1、汽輪機系統(tǒng)真空下降原因的分析在現(xiàn)代大型電站凝汽式汽輪機組的熱力循環(huán)中,凝汽設備是凝汽式汽輪機組的一個重要組成局部,它的工作性能直接影響整個汽輪機組的平安性、可靠性、穩(wěn)定性和經濟性.汽輪機的真空下降會使汽輪機的可用熱始降減少,除了經濟性降低,汽輪機出力也會降低；排汽缸及軸承座等部件受熱膨脹引起動靜中央改變,汽輪機產生振動；排汽溫度過高,真空下降使排汽容積流量減小,產生渦流及漩流,同時產生較大的激振力,易使未級葉片損壞；而凝汽器真空度又是汽輪機運行的重要指標,也是反映凝汽器綜合性能的一項主要考核指標.凝汽器的真空水平對汽輪發(fā)電機組的經濟性有著直接影響,如機組真空下降1%機組熱耗將要上升0.6%1%

2、因此保持凝汽器良好的運行工況,保證凝汽器的最有利真空；是每個發(fā)電廠節(jié)能的重要內容.而凝汽器內所形成的真空受凝汽器傳熱情況、真空系統(tǒng)嚴密性狀況、冷卻水的溫度、流量、機組的排汽量及抽氣器的工作狀況等因素制約.因此有必要分析機組凝汽器真空度下降的原因,找出預防真空度下降的舉措,提升凝汽器性能,維持機組經濟真空運行,直接提升整個汽輪機組的熱經濟性.第一節(jié)凝汽設備的作用凝氣設備主要由凝汽器、循環(huán)水泵、凝結水泵、抽氣器等組成.一、凝汽器的作用凝汽器的作用是降低汽輪機的排氣壓力即形成高度真空,以增大蒸汽在汽輪機內的理想給降；冷卻汽輪機排汽成為凝結水,回收工質和一局部熱量.二、抽氣器的作用抽氣器的作用有二：一

3、是在機組啟、停過程中,抽出凝汽器內的空氣,建立啟動真空；一是在機組運行中,連續(xù)不斷地抽出凝汽器內漏入的空氣等不凝結氣體和蒸汽,維持凝汽器內的真空,以保證凝汽器的工作效率和提升機組經濟性.三、循環(huán)水泵和凝結水泵的作用循環(huán)水泵的作用是連續(xù)不斷地向凝汽器及其他冷卻器空冷器、冷油器等提供一定壓力和流量的冷卻水,以保證它們工作需要.凝結水泵的作用是將凝汽器中的凝結水連續(xù)不斷地輸送出去,送至除氧器作為鍋爐給水,以到達回收工質的作用.第二節(jié)凝汽設備的運行監(jiān)督與工作原理凝汽器的運行與監(jiān)督凝汽器運行好壞的標志能否到達最有利真空；能否使凝結水的過冷度最?。荒芊癖ＷC凝結水品質合格.(二)凝結水的過冷卻凝汽器排汽口溫

4、度與凝結水溫度之差稱為凝結水的過冷度.凝結水過冷卻的危害主要有：(1)凝結水過冷卻影響經濟性降低.凝結水過冷卻意味著凝結水的一局部熱量被循環(huán)水帶走了,要將凝結水加熱到原來的溫度就要多耗燃料.(2)凝結水過冷卻影響凝結水溶解氧增加,使凝結水管道、低壓加熱器等設備受到氧腐蝕.凝結水過冷卻使凝結水溫度低于排汽溫度對應的飽和溫度,凝結水在經過真空除氧裝置時,除氧效果變差,造成凝結水溶氧含量增大.凝結水過冷度增大的原因主要有：(1)凝結器水位過高.在運行中凝汽器水位過高會使凝汽器下面局部銅管被淹沒,使循環(huán)水帶走了凝結水局部熱量.(2)凝汽器內積存空氣.凝汽器中存在的少量空氣造成蒸汽的分壓降低,對應蒸汽分

