(duì)汽輪機(jī)組中心線橫放在排汽缸下面,上面通過排汽縮頸與排汽接管剛性連接,下部通過4組彈簧支座與建筑基礎(chǔ)彈性連接,循環(huán)水冷卻水接口從側(cè)向接入水室,采用下進(jìn)水上出水方式,通過法蘭與外部循環(huán)水管道連接。汽輪機(jī)組運(yùn)行中排汽被快速冷凝成為凝結(jié)水,這樣一來汽輪機(jī)排汽的比容就快速下降,這就使凝汽器處于真空狀態(tài)。假如此時(shí)蒸汽的絕對(duì)壓力數(shù)值等于4 kPa時(shí),那么此時(shí)蒸汽狀態(tài)下的體積是水狀態(tài)下的容積的3萬倍左右。一旦排汽冷凝成凝結(jié)水之后,那么其體積就會(huì)大大地減小,最終使凝汽器汽側(cè)成了真空狀態(tài),上述因素也是完成汽與水之間正常循環(huán)的必要條件。一般凝汽器汽側(cè)處在較高的真空狀態(tài),一旦相關(guān)設(shè)備不嚴(yán)就會(huì)向凝汽器內(nèi)漏入空氣。此時(shí)的凝汽器中除了有汽輪機(jī)排汽后未凝結(jié)的氣體,還有相關(guān)設(shè)備漏入的空氣,如果不及時(shí)進(jìn)行抽氣處理,那么其內(nèi)部的壓力值就會(huì)不斷攀升,進(jìn)而真空降低,最終造成蒸汽排汽焓值攀升,而有效焓降減小,最終蒸汽循環(huán)效率大大降低。真空數(shù)值的降低也會(huì)造成汽輪機(jī)的汽耗、熱耗增加。

        2 真空嚴(yán)密性差的危害

        汽輪機(jī)的真空嚴(yán)密性降低有較多的危害,可以總結(jié)為3個(gè)大的方面:第一個(gè)方面是嚴(yán)密性差會(huì)造成較多的空氣漏入真空系統(tǒng),如果水環(huán)水環(huán)真空泵不能夠及時(shí)地把空氣進(jìn)行抽取,這就會(huì)造成機(jī)組的排汽壓力與溫度不斷攀升,從而降低了機(jī)組工作效率,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)機(jī)組的正常運(yùn)行產(chǎn)生安全隱患;第二個(gè)方面是盡管水環(huán)水環(huán)真空泵能夠及時(shí)抽出漏入的空氣,這需要加大水環(huán)真空泵的出力,這對(duì)電和水是一種較大的浪費(fèi);第三個(gè)方面是由于嚴(yán)密性差而漏入的空氣會(huì)導(dǎo)致機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性極度下降,增加了凝結(jié)水中的含氧量,從而對(duì)相關(guān)的低壓設(shè)備帶來一定的氧腐蝕性。

        真空數(shù)值的高低對(duì)汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性有著較大的影響,真空越高,那么其排汽壓力越低,從而有效焓降數(shù)值越大,極大地提高了機(jī)組的運(yùn)行效率。真空越低,那么有效焓降越小,機(jī)組的運(yùn)行效率越低。

        真空系統(tǒng)漏空氣量與其負(fù)荷有較大的關(guān)系,不同的負(fù)荷值,設(shè)備的真空狀態(tài)的范圍也不相同,凝汽器內(nèi)的真空程度也不相同。與此同時(shí),負(fù)荷不相同的情況之下,凝汽器內(nèi)真空下降的速率也有差別?;谏鲜鲆蛩匾?guī)定,在進(jìn)行真空嚴(yán)密性試驗(yàn)過程中,汽輪機(jī)負(fù)荷穩(wěn)定在80%額定負(fù)荷以上。試驗(yàn)備用水環(huán)真空泵正常,切除低真空保護(hù),停運(yùn)行水環(huán)真空泵、連鎖關(guān)閉水環(huán)真空泵入口汽動(dòng)蝶閥。30 s后開始每0.5 min記錄機(jī)組真空值一次,共記錄8 min,取其中后5 min內(nèi)真空下降值計(jì)算。經(jīng)查詢相關(guān)資料機(jī)組容量小于100 MW,真空下降速率需小于0.40 kPa/min,一旦大于上述數(shù)值,必須及時(shí)尋找原因。

