提高汽轮发电机组真空度的技术研究

一 企业概况一 企业概况 五阳热电厂是潞安矿业集团公司的自备电厂之一 装机容量 50MW 于 1999 年建成投产 由四台 75t h 循环流化床锅炉 两台 25MW 调整抽汽式汽轮发电机 组集中母管制方式运行 担负着公司内部生产和生活的发 供电 热 任务 二 小组概况二 小组概况 三 选题理由三 选题理由 真空是影响汽轮发电机组运行热经济性的主要指标之一 机组真空下降 导致蒸汽的排汽焓值上升 有效焓降降低 汽轮机蒸汽循环的效率下降 有资 料显示 真空每下降 1KPa 机组的热耗将增加 70kj kw 热效率降低 1 1 小 组针对 2008 年及当前机组真空不理想的情况 及时组织讨论 确定了本次活动 姓 名性 别文化程度职务组内分工 杨 煜男大专汽机主任组长 杨伦辉男本科汽机技术员副组长 闫正田男大专车间主任协调指导 申德荣男大专支部书记技术顾问 张 勇男高技汽机班长现场实施 宋志斌男高中汽机班长现场实施 董国斌男高中汽机班长现场实施 付江宏男大专汽机班长现场实施 武丽红女本科化水技术员现场实施 朱 江男本科检修技术员现场实施 小 组 名 称 采 取 有 效 措 施 提 高 汽 轮 发 电 机 组 真 空 度 成立时间 2000 年 4 月 小组注册号 五阳热电 2009 11 本 次 课 题 活 动 情 况 课题类型 现场 型 课题注册时间 2009 年 4 月 课题采取有效措施 提高汽轮发电机组真空度 活动时间 2009 年 4 月 12 月出勤率 100 本 次 课 题 活 动 情 况 的题目为 四 现状调查四 现状调查 1 汽轮发电机组 年 份 发电量 万 KWh 汽耗量 t 平均汽耗量 kg kwh 平均真空 MPa 2006 年 17809 2489983755 61 0 0843 2007 年 17569 77610489665 97 0 0797 2008 年 18677 2811244506 02 0 0748 2 汽轮发电机组 年 份 发电量 万 KWh 汽耗量 t 平均汽耗量 kg kwh 平均真空 MPa 2006 年 15644 9287401004 73 0 0831 2007 年 16897 4888506575 034 0 0783 2008 年 15974 6888054045 042 0 0753 从上表可以看出 自 2006 年以来 我厂 1 2 汽轮发电机组在运行中真 空呈下降趋势 而汽耗却逐年增加 2008 年夏季真空值为 0 068 0 076Mpa 冬季真空值为 0 076 0 081Mpa 虽然对循环水系统进行了定期酸 洗 但效果并不明显 严重影响了机组的运行热经济性 五 确定目标五 确定目标 1 活动目标 将汽轮发电机组真空值提高到夏季 0 076 0 081Mpa 冬季 0 080 0 086Mpa 年度平均真空达到 0 083Mpa 以上 2 设定目标值的依据 从现状调查 可以看出 2006 年机组平均真空在 0 084Mpa 左右 此时的机 组运行稳定性 经济性都较为理想 说明系统设备在硬件 软件上都存在有一 采取有效措施 提高汽采取有效措施 提高汽轮发电轮发电机机组组真空度真空度 定的问题 只要解决了硬件上的问题硬件上的问题 再把软件上的问题软件上的问题 加以规范 就能够 使汽轮发电机组真空度达到甚至超过 2006 年的水平 注 注 硬件问题就是循环水系统结垢问题 软件问题就是运行调整的规 范管理 六 原因分析六 原因分析 小组通过现场调查分析 提出了影响汽轮发电机组真空度的 14 条原因 通 过关联图分析 确定了 4 个末端因素 七 确定主要原因七 确定主要原因 要因确定计划表要因确定计划表 序 号 末端 因素 确认内容 确认 方法 确认标准负责人 完成 时间 1 循环水水质是否合格 取样 化验 浓缩倍率 2 5 总磷 7 9 碱度与硬度值之 和不大于 25 武丽红 2009 6 2 冷却塔填料 凝汽器 铜管是否结垢 现场 检查 冷却塔填料无结垢 下 水情况良好 凝汽器铜 管光洁度良好 杨伦辉 2009 6 1 循环 水温 高 3 循环泵水轮是否锈蚀 解体 查看 水轮完好 无锈蚀现象朱 江 2009 6 