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某燃气供热机组凝汽器真空低原因分析及处理
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摘要:汽轮机凝汽器真空严密性是个综合性的问题,它与运行维护和检修质量密切相关。提高凝汽器的真空度,维持凝汽器最佳真空,关系着汽轮机组的安全、经济运行,而且对提高整个机组的经济效益有着现实意义。
关键词:真空严密性安全性经济性
1引言
汽轮机真空的高低,直接影响到机组的安全性和经济性,汽轮机真空下降,将导致排气压力升高,可用焓减小,同时机组出力降低;排气缸及轴承座受热膨胀,轴承负荷分配发生变化,导致机组振动增大;若负荷不变,导致轴向推力增大以及叶片过负荷,排气的容积流量减少,末级产生脱流和旋流;同时还会在叶片的某一部分产生较大的激振,可能损伤叶片。由此可见真空对汽轮机组的经济性和安全运行起到很大的作用[1]。
某燃气联合循环供热机组#6汽轮机额定功率是79.8MW,是由东方汽轮机有限公司生产的高压、单杠、双压、无再热、下排汽、单轴抽汽凝汽式供热汽轮机,型号为LC79.8/62-7.14/1.2。
2凝汽器真空低的原因
凝汽器的真空对汽轮机的效率有重大影响。当真空系统不严密,存在较小的漏点时,不凝结的气体从外部装置漏入凝汽器内,聚集在凝汽器内,影响传热,导致真空下降。#6汽轮机在运行中凝汽器真空低的主要可能原因有:
(1)循环水供水量不足:由于环境温度高或供热少,循环水泵在低速方式下运行,或者循环水泵工作异常出力下降等原因,使供水流量不能够满足机组负荷,凝汽器内的蒸汽不能够及时凝结,导致凝汽器真空低。
(2)凝汽器循环水管结垢:因循环水冷却塔和冷却水池长时间与大气接触及补水品质问题,混入浮尘沉积的泥浆、砂石、其它细碎杂物。这些杂物的沉积会形成一层细密较硬的水垢,导致冷却效果变差。
(3)凝结水泵密封水系统故障,密封不严密,凝汽器通过凝结水泵轴承与大气连接,导致凝汽器真空低。
(4)汽轮机的轴承密封系统供汽不足,导致汽轮机低压轴封处密封效果变差,存在空气漏进低压缸,进而导致凝汽器真空低。
(5)真空泵工作异常,真空泵叶轮磨损、汽水分离器水位低、密封水温等原因引起泵的出力差,导致无法及时抽出凝汽器内的汽水混合物,引起真空较低。
(6)真空系统不严密:真空系统容易出现漏点的位置有真空系统各法兰、热井液位计接口、凝汽器真空破坏门、低压缸防爆门、高低压缸拼接处。
3凝汽器真空低原因分析
从2020年初开始,#6汽轮机凝汽器真空严密性试验中,真空下降速率由0.35kPa/min开始逐渐升高,至4月份真空严密性试验值为0.604kPa/min,大大超过了合格的规定值0.4kPa/min。记录试验前8分钟内凝汽器真空值,为了确保准确性,取试验后5分钟数据,如表1所示。
表1#6汽轮机凝汽器真空严密性实验情况
凝汽器压力(kPa)
初始参数
第3分钟
第4分钟
第5分钟
第6分钟
第7分钟
第8分钟
真空下降速率kPa/min
6.3
7.65
8.18
8.85
9.42
10.04
10.67
0.604
汽轮机排汽温度
(℃)
初始参数
第3分钟
第4分钟
第5分钟
第6分钟
第7分钟
第8分钟
平均值
℃/min
33.2
33.9
34.1
35.9
37.8
40
41.9
1.74
结合#6汽轮机连续运行的情况,对上述可能导致#6汽轮机真空低的各个原因逐一排查。
(1)就地检查循环水泵工作正常,增开一台循环水泵后,凝汽器真空没有明显变化,排除循环水量不足的因素。
(2)就地检查凝汽器水位正常,结水泵工作正常,凝结水泵密封水系统工作正常,凝结水泵系统检查无泄漏,可排除凝结水泵密封水系统故障的可能性。
(3)利用机组调停机会检查凝汽器不锈钢管内部清洁无结垢现象,因此可排除凝汽器内部结垢影响传热效率的因素。
(4)通过调节高压蒸汽供轴封调门和溢流阀,抬高低压轴承密封汽源的压力,观察真空是否变好来确认是否由于低压轴承密封处存在漏汽,经过试验,将低压轴承密封压力由0.06MPa抬高至0.08MPa,凝汽器真空有所上升,就地检查低压轴封无冒汽、吸气现现象。
(5)就地检查真空泵和密封水泵工作是否正常,真空泵密封水温是否过高,在检查中进行真空泵的切换。切换以后,观察仍未发现真空有明显变好的迹象。
(6)利用氦气查漏装置检查凝泵进口滤网放水门、高低压旁路门、低压缸中分面、高低压缸拼缸处、低压缸防爆膜、低压轴封等处进行检查。检查结果为凝泵进口滤网放水门、低压缸中分面无漏气现象,高低压缸拼接处和低压缸防爆门处微漏,主要漏气点还在汽轮机低压轴封处。
4采取措施
通过分析排查,最终确定#6汽轮机凝汽器真空低的一个主要因素和两个次要因素,针对三个因素采取相应措施。
(1)由于#6汽轮机距离上次检查时间
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