        3 真空降低的原因分析

        引起真空降低的原因主要有:1)循環(huán)水不足及中斷。2)循環(huán)水水溫升高。3)后軸封供氣中斷。4)水環(huán)真空泵故障。5)凝汽器熱井水位過高。6)凝汽器結(jié)垢。7)真空系統(tǒng)不嚴(yán)密。

        通過上述原因分析及結(jié)合該廠運(yùn)行實(shí)際情況逐一排除初步認(rèn)為是真空系統(tǒng)不嚴(yán)密,故采用凝汽器汽側(cè)灌水查漏。

        4 凝汽器汽側(cè)灌水查漏

        首先將凝汽器彈性支撐轉(zhuǎn)換成剛性支撐,在凝汽器熱井磁翻板水位計(jì)球閥后接一透明軟管作為臨時(shí)水位監(jiān)測(cè)用,接至汽輪機(jī)前軸封洼窩下100 mm處綁牢固定。然后開啟除鹽水泵、打開除鹽水泵出口至凝汽器汽側(cè)注水門,灌水過程中注意觀察臨時(shí)水位計(jì)水位高度變化,灌水至排汽缸軸封洼窩下100 mm立即關(guān)閉除鹽水泵出口至凝汽器汽側(cè)注水門,停止灌水。水位維持2 h。通過現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn):

        (1)#1號(hào)機(jī)組A水環(huán)真空泵入口壓力表接口有部分水滲漏。

        (2)#1號(hào)機(jī)組B凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)底部放水孔堵頭有部分水滲漏,如圖1所示。

        (3)#1號(hào)機(jī)組凝汽器汽側(cè)人孔門(靠#1號(hào)機(jī)凝結(jié)水泵側(cè))有水滲漏,如圖2所示。

        (4)#1號(hào)機(jī)組一段抽汽安全閥底部疏水法蘭面有水滲漏,如圖3所示。

        (5)#1號(hào)機(jī)組漏氣冷凝器進(jìn)汽閘閥閥蓋螺栓處有水滲漏,如圖4所示。

        5 其余真空系統(tǒng)部件檢查

        通過現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)#1號(hào)機(jī)組排汽缸防爆膜有多個(gè)細(xì)孔。解決措施:更換新的防爆膜。如圖5所示。

        6 問題的處理及效果

        通過對(duì)該次查找的漏點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性地處理:1)#1號(hào)機(jī)組A水環(huán)真空泵入口壓力表接口有水滲漏通過重新纏繞生料帶后無滲漏。2)#1號(hào)機(jī)組B凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)底部放水孔堵頭重新纏繞生料帶后無滲漏。3)#1號(hào)機(jī)組凝汽器汽側(cè)人孔門(靠凝結(jié)水泵側(cè))更換人孔門橡膠墊后無滲漏。4)#1號(hào)機(jī)組一段抽汽安全閥更換底部疏水法蘭面金屬纏繞墊片后無滲漏。5)#1號(hào)機(jī)組漏氣冷凝器進(jìn)汽閘閥閥蓋螺栓緊固后無滲漏。6)#1號(hào)機(jī)組排汽缸防爆膜更換。我們對(duì)檢修后的機(jī)組再進(jìn)行真空嚴(yán)密性試驗(yàn),數(shù)據(jù)已經(jīng)從不合格甚至不能做,到檢修后的0.32 kPa/min,已經(jīng)達(dá)到合格范圍之內(nèi)。#1汽輪機(jī)在額定功率運(yùn)行一臺(tái)水環(huán)真空泵真空能維持到-92 kPa,此后機(jī)組在運(yùn)行的幾個(gè)月內(nèi),真空嚴(yán)密性試驗(yàn)值一直在合格范圍之內(nèi),真空也能維持在較好的水平。

        7 結(jié)語

        通過現(xiàn)場(chǎng)檢查及以往運(yùn)行情況對(duì)該廠#1機(jī)組汽輪機(jī)真空降低的原因分析,針對(duì)以上發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理,對(duì)有相同問題的機(jī)組查找真空降低有一定的參考意義。

        參考文獻(xiàn)

        [1]李洪亮.汽輪機(jī)真空嚴(yán)密性較差的原因分析及解決措施[J].民營科技,2012(10):210-211.

        [2]趙常興.汽輪機(jī)組技術(shù)手冊(cè)[M].北京:中國電力出版社,2007.

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