原原 因因 分分 析析 逻逻 辑辑 关关 联联 图图 汽轮发电机组真空低汽轮发电机组真空低 循环水水质差 凝汽器铜管结 垢循环水量不足 射水池水温控制不好 循环水泵水轮锈蚀 真空系统严密性差 凝汽器水侧排空不及时 冷却塔填料结垢 射水抽气器效率低 轴封调整不到位 机 炉协调配合不严密 凝汽器端差大 循环水温高 运行调整不规范 4 机组端差是否增大 运行 监视 端差不得超过 12 杨伦辉 2009 5 1 轴封调整是否到位 现场 抽查 温度 180 200 压力 0 015 0 02MPa 杨伦辉 2009 5 2 凝汽器水侧排空是否 及时 现场 抽查 水侧排空管既无空气排 出 也不吸空 杨伦辉 2009 5 3 射水池水温控制是否 良好 现场 抽查 射水池水温不大于 26 杨伦辉 2009 5 2 运行 调整 不规 范 4 机 炉协调配合是否 严密 现场 抽查 负荷加减控制合理 蒸 汽参数合格无大幅波动 杨伦辉 2009 5 3 真空 严密 性差 机组真空严密性是否合 格 定期做 机组真 空严密 性试验 关闭射水抽气器空气门 后 5 分钟内机组真空 下降不得超过 6KPa 杨 煜 2009 5 4 射水 抽气 器效 率低 验证抽气器效率是否达 标 查看内 部是否 结垢 并与其 设计参 数对比 射水抽气器内部无结垢 朱 江 杨 煜 2009 6 要因确认一 要因确认一 循环水温高 1 循环水水质化验是否合格 确认过程 确认方法 确认方法 取样化验 取样次数 取样次数 10 次 化验结果 化验结果 浓缩倍率大于 3 总磷 10 碱度与硬度 值之和大于 30 结结 论 论 循环水水质不合格 2 冷却塔填料 凝汽器铜管是否结垢 确认过程 填料检查 铜管检查 凝汽器铜管结垢严重 冷却塔填料因结垢严重整个粘接到一起 犹如水泥浇注料一般 中间流水 缝隙几乎全部堵塞 尤其凝汽器上部铜管结垢严重 内壁均是 2mm 厚的硬垢 3 循环泵水轮是否锈蚀 确认过程 联系检修人员 做好安全措施后 对循环水泵开盖检查 发现 水泵内部及叶轮有多数斑点 水轮部分锈蚀 4 机组端差是否增大 确认过程 通过不同负荷和工况下 进行参数统计对比 次高压机组端差 应在 5 7 范围内属于经济状态 最起码要在 9 13 范围内才算合格 但在 统计观察中机组端差都在 15 以上 甚至超过 20 结论 结论 循环水温高是造成机组真空低的主要原因 要因确认二 要因确认二 运行调整不规范 1 轴封调整是否到位 确认过程 确认方法 确认方法 现场抽查 抽查次数 抽查次数 10 次 抽查结果 抽查结果 有 3 次温度 180 压力 0 010MPa 有 4 次温度 210 压力 0 025MPa 2 次合格 结结 论 论 轴封调整不到位 2 凝汽器水侧排空是否及时 确认过程 确认方法 确认方法 现场抽查 抽查次数 抽查次数 10 次 抽查结果 抽查结果 有 5 次需要排空 有 4 次吸空而未关排空门 1 次合 格 结结 论 论 凝汽器水侧排空不及时 3 射水池水温控制是否良好 确认过程 确认方法 确认方法 现场抽查 抽查次数 抽查次数 10 次 抽查结果 抽查结果 有 8 次水水温超过 26 结结 论 论 射水池水位控制不到位 4 机 炉协调配合是否严密 确认过程 确认方法 确认方法 现场抽查 抽查次数 抽查次数 10 次 抽查结果 抽查结果 有 5 次加减负荷不及时 3 次参数调整不到位 有 2 次合格 结结 论 论 机 炉协调配合控制不严密 结论 结论 运行调整不规范是造成机组真空低的主要原因 要因确认三 要因确认三 真空严密性差 确认过程 确认方法 确认方法 定期试验 试验次数 试验次数 2 次 月 试验结果 试验结果 机组带 80 负荷时 关闭射水抽气器空气门 在 5 分钟内机组真空下降 5325Pa 低于 7000KPa 结论 结论 真空严密性合格 不是机组真空低的主要原因 要因确认四 要因确认四 射水抽气器效率低 确认过程 确认方法 确认方法 现场检查对比 检查对比情况 检查对比情况 解体检查射水抽气器 内部结结垢严重 喷嘴 处通流面积明显减少 和完好设备相比 抽真空度低 0 002MPa 结论 结论 射水抽气器效率低是机组真空低的主要原因 八 