如何提高正常運行汽輪機組真空度探究

2013-11-24 張明春 威信第一發(fā)電廠生技與設備管理部

  汽輪機組在運行中常出現(xiàn)真空度下降的情況,機組真空度偏低的問題解決起來比較困難。真空度的下降,會降低汽輪機的經(jīng)濟效率同時對機組安全經(jīng)濟運行也極為不利。因此,這需要我們深入到現(xiàn)場進行設備檢查維護,對機組真空度進行研究治理,進而才能找到最佳的解決對策,這樣即確保了維持經(jīng)濟的真空運行,也提高整個汽輪機組的熱經(jīng)濟性。

一、研究的背景和意義

  在現(xiàn)代大型電站凝汽式汽輪機組的熱力循環(huán)中,凝汽設備的真空度是汽輪機運行的性能考核指標,也最能直接影響到整個汽輪機組的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。實際運行經(jīng)驗告訴我們,凝汽器的真空水平對汽輪發(fā)電機組的經(jīng)濟性有著直接影響,汽輪機真空嚴密性差會直接導致一是降低汽輪機組的效率,有資料顯示,真空每下降1KPa,機組的熱耗將增加70kj/kw,熱效率降低1.1%,增加供電煤耗;二是威脅汽輪機的安全運行,三是浪費廠用電及工業(yè)用水,嚴重時可造成低壓設備氧腐蝕。

  因此分析真空度下降的原因并找出預防措施,保證正常運行中汽輪機組的真空度,和整體汽輪機組的性能,維持機組經(jīng)濟最佳真空運行,提高整個汽輪機組的熱經(jīng)濟性、保證汽輪機安全運行等方面很有必要。

二、真空度的定義及作用

  當容器中的壓力低于大氣壓力時,把低于大氣壓力的部分叫做真空,而容器內的壓力叫絕對壓力。真空有程度上的區(qū)別:當容器內沒有壓力即絕對壓力等于零時,叫做完全真空;其余叫做不完全真空。汽輪機凝汽器內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,即用測得的真空水銀柱高度除以相當于大氣壓力的水銀柱高度,再化為百分數(shù)表示,用公式表示為:真空度=h1/h×100%。在凝汽器內絕對壓力不變的情況下,真空度隨著大氣壓力的變化而變化。通常對凝汽式汽輪機而言,真空度越高,機組經(jīng)濟性越高。但這也是相對而言,如果真空度超出實際運行需要而過高,則會引起廠用電增加或增加投資。相對比較,會得不償失,因此,確定機組的最佳真空度,顯得尤為必要。

三、分析影響汽輪機組真空度的原因

  汽輪機主要是以水環(huán)真空抽出凝汽器的不凝結氣體,以維持凝器的真空。而實際運行中引起汽輪機凝汽器真空度下降的原因主要有以下幾點:

  1、凝汽器真空系統(tǒng)不嚴密真。該故障通常表現(xiàn)為汽輪機同一負荷下的真空值比正常時低,并穩(wěn)定在某一真空值,隨著負荷的升高凝汽器真空反而升高。

  2、凝汽器銅管結垢或腐蝕。凝汽器銅管結垢,傳熱惡化,致使汽水熱交換效率降低,端差增大,凝汽器真空降低。

  3、凝汽器滿水(或水位升高),凝汽器水位升高往往是因為抽氣器抽氣器工作不正常引起真空下降運行不正常,使水泵的效率下降。

  4、循環(huán)水量中斷或不足。

  5、循環(huán)水溫度高。據(jù)測算,循環(huán)水溫升高5℃,可使凝汽器真空降低1%左右。

  此外,凝汽器水側泄漏、低壓缸軸封供汽中斷、汽側泄漏導致空氣涌入、虹吸破壞:等也會影響到汽輪機的真度空。

四、確定汽輪機凝汽器最佳真空度常規(guī)措施

  由于汽輪機組真空系統(tǒng)的龐大及設備系統(tǒng)分散復雜,導致在生產運行過程真空下降事故頻發(fā),從而給企業(yè)帶來經(jīng)濟損失和負面社會影響。因此在分析真空度降低原因后,如何采取有效措施提高汽輪機凝汽器的真空度,也是做為專業(yè)工作者需要時刻做好的工作。

  1、嚴格執(zhí)行定期進行汽輪機真空嚴密性試驗制度,對汽輪機真空系統(tǒng)進行查漏,堵漏。

  2、加強對汽輪機組循環(huán)水供水設備的日常維護保養(yǎng)工作,確保所有設備的正常運行。

  3、加強對凝汽器水位和軸封汽壓力的監(jiān)視,維持軸封系統(tǒng)及水封的正常工作;維持好軸封加熱器的正常水位;

  4、對凝汽器的汽水、水封設備的運行加強監(jiān)視分析,防止水封設備損壞或水封頭失水漏空氣。

  5、提高抽氣器工作性能,準確進行抽氣器切換操作。

  6、保證凝結水的品質良好。

  7、保證低真空保護裝置正常運行,整定值的設置要符合設計要求,不得隨意改變整定值。

  8、保持凝汽器管壁和水側的清潔度。

  9、定時檢查冷卻塔性能,加強運行維護。

  10、加強日常運行管理,定時記錄凝汽器的各類運行數(shù)值,以便對掌握運行情況隨時進行分析比較。

五、以600萬運行機組為例探究最佳真空度的實際操作

  綜上所述,現(xiàn)以我廠機組容量為600MW,高、低背壓凝汽器,其端差為平均排汽溫度與平均循環(huán)水出口溫度之差。冷卻水管為不鋼銹鋼管,三臺真空泵,2運一備,2臺50%的循環(huán)水泵為例對最佳真空度的方法及經(jīng)濟性分析比較。自投產以來,2臺凝汽器真空度一直較低,因此即影響了運行效率也產生安全隱患。分別標號為1號機組和2號機組。經(jīng)過檢查測試發(fā)現(xiàn),運行中2號端差變化小而1號較大,1號機組的排氣溫度大于2號機組,2臺機組的循環(huán)水溫也較高。我們知道排汽溫度的高低與凝汽器的熱負荷、循環(huán)水進水溫度、循環(huán)水溫升和凝汽器的實際運行情況有關。而引起凝汽器端差上升的原因有設計、制造及運行方面的原因。運行方面的原因主要有結垢和漏氣提高。因此我們對2臺機組運行提高到最佳真空度的措施包括:

  1、1號機組排氣溫度高于2號機組是由于冷端系統(tǒng)漏空氣量超標所致。在機組小修中對1號機組真空系統(tǒng)進行了注水檢漏,并對查出的真空系統(tǒng)漏點進行徹底治理,從根本上消除泄露。

  2、降低這2臺機組的循環(huán)水溫升及消除1號機組凝汽器端差高二部分。在一定的氣象條件及機組負荷下,按照機組的設計要求調度循環(huán)水泵的運行方式,觀察循環(huán)水溫升是否與其設計值相符,然后再觀察機組的排氣溫度是否下降,由此確定循環(huán)水泵的經(jīng)濟調度運行方案.通過治理,消除了1號機組的排氣溫度高的缺陷,保證了機組運行的最佳真空度。并將2臺機組的循環(huán)水溫升降低至設計值,提高了效能和經(jīng)濟值。