如何提高正常运行汽轮机组真空度探究

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)威信第一发电厂生技与设备管理部 作者:张明春

  汽轮机组在运行中常出现真空度下降的情况,机组真空度偏低的问题解决起来比较困难。真空度的下降,会降低汽轮机的经济效率同时对机组安全经济运行也极为不利。因此,这需要我们深入到现场进行设备检查维护,对机组真空度进行研究治理,进而才能找到最佳的解决对策,这样即确保了维持经济的真空运行,也提高整个汽轮机组的热经济性。

一、研究的背景和意义

  在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中,凝汽设备的真空度是汽轮机运行的性能考核指标,也最能直接影响到整个汽轮机组的安全性、可靠性、稳定性和经济性。实际运行经验告诉我们,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,汽轮机真空严密性差会直接导致一是降低汽轮机组的效率,有资料显示,真空每下降1KPa,机组的热耗将增加70kj/kw,热效率降低1.1%,增加供电煤耗;二是威胁汽轮机的安全运行,三是浪费厂用电及工业用水,严重时可造成低压设备氧腐蚀。

  因此分析真空度下降的原因并找出预防措施,保证正常运行中汽轮机组的真空度,和整体汽轮机组的性能,维持机组经济最佳真空运行,提高整个汽轮机组的热经济性、保证汽轮机安全运行等方面很有必要。

二、真空度的定义及作用

  当容器中的压力低于大气压力时,把低于大气压力的部分叫做真空,而容器内的压力叫绝对压力。真空有程度上的区别:当容器内没有压力即绝对压力等于零时,叫做完全真空;其余叫做不完全真空。汽轮机凝汽器内的真空就是不完全真空。真空也可以用百分比表示,叫做真空度,即用测得的真空水银柱高度除以相当于大气压力的水银柱高度,再化为百分数表示,用公式表示为:真空度=h1/h×100%。在凝汽器内绝对压力不变的情况下,真空度随着大气压力的变化而变化。通常对凝汽式汽轮机而言,真空度越高,机组经济性越高。但这也是相对而言,如果真空度超出实际运行需要而过高,则会引起厂用电增加或增加投资。相对比较,会得不偿失,因此,确定机组的最佳真空度,显得尤为必要。

三、分析影响汽轮机组真空度的原因

  汽轮机主要是以水环真空抽出凝汽器的不凝结气体,以维持凝器的真空。而实际运行中引起汽轮机凝汽器真空度下降的原因主要有以下几点:

  1、凝汽器真空系统不严密真。该故障通常表现为汽轮机同一负荷下的真空值比正常时低,并稳定在某一真空值,随着负荷的升高凝汽器真空反而升高。

  2、凝汽器铜管结垢或腐蚀。凝汽器铜管结垢,传热恶化,致使汽水热交换效率降低,端差增大,凝汽器真空降低。

  3、凝汽器满水(或水位升高),凝汽器水位升高往往是因为抽气器抽气器工作不正常引起真空下降运行不正常,使水泵的效率下降。

  4、循环水量中断或不足。

  5、循环水温度高。据测算,循环水温升高5℃,可使凝汽器真空降低1%左右。

  此外,凝汽器水侧泄漏、低压缸轴封供汽中断、汽侧泄漏导致空气涌入、虹吸破坏:等也会影响到汽轮机的真度空。

四、确定汽轮机凝汽器最佳真空度常规措施

  由于汽轮机组真空系统的庞大及设备系统分散复杂,导致在生产运行过程真空下降事故频发,从而给企业带来经济损失和负面社会影响。因此在分析真空度降低原因后,如何采取有效措施提高汽轮机凝汽器的真空度,也是做为专业工作者需要时刻做好的工作。

  1、严格执行定期进行汽轮机真空严密性试验制度,对汽轮机真空系统进行查漏,堵漏。

  2、加强对汽轮机组循环水供水设备的日常维护保养工作,确保所有设备的正常运行。

  3、加强对凝汽器水位和轴封汽压力的监视,维持轴封系统及水封的正常工作;维持好轴封加热器的正常水位;

  4、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头失水漏空气。

  5、提高抽气器工作性能,准确进行抽气器切换操作。

  6、保证凝结水的品质良好。

  7、保证低真空保护装置正常运行,整定值的设置要符合设计要求,不得随意改变整定值。

  8、保持凝汽器管壁和水侧的清洁度。

  9、定时检查冷却塔性能,加强运行维护。

  10、加强日常运行管理,定时记录凝汽器的各类运行数值,以便对掌握运行情况随时进行分析比较。

五、以600万运行机组为例探究最佳真空度的实际操作

  综上所述,现以我厂机组容量为600MW,高、低背压凝汽器,其端差为平均排汽温度与平均循环水出口温度之差。冷却水管为不钢锈钢管,三台真空泵,2运一备,2台50%的循环水泵为例对最佳真空度的方法及经济性分析比较。自投产以来,2台凝汽器真空度一直较低,因此即影响了运行效率也产生安全隐患。分别标号为1号机组和2号机组。经过检查测试发现,运行中2号端差变化小而1号较大,1号机组的排气温度大于2号机组,2台机组的循环水温也较高。我们知道排汽温度的高低与凝汽器的热负荷、循环水进水温度、循环水温升和凝汽器的实际运行情况有关。而引起凝汽器端差上升的原因有设计、制造及运行方面的原因。运行方面的原因主要有结垢和漏气提高。因此我们对2台机组运行提高到最佳真空度的措施包括:

  1、1号机组排气温度高于2号机组是由于冷端系统漏空气量超标所致。在机组小修中对1号机组真空系统进行了注水检漏,并对查出的真空系统漏点进行彻底治理,从根本上消除泄露。

  2、降低这2台机组的循环水温升及消除1号机组凝汽器端差高二部分。在一定的气象条件及机组负荷下,按照机组的设计要求调度循环水泵的运行方式,观察循环水温升是否与其设计值相符,然后再观察机组的排气温度是否下降,由此确定循环水泵的经济调度运行方案.通过治理,消除了1号机组的排气温度高的缺陷,保证了机组运行的最佳真空度。并将2台机组的循环水温升降低至设计值,提高了效能和经济值。

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