凝汽器真空下降分析
2014-08-15秦志宝石家庄白龙化工股份有限公司050031
秦志宝(石家庄白龙化工股份有限公司 050031)
凝汽器是冷凝式汽轮机组的一个重要组成部份。其作用是建立并维持汽轮机排气口的高度真空,使蒸汽在汽轮机内尽可能膨胀到很低的压力,增大蒸汽在汽轮机内的热焓降,使蒸汽的热能更好的转变成机械能,提高机组的热效率。凝汽器运行工况是否正常,直接影响着整个机组的安全和经济运行。其中保持凝汽的最佳真空是最重要的因素之一。
一、凝汽器真空下降的主要特征
1.真空表指示真空压力降低;
2.排气温度升高;
3.循环水进出口温度差增大;
4.凝结水过冷度增加;
5.机组轴向位移增大;
6.在负荷一定下,耗气量增大。
二、凝汽器真空下降原因分析
凝汽器真空下降,可分为剧烈下降和缓慢下降。剧烈下降的原因有:循环水泵,凝结水泵或抽气器工作不正常,汽轮机低压轴封中断,供气压力减小或者带水,真空系统漏入空气等。实践发现,由于这些原因造成的真空剧烈下降比较容易发现,而真空缓慢下降时,其原因的查找则要相对复杂。下面就真空下降的原因做出具体分析:
1.循环水水量减少或中断
循环水水量减少主要表现为:真空缓慢下降,循环水进出口温差增大。如果循环水进出口压差减小,循环水泵出口和凝汽器出口的循环水压增大可认为是凝汽器循环水出口管发生部分堵塞;如果循环水进出口压差增大,循环水泵出口和凝汽器进口循环水压增大,可认为是凝汽器内管板部分堵塞。
循环水中断时表现为:凝汽器循环水进口压力急剧下降,真空表指示急剧下降。其原因可能是循环水泵发生机械故障(如泵轴承卡死)导致驱动电机掉闸,而备用循环水泵没有投入运行:循环水泵吸水口水位过低或是吸水口滤网完全堵塞;循环水泵填料密封不严使空气漏入泵体;循环水泵吸水管有露点致空气进入泵体等。当循环水中断后,应立即采取措施恢复循环水,如果真空降到了停机指标,应立即打闸停机。
2 循环水温升高
当循环水的冷却设备异常时,循环水的温度会逐渐升高,影响凝汽器的换热效果,其吸收的热量就会减少,最终导致排气压力升高,降低蒸汽在汽轮机内的焓降值,使得凝汽器真空下降。尤其是夏季天气炎热时,循环水的进口温度往往很高,在不采取特殊措施的情况下,凝汽器的循环水量就要求增加很多,而有时只增大循环水量也不能维持凝汽器的真空,此时只能限制汽轮机的负荷。如果想维持最佳真空,就必须改进或增大冷却设备和设施的冷却能力,使循环水进口温度保持最佳。
3 凝结水泵填料压兰调整不当
凝结水泵的填料压兰调整不当,使空气漏入泵体,最后积聚在凝汽器内部,可导致真空下降。而空气进入到泵体内,使得泵打不出水,导致凝汽器热水井水位急剧上升,甚至淹没铜管,导致冷却面积减小,造成真空下降。此时应压紧填料,调整到凝结水只呈滴状泄漏。如果填料压兰已经压到最低限度,凝结水泵仍不上水,只能启动备用泵。将主泵与真空系统隔绝后,在填料箱内填装填料。
4 凝汽器铜管破裂
凝汽器铜管破裂泄漏,使得硬度超标的循环水进入凝汽器汽侧,凝汽器水位升高,淹没铜管,冷却面积减少,造成真空下降。此外,凝结水水质严重恶化,还可造成其他设备和管道结垢腐蚀,甚至导致锅炉爆炸。此时应对凝汽器进行查漏工作。平时也应利用大中小检修机会对凝汽器进行灌水查漏,如发现问题,应及时更换铜管,或者用堵头将破裂铜管两头堵死。
5 凝汽器铜管脏污结垢
凝汽器铜管脏污结垢后,使传热能力降低,严重时还会使铜管内有效流通面积减少,增大循环水流动阻力,冷却水出入口温差增大,造成真空下降。凝汽器铜管脏污结垢对真空的影响是有特定特点的,是逐渐积累和增强的,与铜管洁净时的运行数据相比较,很容易判断凝汽器是否结垢。
当凝汽器铜管内是污泥和软垢时,可利用中小修机会用高压清洗机清洗铜管,排出铜管内污泥和软垢。当凝汽器铜管内是硬垢时,使用高压清洗机的效果不是很好,可以用酸洗的方法将硬垢溶解,从而清除硬垢。之后还可以在铜管内壁镀膜,增大内壁光洁度,减少碳酸盐类的附着。
6 抽气器喷嘴堵塞
当蒸汽品质不良时,使喷嘴孔内积有盐垢,通流截面面积减小,使抽气器工作效率降低,造成真空下降。此时可用蒸汽阀门调节蒸汽压力,冲洗喷嘴以改善效果。如果效果不好,可以倒备用抽气器。将堵塞的喷嘴拆下清理孔内盐垢。
7 汽轮机低压轴封供汽不足或者中断
汽轮机低压轴封供汽不足或者中断,将导致空气等不凝结气体从外部漏入处于真空状态的后汽缸,最后不凝结气体积聚在凝汽器中影响传热,使真空急剧下降。轴封供汽不足或中断,一般是由于误操作或者轴封汽压自定调节失灵,此时应开大调节门,使轴封供汽压力恢复正常。
8 真空系统严密性不好
真空系统不严密,空气从外部漏入处于真空系统的部位,最后滞留在凝汽器中,影响凝汽器的传热,使真空下降。当系统存在较小的露点时,表现为真空下降到某一定值就保持稳定,不再继续下降,此时抽气量与漏气量保持平衡。当系统真空持续下降时,应立即查找真空系统内各管道法兰接合面,各仪表接头,阀门填料等。
总之,影响凝汽器真空的因素很多。在工作中,应对可能引起凝汽器真空系统故障的多方面因素定期检查,及早发现问题并及时查明原因,采取相应措施,确保机组的安全经济运行。