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电厂机组真空度下降的原因分析及处理

点击次数:1412 更新时间:2017-04-06

电厂机组真空度下降的原因分析及处理

  华能营口热电1#、2#汽轮机组自2009年12月投入运行以来,一直存在主机真空度低、真空严密性试验不合格的现象,严重影响了机组的安全经济运行。介绍几种实用的真空系统检漏方法,给出汽轮机真空检测模型,并对机组试验数据进行分析和处理,提出改进方案。zui后用等效热降法计算真空改善对机组经济性的影响。

  汽轮机真空度是汽轮机发电机组运行的一项重要的考核指标,其性能的好坏对机组运行的经济性和安全性有着重要的影响。实践证明,真空每降低1kPa发电机煤耗大约增加0.13%,同时空气的漏入会使凝结水中的溶氧量升高,腐蚀设备,增加机组运行风险。因此,在机组运行的过程中应密切关注真空值,当真空度较低时,要及时分析下降的原因、确定泄露的部位,并选择合理的解决方案,这对提高真空的严密性有着重要的意义。

  在电厂实际运行中,影响真空值变化的因素有很多。目前,已经有许多文献对机组负荷、循环水流量、循环水入口温度、凝汽器清洁程度等因素的影响做了大量的讨论。本文以华能营口热电机组为例,结合现场的实际情况,重点分析真空严密性对真空值的影响。如果真空的严密性不好,漏气的进入会使凝汽器内的压力值逐渐升高,真空度下降,导致蒸汽的排汽焓值上升,有效焓降降低,汽轮机蒸汽循环效率下降。

1、真空系统检漏方法

  1.1、凝汽器真空下降的原因

  凝汽器真空度偏低时会引起排汽温度的升高,凝结水含氧量上升,严重时机组会出现震动。导致汽轮机真空度下降的原因有设计因素和运行因素。设计因素多表现为凝汽器真空严密性不足,凝汽器设计不合理;运行因素有凝集器铜管结垢、射水抽气器的工作能力和效率降低、一些法兰和焊缝泄露等。

  1.2、真空系统查漏方法

  在机组的运行过程中,真空系统的泄漏是*的。真空系统检漏的目的是使系统中的漏气量减小至工艺要求所允许的范围内。经过多年的发展和实践,系统检漏的方法日趋成熟。本文给出了几种常见的检漏方法,分析每种方法的优劣(见表1)。

表1 真空系统查漏方法

2、汽轮机真空系统严密性检测标准

  汽轮机在一定负荷下,关闭抽气器的空气阀门,使凝汽器处于切除抽气器的工况下,用真空下降速度来表征漏入空气量。经验表明,进入凝汽器的蒸汽流量为常数和冷却水温度为常数时,真空下降的速度与漏入空气量成线性关系。对于大容量汽轮机,每分钟真空下降速度的判断标准为:1~2mmHg(0.13~0.26kPa)/min为严密性良好;3~4mmHg(0.39~0.52kPa)/min为严密性合格。当存在很大的真空下降速度时,则表示真空系统的严密性不合格。除了这些真空下降速度来按质评价空气的严密性,还可采用下面计算公式:

 

  Dk—进入凝汽器的设计额定蒸汽流量,t/h;k—系数,当真空系统严密性评定为优良、良好、合格时,相应的系数分别为25、50、100。当切除抽气器用试验的方法测量每单位蒸汽负荷dk的真空下降速度ΔH,并从小的值开始将不同的k值代入公式后,即可取得设备真空系统严密性质量的评价。这种评价的确定,是与满足计算式的条件有关的。

  更为可靠的检查空气严密性的方法,是直接测量从凝汽器抽出来的空气量。因此,与射气抽气器同时装设空气流量表,安装在抽气器排气管上,来测定抽气器排除的空气和少量蒸汽混合物的流量。这样,进行检查空气严密性可按下式估算:

  式中:Ga—由抽气器出口测出的被抽出的空气量,kg/h;Dk—凝汽器的设计进汽量,t/h;k1—系数,当真空系统严密性评定为优、良和合格时,相应的系数分别为1.0、2.0、3.5。

3、营口电厂汽轮机组真空性能检测

  3.1、机组现状

  华能营口热电1#、2#汽轮机组为哈尔滨汽轮机厂生产的N330-16.7/538/538,型式为单轴、双缸、双排汽、双抽湿冷机组。1#、2#汽轮机组自2009年12月投入商业运行以来,一直存在主机真空较低、真空严密性试验一直不合格的现象,甚至出现了真空严密性试验做不了的情况,严重影响机组的安全经济运行。

  1#号机组的真空严密性试验结果为后5min时间内真空下降速度为500Pa/min,2#号机组的真空严密性试验结果为后5min时间内真空下降速度为1333Pa/min。真空下降速度超出常规值很多,依据经验表明,主机系统真空不合格,存在漏气。为了查找漏气部位,对机组进行了查漏试验,使用的方法为氦质谱检漏仪查漏法。

  3.2、查漏过程和数据

  氦质谱检漏仪连接图如图1所示。对电厂主机高、中、低压缸本体、5#~8#低加疏水系统、1#~3#高加疏水系统、凝结水系统、给水系统、抽气系统、凝汽器、高中低压缸轴封系统、小机真空系统进行氦质谱检漏仪查漏,具体的结果如表2、表3所示,其中表2为1#机的漏气分布,表3所示为2#机的漏气分布。

 

图1 氦质谱检漏仪连接图

  由表中数据可以看出,A小机的低压缸前后轴封漏气zui为严重,B小机的高压缸轴封漏气zui为严重。整个机组来看A主给水泵盘根密封水漏气zui为严重,达到了5.1×10-3 mbar·L/s。结合现场运行经验,对检测结果进行分析,共发现以下泄露部位:凝结水再循环调节门前管路砂眼,凝汽器气测砂眼,轴封系统主凝汽器输水手动门盘根、主机低压缸调端安全门螺栓松动等。

 
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