制定对策八 制定对策 要因对策目 标措 施完成时间责任人 循环 水温 度高 降低循 环水温 度 1 控制循环水水质 浓 缩倍率 2 2 总磷 8 碱 度与硬度值之和不大于 22 加酸及阻垢剂 定时 取样检测 2009 8 武丽红 2 填料换热效果良好 铜 管内壁光洁 更换填料 凝汽器 铜 管除垢 2009 8 朱 江 杨伦辉 循环 水温 度高 降低循 环水温 度 3 保证循环泵出力更换循环泵水轮 2009 8 朱 江 杨伦辉 运行 调整 不规 范 规范运 行调整 1 机炉协调联系密切 加减负荷及时 2 轴封调整规范 凝汽 器水侧排空及时 射水池 水温调整合理 加强现场管理和员 工思想教育 并引 入绩效竞赛制度 2009 9 杨 煜 杨伦辉 射水 抽气 器效 率低 提高抽 气器效 率 真空严密性试验合格 抽 汽效率负荷达设计值 酸洗射水抽气器内 部 对比试验 参 数不合格则更换 2009 9 朱 江 杨伦辉 九 对策实施九 对策实施 对策对策 降低循环水温度 1 控制水质 联系水处理厂家 定期向循环水中加酸 阻垢剂 灭菌杀藻 并每天取样 化验水质 及时排污 严格控制循环水浓缩倍率限于 2 5 总磷 7 9 碱度与 硬度值之和不大于 25 2 更换填料 铜管除垢 2009 年 7 月 利用机组大修周期 分别对冷却塔填料进行彻底更换 检查 凝汽器铜管进行除垢清理 3 更换循环泵水轮 在机组低负荷时 轮流对各台循环泵进行开盖检查 对有腐蚀现象的水轮 进行了更换 实施结果 实施结果 1 控制循环水水质 浓缩倍率 2 3 总磷 7 5 碱度与硬度值之和不大于 21 5 2 填料换热效果良好 铜管内壁光洁 凝汽器端差控制在 13 以内 3 更换循环泵水轮后 水泵出力达设计值 出口压力 0 25MPa 对策对策 规范运行调整 针对现场运行存在的轴封调整不及时 凝汽器水池排空不到位 射水池水 温控制不规范以及机 炉的协调控制不严密等问题 小组联合车间加强现场管 理和员工思想教育 并引入绩效竞赛制度 调动员工工作积极性 规范运行了 调整 对策对策 提高射水抽气器效率 酸洗射水抽气器内部 对比试验 参数不合格则更换抽气器 实施结果 实施结果 酸洗后抽汽效率明显提高并接近设计值 更换后则达到设计值 抽 汽效率明显提高 十 效果检查十 效果检查 通过采取技术改造 运行管理的全程监督跟踪等一系列有效措施后 机组的 汽耗率大大下降 真空度明显提升 对 2008 年和 2009 年机组汽耗率和真空度对比 1 汽轮机2 汽轮机 项目 年度汽耗真空汽耗真空 2008 年 6 02 kg KWh 0 075 MPa5 04 kg KWh 0 075 MPa 2009 年 5 96 kg KWh 0 084MPa5 00 kg KWh 0 0835 MPa 其中 1 机真空度平均提高 0 008MPa 汽耗率降低 0 06kg KWh 2 机真空 度平均提高 0 008Mpa 汽耗率降低 0 04kg KWh 经济性分析 经济性分析 显而易见 真空好转提高了汽轮机发电机组的效率 最主要是随着真空的 好转 汽轮机的轴向推力 轴向位移等参数都会得到好转 机组的运行安全性 得到提高 可以初略地计算一下 由于机组真空的好转 汽耗率的降低 对电厂的经 济性带来的影响 2009 年 1 机全年发电量为 17321 182 万 KWh 2 机全年发电量为 14615 14 万 KWh 以目前我厂的煤质为准 平均吨煤产汽量比例为 1 6 则因为汽耗的降低 1 机全年煤耗减少 17321 182 104 0 06 6000 1732 12 吨 2 机全年煤耗减少 14615 14 104 0 04 6000 974 34 吨 那么全厂 2009 年因煤耗减少约省煤 1732 12 974 34 2706 46 吨 目前市场中煤煤价为 300 元 吨 则全年因煤耗减少 节约经济 1732 12 974 34 300 811938 8 元 可以看出 通过汽轮机冲洗盐垢和清理凝汽器铜管等一系列措施 最主要 的是 1 冷却塔填料的更换 解决了影响循环水温的硬件障碍 使机组维持了较 好真空 汽耗率得到很好的控制 全厂经济性大大提高 十一 制定巩固措施十一 制定巩固措