汽轮机凝汽器漏空气的分析与处理

汽轮机凝汽器漏空气的分析与处理

0凝结器传热端差凝汽设备是凝汽汽设备的重要组成部分。凝汽设备的运行质量直接影响到整个装置的可靠性和可靠性。凝汽器内如果漏入空气,将使凝结器传热端差增大,真空下降,机组运行安全系数降低,经济性降低。对于200MW的汽轮机组,凝结器传热端差每增加1℃,汽轮机效率将降低0.115%左右,发电煤耗将增加1g/kWh左右。北京热电分公司的2台机组是德国ABB公司生产的200MW双抽热电联产凝汽器式汽轮机,自1998年投产以来,随着机组的不断运行,真空严密性越来越差,分析查找影响真空严密性降低的原因以及解决方法已经是确保机组安全与经济运行的一项重要任务了。1空气的危害和凝结水过冷却的矛盾凝汽器的空气来源有2个:一是由新蒸汽带入汽轮机的。由于锅炉给水经过除氧,这项来源极少;二是处于真空状态下的低压各级与相应的回热系统、排汽缸、凝汽设备等的不严密处漏入的空气,这是空气的主要来源。空气严密性正常的时候,进入凝汽器的空气量不到蒸汽量的万分之一,虽然很少,但危害很大。其影响不在于使排汽压力略微提高,而是空气阻碍了蒸汽向凝汽器的冷却水管外侧放热。试验表明空气含量即使只有1/1000左右,放热系数也降低10%左右。空气的第二大危害就是使凝结水的过冷度增大。凝结水的过冷却是凝汽器运行当中的一个不正常现象,它对电厂的安全、经济性不利。凝结水过冷却代表着冷却水直接带走的热量太大,这些热量要靠回热系统来加热补充。同时凝结水的过冷却还会使凝结水含氧量增加,对管路和设备均会产生腐蚀,缩短了设备的使用寿命。一般大型发电机组凝结水的过冷度在0.5～1℃范围内。2凝汽器漏空气影响和消除过程凝汽器漏空气的临时急救办法是设法增加空气的抽出量,以减小对真空的影响,如增开射水抽气器或真空泵,最终的办法是寻找并消除漏空气点。因为在凝汽器漏空气不严重的情况下只是对机组的经济性有着一定的影响,但如果漏空气比较严重时,将会直接对凝汽器的真空产生影响,严重时可能被迫停机。因此,在发现凝汽器漏空气后一定要及时查找,并设法消除。一般先检查轴封供汽压力是否不足或中断,及系统操作过程或操作后是否造成了向凝结器漏空气。而真空系统不严密容易泄漏的地方往往是与真空系统相连的管道、阀门、法兰、焊口、水位计等位置。200MW汽轮机组真空系统管道多,范围广,系统复杂,寻找空气泄漏点有一定困难。如果不能在机组运行中对真空系统漏点加以判断并处理,而在停机后,待汽轮机缸温降至100℃以下,进行真空系统灌水找漏处理,大概需要8天左右的时间,损失了大量发电量,经济损失相当巨大。3影响真空延密度的主要因素图1是该公司200MW汽轮机组真空系统示意图,从图中可以分析出影响真空严密性的因素主要有以下方面。3.1采暖未投入时热网系统真空严密性汽轮机的四段抽汽用于采暖加热,抽汽进入热网加热器换热后,汽侧产生的空气通过热网加热器空气管排入凝汽器,疏水侧的空气通过热网疏水泵空气管排入凝汽器。在采暖投入的情况下,由于热网加热器内有蒸汽和疏水,外界空气不易漏入热网系统,不会影响汽轮机的真空严密性。但在采暖未投入时,由于热网加热器内没有蒸汽和疏水,一旦热网空气系统的阀门不严,将使热网系统处于负压状态,外界空气很容易通过热网系统漏入凝汽器,从而影响汽轮机的真空严密性。从表1可以看出,在采暖投入的情况下,真空严密性的试验结果稍微低一些,而在采暖未投入的情况下试验结果偏高。由此可以判断出,热网系统空气阀门的严密性越来越差,因此有必要对热网系统的空气门定期检查内漏,利用采暖解列的机会对热网空气系统的阀门进行研门或更换阀门,以确保真空严密性在合格范围内。3.2热力试验结果轴封加热器的疏水是直接排向凝汽器的,当轴封加热器水位过低时,空气有可能随同疏水一同进入凝汽器,导致真空下降。2010年10月13日,热力试验组进行了一次试验,将轴封加热器水位调整得较高(排水管上方),试验后所得的结果为每分钟下降29.2Pa。待将轴加水位维持较低后又做了一次试验,试验结果为每分钟下降205Pa。从试验结果可以看出,由于轴封加热器水位偏低致使疏水管有空气漏入了凝汽器,而且比较严重。因此,在日常机组运行中一定要将轴封加热器维持较高水位,及时调整,避免空气漏入凝汽器。3.3凝汽器轴封供汽管设置当汽轮机负荷较大,轴封压力过高时,轴封排汽阀将开启,将蒸汽从轴封供汽管排入凝汽器。当轴封系统,尤其是中低压缸轴封压力不合适时将会导致空气漏入轴封系统而排入凝汽器,因此,在正常运行中一定要控制好轴封压力,既不能使蒸汽外漏,又要避免空气漏入凝汽器。3.4空气漏入凝汽器给水泵密封水的回水在正常运行中是排向凝汽器的,虽然回水是经过一个水封筒来隔绝空气的,但如果在密封水回水中断或水封筒本身漏空气的情况下,空气就可能会漏入凝汽器,影响凝汽器的真空。在2010年曾经发生过几次因为给水泵密封水回水异常导致真空急剧下降的现象,由此可以看出给水泵密封水回水系统有时不够通畅,有空气漏入,这还有待在停机检修时对系统进行进一步检查,查找原因。3.5加的水位不稳定低压加热器的疏水直接排入凝汽器,如果低加水位过低,有可能使空气随同疏水一同进入凝汽器。所以在运行中低加的水位不宜维持过低,但由于低加疏水也有水封筒,而且1号、2号低加汽侧也属于负压区,因此影响应该不是很大。其他几个系统,像启动旁路阀门不严漏空气、凝汽器水位计漏空气、真空泵系统阀门不严等也都有可能降低真空系统的严密性,但