5、壓的飽和溫度也隨之降低,凝結水的溫度低于排汽對應的飽和溫度.凝結水過冷卻一方面降低了電廠的熱經濟性,增大了煤耗-一般過冷度每增加1C,煤耗率約增加0.1%0.15%;另一方面使凝結水含氧量增加,加快了設備管道系統(tǒng)的腐蝕,降低了設備的平安性和可靠性.凝結水過冷度一般要求不超過0.51C.二、抽氣器抽氣器的任務是將漏入凝汽器內的空氣和少量不凝結的蒸汽連續(xù)不斷抽出,在運行中維持凝汽器真空；在啟機前建立啟動真空.因此抽氣器運行狀態(tài)的好壞對機組的平安性和經濟型起著很大的作用.(1)抽氣器的工作原理抽氣器是噴射泵的一種應用形式.它由噴嘴、混合室、擴散管等組成.工作介質通過噴嘴,將壓能轉變?yōu)樗俣饶?利用卷吸

6、作用的原理在混合室中形成高于凝汽器的真空,將凝汽器中的空氣等汽、氣混合物抽出,通過擴散管再將速度能轉變?yōu)閴耗?最后以略高于大氣壓的壓力將混合物排至大氣.第二章汽輪機真空下降的原因一、凝汽器真空的形成凝汽器中真空的形成是由于汽輪機的排汽被凝結成水,其比容急劇縮小.如蒸汽在絕對壓力4KPa寸,蒸汽的體積比水容積大3萬多倍.當排汽凝結成水后,體積就大為縮小,使凝汽器汽側形成高度真空,它是汽水系統(tǒng)完成循環(huán)的必要條件.在運行中真空下降,將直接影響汽輪機汽耗和機組出力,同時也給機組的平安穩(wěn)定運行帶來很大的影響.因此,對影響凝汽器真空的原因進行分析和處理十分必要.第一節(jié)汽輪機凝汽器真空度下降的主要特征在汽輪

7、機組的正常運行中我們可以通過各種儀表、數(shù)據來了解和分析汽輪機凝汽器的真空度好壞情況.一般汽輪機凝汽器真空度下降的主要特征有：(1)真空表指示降低；(2)排汽溫度升高；(3)凝結水過冷度增加；(4)凝汽器端差增大；(5)機組出現(xiàn)振動；4.1 空冷器真空下降的現(xiàn)象及處理4.1.1 空冷器真空下降運行人員應認真分析查明原因及時處理.4.1.2 有以下情況允許機組暫時維持原負荷運行；4.1.2.1 真空可以維持在一定程度不繼續(xù)下降.4.1.2.2 振動正常.4.1.2.3 推力軸承溫度正常.4.1.2.4 軸封無摩擦.4.1.2.5 監(jiān)視段壓力不超過規(guī)定值4.1.2.6 汽輪機排汽溫度不超過70C.4

8、.1.3 當發(fā)現(xiàn)空冷器真空下降時應對照其他真空表,排汽溫度、凝結水溫度,確定真空確已下降.4.1.4 真空忽然下降85KP薊立即檢查分析原因,及時處理,并報告值長.真空下降至87KP薊發(fā)出“注意、“減負荷信號,并增開必一臺啟動抽氣器.真空降至U75KP擬下,減負荷至5000KW如繼續(xù)下降至70KPeM負荷至3000KW直至空負荷,真空下降至60KPq應故障停機處理.4.1.5 真空下降時,應檢查當時機組有無影響真空的操作,有這種操作時,應立即停止操作或恢復原運行方式,使真空恢復正常.4.1.6 真空下降時,應檢查軸流風機是否掉閘,并進行相應的處理,立即啟動停用軸流風機.如果汽輪機真空繼續(xù)下降,

