汽轮机真空系统严密性降低的原因及解决措施研究

张 勇 周 建

中国电力建设集团四川工程有限公司 四川 成都 610000

前言：

汽轮机内部真空系统的严密性,其往往关系着该系统整体运行的稳定性、可靠性,对汽轮机整个机组的良好运行影响相对较大。对此,深入研究汽轮机内部真空系统的严密性发生降低问题的原因及其解决措施,对于维持汽轮机整个机组的良好运行状态有着一定积极意义与现实作用。

1 工况

对于某公司2台新投产的国产机组(各为3号机组、4号机组),为哈尔滨的三大动力厂所生产600MW凝汽式的汽轮机组,设离心水环式的真空泵3台。在调试及投产运行期间,2台机组的凝汽器真空、端差未达到所预期的参数值,主要是因真空系统实际严密性发生持续降低问题,对汽轮机组经济性及汽轮机组安全运行影响较大。对此,需对汽轮机内部真空系统的严密性发生降低问题的原因予以明确,并提出相应解决措施,便于有效防治这一问题状况的发生。

2 原因分析

2.1 在循环水方面

①循环水的中断。大量现实状况分析显示,循环水发生中断状况是促使真空系统实际严密性发生持续降低问题的主要原因之一,具体表现为：真空表参数值即为零,凝汽器前端水泵的侧压力持续降低,冷却塔内未能喷出水。发生这一状况主要原因是：驱动电机无法正常运行,循环水泵密封不严或存在着故障问题、循环水的吸水端存在着异物堵塞情况、进水口水位偏低等等。若循环水发生中断状况,需及时将汽轮机符合切掉,真空系统一旦降低至极限参数值,必须及时停机做好故障处理。

②循环水的水量不足。循环水的水量不足,也属于诱发汽轮机内部真空系统的严密性发生降低问题的一部分原因,具体表现为：循环水出/入口温度差异性大,而分析器主要原因则是由于凝汽器内流体阻力大,循环水进/出口压力差增加,循环水泵及凝汽器两者出口循环的水压持续升高,冷却水持续降低,凝汽器内存在着堵塞问题。为更好地应对上述情况,需对凝汽器做好及时的清洗处理。该循环水泵供水量若减少,则从水泵入口处吸进压力增加,泵内冲击声与噪声增加,对此,应及时相应故障问题排除。

2.2 在后轴的封供汽方面 在后轴的封供汽方面问题状况也属于诱发汽轮机内部真空系统的严密性发生降低问题的一部分原因,具体表现为：后轴的封供汽发生中断或者不足情况,以至于不凝结的气体自外部漏入至处于真空状态相应部位,再泄漏至凝汽器内,较多不凝结气体均滞留于凝汽器内,对其传热会产生不利影响,凝结水的过冷度持续增长,真空系统的严密性会快速降低。而究其根本原因主要是因胀差向负的方向发生变动,且轴封失汽,促使轴封汽压的自动化调节失灵、手动调节操作不当所致。对此,应当开大调门,确保轴封汽的压力恢复至正常状态。

2.3 在凝汽器方面

①凝汽器的热负荷较高。凝汽器的热负荷较高,是汽轮机内部真空系统的严密性发生降低问题一方面原因,具体表现为：因机组内部主成器管,其自动化主汽门前及汽门调节前的疏水、抽汽的逆止阀疏水、低压式加热器的疏水等,全部接入了凝汽器,凝汽器的换热强度被提升,循环冷却的水量发生不足情况下,促使凝汽器的真空度逐渐降低。对此,应当把疏水系统合理加设分流的管道与阀门,也可直接接入到电厂疏水的疏水箱或者扩容器内,以促进凝汽器实际热负荷的有效降低。

②凝汽器所在冷却面腐蚀或结垢。如果凝汽器所在冷却面腐蚀或结垢现象存在,也会诱发汽轮机内部真空系统的严密性发生降低问题,具体表现为：凝汽器所在冷却面腐蚀或结垢现象存在凝汽器实际热交换会处于不顺畅状态,凝汽器端差增加,凝汽器内部水阻增加,冷却水实际流量降低,提供冷却水实际温度差,促使汽轮机内部真空系统的严密性发生降低问题。对此,应当在确定该凝汽器内存在着水垢现象后,从前期运行数据方面着手,深入分析引发凝汽器内存在着水垢问题主要原因,进而了解到循环水质量差所致铜管内部沉积着无机物,促使水垢形成,导致铜管传热效果大打折扣,铜管可用的流通面积缩小。

3 解决对策研究

①定期定时维护及保养循环式供水系统,以确保设备可一直处于可控制范围内,保确保冷却水速度与水量合理；②对抽气器实际运行性能予以合理优化,及时维护抽气器、凝结器的水泵等设备,确保这些设备均能够一直处于稳定运行状态；③若有紧急状况发生,需确保可靠性地投入轴封汽的压力自动化切换装置、门店自动化切换调节装置、凝汽器的水位自动化切换装置等,实时化监视压力的信息值与水位值,严控上述压力的信息值急水位值,综合分析异常数据信息,设计负压管道期间需要充分考虑到水分膨胀方面问题,严禁出现各种强烈距离性的施工情况,如有漏气及阀门相关问题状况出现,需及时予以更换处理；④实时化分析及监视凝汽器内部蒸汽与设备,尽可能避免发生漏气问题状况；⑤因汽水系统连接着凝汽器,补水温度相对较低,经吸收蒸汽热量后可促进凝汽器温度参数值的有效降低；⑥长期跟踪分析汽轮机内部真空的严密性综合系统,且需不间断地实施真空的严密性相关试验操作。若严密性的试验结果不符合各项技术标准,则需及时逐一排查该汽轮机内部真空系统,对于漏点及时做好堵漏处理操作。对于以上堵漏处理操作的方法相对较多,但现阶段已真空灌水的处理方法、超声波处理方法最为常用。

4 结语

从总体上来分析,对凝汽器内部真空会产生影响的因素众多,且极具复杂性,只有在充分了解与熟悉掌握整个机组系统的运行原理后,才可获取最终最为准确的分析与判断结果。