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凝汽器真空度下降的原因和措施
发布日期:2013年12月25日
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  •    凝汽器的主要任务是在汽轮机的排气口建立并维持规定的真空度,并且将汽轮机的排汽凝结成水回收工质。凝汽器的真空度是机组运行的安全性和经济性有很大影响。在运行中,凝汽器工作状态的恶化将直接引起汽轮机汽耗和机组出力。当机组汽耗量不变时,真空恶化1%,将引起汽轮机的功率降低约为额定容量的1%。当汽轮机的负荷不变时,真空恶化1%,相当于电厂的燃煤消耗量增加大约为1-2%。真空每降低1kPa,汽轮机汽耗增加了15—25%。另外,真空下降会使汽轮机排汽缸温度升高,引起汽机轴承中心偏移,严重时还引起汽轮机组振动。为保证机组出力不变,真空降低时应增加蒸汽流量,这样导致了轴向推力增大,使推力轴承过负荷,影响机组安全运行。因此,对影响凝汽器真空的原因进行分析和处理十分必要(本文主要针对某热电厂鼓风车间2号、3号汽轮鼓风机机组进行分析)
    一、真空系统严密性差
    汽轮机真空严密性的好坏反映在机组的全过程管理中,从设备设计、安装质量,到运行和维护,任何一个环节考虑欠妥都会影响机组的真空严密性。真空系统不严密的典型表现特征是:真空缓慢降到某一定值即保持稳定,这说明漏气量和抽气量达到了平衡。而且随着负荷的升高,汽轮机真空也随着提高。真空缓慢下降一般对机组的安全威胁不太大,但对汽轮机经济性影响较大。
    某热电厂2号、3号机组分别是1957年和1958年投产的老机组,由于运行年限长,设备老化,真空系统的泄漏点比较多,造成机,组的真空值比其它机组低,而用汽量大。针对这种情况,单位加强了对易漏部位的管理,定期做真空严密性试验,当真空严密性不合格时,首先对这些部位进行重点查找,检修时重点检查,检修后采用高水位补水试漏的方法,使真空系统的大部分都浸在加水范围。
    二、凝汽器的传热端差大
    端差是反映凝汽设备热交换状况的指标,端差除了与循环水量、速度、以及进口温度有关外还与凝汽器冷却管表面的清洁程度、真空系统的严密性有关,即传热越强端差越小。由于某热电厂各机组的循环冷却水取自黄河水,泥沙和污垢较多,循环水从冷却塔送出,经过两道过滤网,仍有杂物和泥沙进入凝汽器,造成凝汽器铜管脏污和结垢。由于铜管结垢影响它的传热性能,使循环水出口温度降低,凝汽器的传热端差增大,造成机组的真空下降。铜管的污垢一方面是由循环水中的盐分在一定条件下产生的盐垢,特点是非常坚硬;另一方面是冷却水中的污泥粘附在金属表面,其特点是比较松软。它们对凝汽器的换热效果均有影响,会使凝汽器的端差升高。因此,该厂进行了如下改进:(1)由于2号、3号机凝汽器铜管内结有一层较厚的硬垢,致使凝汽器的端差很大,为此2000年在北水塔循环水管道建了加药房,安装了加药设备,在循环水中适时适量的加阻垢剂,防止铜管结垢,并且增设了加药工岗位,由专人负责给循环水加药,每天进行循环水水质的化验,根据化验结果确定所加药量,明显的改善了循环水的水质和铜管结垢的情况(2)利用中修的机会对这两台机的凝汽器分别进行了酸洗除垢并镀膜,增加了铜管抗腐蚀能力,延长使用寿命。(3)利用机组小修的机会,打开凝汽器的人孔盖清除杂物。在机组正常检修的时候,用高压水对各机组的凝汽器铜管进行冲洗,排出铜管内的软垢。通过以亡措施有效的将疑汽器的端差控制在规定的范围内。
    三、水塔的冷却效果
    由于某热电厂位南、北两座冷却塔周围环境差,杂物和尘土很容易被风刮进水塔,为此在2003年在水塔周围加装了铁丝网,并对循环水沟的水篦子进行了改造,防止杂物进入循环水沟。由于南北两座水塔运行年限长,水塔中的填料因老化、杂物堵塞、严重变形等原因,造成结垢后通风阻力增大,塔内风和水配比不均,因此须更换填料,以降低循环水的温度。2001年和2003年我厂分别对南北水塔进行了大修,清除了水池中的淤泥,全部更换了水塔中淋浴填料,大大增加了水塔的冷却效果,北水塔大修后,各台机组的真空值都有了明显的提高。
    由于该厂地处北方受气候的影响,每到冬天天气寒冷时水塔四周结冰,厚重的冰柱,严重影响水塔的通风散热,结冰严重的时候,水塔中的循环水温度明显偏高,对机组的真空影响很大。而且工人需每天打冰,工作量很大。经过研究和考察提出了在水塔迎风面加装防护板代替帆布的措施,经厂里立项后很快得到了实施,有效的缓解了水塔的结冰现象,改善了水塔在冬季的散热效果,提高了机组的真空,同时也降低了工人冬季打冰的劳动强度。
    四、轴封漏气
    低压缸后轴封是空气易漏部位,当后轴封供汽不足或中断时,将会有大量空气漏入排汽缸,不但会使汽轮机的真空降低,同时还会因冷空气冷却轴颈使转子收缩造成胀差。而且轴封的间隙越大,对机组的真空影响明显。后轴封供汽中断,通常是由于负荷大幅度变化,供汽汽源中断或汽封系统进水等情况造成的。由于2号、3号机运行多年,机组老化,轴封漏汽比较严重,为了保证机组运行所必须的真空,就必须增加轴封进汽量,提高轴封供汽压力,但会导致轴封漏汽进入润滑油系统,油中带水,使调节系统失灵,造成机组运行的不稳定,给机组的安全运行带来严重隐患,为此该厂制定了相应的措施:
    (1)
    勤调整,当负荷变化时,及时调整轴封供汽压力和流量。当环境和运行方式变化时,及时调整循环冷却水量。
    (2)
    利用机组中修的机会,调整各轴封的轴封间隙,必要时进行更换。
    3)对于轴封漏汽量大的机组,每天进行油质的检验,根据化验结果及时进行滤油,增加滤油时间和次数。
    影响凝汽器真空的因素很多,除以上分析的因素之外,还有循环水泵故障或出力不足;水沟水位低循环水量少,抽气器出力不足或汽压调整不当;凝结水泵出力不足或故障;凝汽器水位自控不好使造成凝汽器水位高;机组负荷偏离最佳工况点;夏季气温高造成循环水温度高;高、低压加热器泄露等等许多因素。

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