9、應立即減負荷,維持空冷器真空在正常值,檢查凝結水箱水位,預防水位升高.檢查所有空冷器凝結水溫度,調整軸流風機轉速和運行臺數(shù).立即查明掉閘原因,油泵或風機出現(xiàn)故障信號未消失前,禁止再次啟動.4.1.7 真空下降時,應檢查均壓箱壓力尤其是負荷忽然降低時,注意均壓箱自動調節(jié)裝置是否正常.必要時切至旁路運行.4.1.8 真空下降時,應檢查雙聯(lián)抽氣器,工況是否正常,進汽壓力是否下降,否那么應調整正常.4.1.9 真空下降時,應檢查凝結水箱水位是否升高.4.1.9.1 水位長高引起真空下降伴有凝結水過冷度增大.4.1.9.2 水位越高,真空降得越快,過冷卻度越大.4.1.9.3 水位升高時,應檢查關閉凝結

10、器補水門,并進行相應處理.4.1.9.4 假設凝結泵故障引起水位升高,應立即啟用凝結泵,停用故障泵.4.1.9.5 假設為凝結泵水側管系故障引起水位長高,那么：4.1.9.5.1 再循環(huán)門誤開或備用泵逆止門未落座,出口壓力降低,電流增大,流量下降,如備用凝結泵出口逆止門漏水,應關閉其出口水閥.4.1.9.5.2 凝結水再循環(huán)調節(jié)門失靈,應改用手動操作調整通知電儀處理.4.1.9.5.3 凝結水泵失水引起出口壓力,流量下降,應檢查凝結水泵水封情況.4.1.10 真空下降時,應檢查真空系統(tǒng)是否漏氣.漏空氣引起的真空下降伴有凝結水過冷卻度增大的現(xiàn)象,應立即增開啟動抽氣器,并查明漏空氣處,進行臨時堵漏

11、.4.1.10.1 檢查低壓缸,排汽平安門完整無吸氣；檢查真空破壞門關閉嚴密不泄漏；4.1.10.2 檢查空冷器汽側放水門關閉不泄漏；4.1.10.3 檢查真空系統(tǒng)的水位計不破裂泄漏；4.1.10.4 檢查真空系統(tǒng)閥門的水封、管道、法蘭、焊口處是否有不嚴密處；4.1.10.5 檢查真空狀態(tài)的抽氣管道與上聯(lián)箱連接處是否漏汽,此時,空冷器在負荷降低時真空下降,負荷升高后真空稍有上升.4.1.11 空冷器真空下降時應注意排汽溫度,帶負荷不應超過65C,空負荷時不應超過100c2空冷系統(tǒng)的運行與維護2.1 運行根本要求2.1.1 凝結水泵運行正常,凝結水箱水位正常.2.1.2 運行正常.2.1.3 空

12、冷器壓力再降低到30kP進右暫定時,啟動逆流風機.2.1.4 檢查凝結水溫度開始升高并高于環(huán)境空氣溫度時,起動抽氣器切換至雙聯(lián)抽氣器,保持正常工作抽氣狀態(tài).2.1.5 汽輪機帶負荷系統(tǒng)投運操作原那么.2.1.5.1 每個單元風機先投逆流風機,再投順流風機.2.1.5.2 根據汽輪機背壓曲線和當時環(huán)境空氣溫度限制風機轉速,直至全部投入.2.2 系統(tǒng)的運行和限制在正常運行中,系統(tǒng)主要限制的工程是排汽壓力和凝結水溫度,再汽輪機允許平安運行的范圍內,根據機組的發(fā)電負荷空冷凝汽器的熱負荷和空氣溫度,調整進入空冷凝汽器的空氣流量即調整風機轉速.使風機功率保持在最正確狀態(tài),在非冰凍時期,運行中要比較排汽溫度

13、和凝結水水溫的差值,調整逆流凝汽器風機轉速,使過冷度保持在一定的范圍內.2.3 空冷系統(tǒng)維護參數(shù)空冷系統(tǒng)的正常運行維護如下：凝結水箱水位mm、軸流風機電流A、軸流風機轉速r/min、軸流風機軸承溫度C、軸流風機電機溫度C、凝結水泵出口壓力MPa、凝結水泵軸承溫度凝結水泵電機溫度、凝結水泵電機振動mm、空冷散熱器流量t/h等.2.4 冬季保護冬季保護的目的是預防空冷凝汽器在冬季運行期間因發(fā)生過冷而導致翅片管凍結的現(xiàn)象.2.4.1 順流凝汽器防凍保護以列1為例進行說明,列2相同.當環(huán)境溫度<3C;且排汽溫度與歹U1左/右下聯(lián)箱凝結水溫度其中一個的差值>15C;且逆流凝汽器防凍保護沒有啟

14、動時；順流凝汽器防凍保護啟動.當順流凝汽器防凍保護啟動后,系統(tǒng)執(zhí)行如下操作：2.4.1.1 在列1凝結水收集管上顯示“凝結水溫度低報警；2.4.1.2 在過程流程圖上顯示“列1順流凝汽器防凍保護標志;2.4.1.3 歹U1壓力子限制器記錄并存儲此時的限制器輸出值,列1壓力子限制器與系統(tǒng)主限制器斷開,歹U1順流凝汽器風機以10%份的速度遞減,直到減小到0%2.4.1.4 列1逆流凝汽器風機以當前存儲的速度運行,直到順流凝汽器防凍保護解除；2.4.1.5 列2凝汽器風機仍由主限制器限制運轉如果環(huán)境溫度值3C,且排汽溫度與左/右下聯(lián)箱凝結水溫度其中一個的差值15C,但系統(tǒng)正在執(zhí)行逆流凝汽器防凍保護,

15、那么只有當排汽溫度與左/右下聯(lián)箱凝結水溫度其中一個的差值18C時,順流凝汽器防凍保護啟動.并執(zhí)行上述操作.當排汽溫度與左/右下聯(lián)箱凝結水溫度的差值均8C時,順流凝汽器防凍保護解除.當順流凝汽器防凍保護解除后,系統(tǒng)執(zhí)行如下操作：2.4.1.5.1 “凝結水溫度低報警解除；2.4.1.5.2 在過程流程圖上的“列1順流凝汽器防凍保護標志消失；2.4.1.5.3 列1順流凝汽器子限制器以10%份的速度增加,直到風機的速度到達先前存儲的限制器輸出值,然后列順流凝汽器子限制器與系統(tǒng)主限制器重新連接；2.4.1.5.4 歹U1逆流凝汽器風機速度鎖定解除,逆流凝汽器子控制器以10%份的速度增加或減小,直到風

16、機的速度到達當前主限制器輸出值,列1逆流凝汽器子限制器與系統(tǒng)主限制器重新連接.2.4.2 逆流凝汽器防凍保護以列1為例進行說明,列2相同.當環(huán)境溫度3C;且排汽溫度與逆流凝汽器抽汽管溫度的差值15C;且順流凝汽器防凍保護沒有啟動時；逆流凝汽器防凍保護啟動.當逆流凝汽器防凍保護啟動后,系統(tǒng)執(zhí)行如下操作:2.4.2.1 在列1逆流管束抽汽管上顯示“抽真空溫度低報警；2.4.2.2 在過程流程圖上顯示“列1逆流凝汽器防凍保護標志；2.4.2.3 歹U1壓力子限制器記錄并存儲此時的限制器輸出值,壓力子限制器與系統(tǒng)主限制器斷開,列1逆流凝汽器風機以10%份的速度遞減,直到減小到0%2.4.2.4 歹U1

17、順流凝汽器風機以當前存儲的速度運行,直到逆流凝汽器防凍保護解除；2.4.2.5 歹U2凝汽器風機仍由主限制器限制運轉.如果環(huán)境溫度值3C,且排汽溫度與逆流管束抽汽管溫度的差值15C,但系統(tǒng)正在執(zhí)行順流凝汽器防凍保護,那么只有當排汽溫度與逆流管束抽汽管溫度的差值18C時,逆流凝汽器防凍才保護啟動.并執(zhí)行上述操作.當排汽溫度與逆流管束抽汽管溫度的差值均8C時,逆流凝汽器防凍保護解除.當逆流凝汽器防凍保護解除后,系統(tǒng)執(zhí)行如下操作：2.4.2.5.1 歹U1“抽真空溫度低報警解除；2.4.2.5.2 在過程流程圖上的“列1逆流凝汽器防凍保護標志消失；2.4.2.5.3 列1逆流凝汽器子限制器以10%份

18、的速度增加,直到風機的速度到達先前存儲的限制器輸出值,然后逆流凝汽器子限制器與系統(tǒng)主限制器重新連接；2.4.2.5.4 列1順流凝汽器風機速度鎖定解除,順流凝汽器子控制器以10%份的速度增加或減小,直到風機的速度到達當前主限制器輸出值,列1順流凝汽器子限制器與系統(tǒng)主限制器重新連接.2.4.3 逆流凝汽器回暖循環(huán)當環(huán)境溫度小于-2C,且沒有順流凝汽器防凍保護、或逆流凝汽器防凍保護處于執(zhí)行狀態(tài),逆流凝汽器回暖循環(huán)投入運行.當逆流凝汽器回暖循環(huán)啟動后,系統(tǒng)執(zhí)行如下操作：2.4.3.1 在過程流程圖上顯示“逆流凝汽器回暖循環(huán)標志；2.4.3.2 逆流凝汽器風機將停止運行5分鐘,15分鐘后,逆流凝汽器風

19、機將停止運行5分鐘.2.4.3.3 不執(zhí)行停止運行的風機仍與主限制器連接,改變風速保持排汽壓力恒定；在執(zhí)行回暖循環(huán)過程中,如果順流凝汽器或逆流凝汽器防凍保護被啟動,回暖循環(huán)將暫時停止.如果2個小時后,環(huán)境溫度仍小于-2C,且順流凝汽器防凍保護、或逆流凝汽器防凍保護處于執(zhí)行狀態(tài)時,逆流凝汽器回暖循環(huán)再次啟動.當環(huán)境溫度大于0c時,逆流凝汽器回暖循環(huán)復位,過程流程圖上的“逆流凝汽器回暖循環(huán)標志消失,同時逆流凝汽器停止循環(huán)解除.2.5 空冷系統(tǒng)的清洗與噴水降溫2.5.1 噴淋水泵啟動前準備1.1.1.2 檢查所有表計完好投運；1.1.1.3 盤車良好無卡澀；1.1.1.4 檢查地腳螺栓無松動現(xiàn)象；1

20、.1.1.5 對噴淋水泵灌泵,灌滿后關閉灌水閥；1.1.1.6 通知電氣測噴淋泵絕緣良好；1.1.1.7 通知電氣送噴淋泵電機電,送噴淋泵出口電動門的電;1.1.1.8 開泵進口閥,開泵出口手動閥；1.1.1.9 開管廊上工藝脫鹽水來水總閥；1.1.1.10 開空冷島列1、歹U2噴淋閥；1.1.1.11 聯(lián)系化水準備啟工藝脫鹽水泵；1.1.1.12 化水泵啟動后開排氣閥,排盡空氣后關閉.2.5.2 噴淋水泵啟動2.5.2.1 噴淋水泵啟動檢查確認完畢；2.5.2.2 用現(xiàn)場限制柜,水按“泵啟動按鈕；2.5.2.3 緩慢開啟泵出口電動閥；2.5.2.4 注意觀察泵是否有異音、摩擦等.2.5.3 噴淋水泵停泵2.5.3.1 確認噴淋工作完畢；2.5.3.2 緩慢的關閉泵