600MW汽轮机凝汽器真空下降原因分析

1、【摘要】:发电厂真空系统真空低的问题相当普遍，发电厂600MW机组也存在类似情况，严重威胁机组安全运行。 本文分析了600MW机组真空低的原因，并提出了具体的处理措施。 分析了600MW汽轮机在试运行时出现的阻碍真空泵排气、冷凝器进水等问题，真空系统正常运行，提高了机组的经济性和安全性，对其他汽轮机有一定的参考价值。【关键词】: 真空低、分析、治理abstract : powerpowercontpowercommitisaveullulltionthevacumsystemthatthevacumlowerinpowerpowerco 600 MW单元it ovewhissireshisli

2、sthesafetyoftheitswork.thisarticleanalysesandreasonof 600 MW单元lowerproblem和suggesttheconcretemeasure.also 600 mwaboutthevacumpexhauststeamobstacleinvacumsystem air goes into condenser effectrivelysolingtheapparingprobessandt orking regular.thesafetyandtheeconomicoftheunitareimproved.andhasacertainva

3、lueforatherunits。Keyword: vacuum lower； construe； 父母600MW汽轮机凝汽器真空下降原因分析前言本文介绍了600MW汽轮机试制时出现在真空系统中的真空泵排气受阻、冷凝器进气受阻、小型涡轮轴封泄漏空气、真空泵入口过滤器堵塞、冷凝器水位过高等问题。 比较分析汽轮机的影响，有效地解决发生的问题，使真空系统正常运行，提高汽轮机的经济性和安全性，对其他汽轮机有一定的参考价值。电厂真空系统真空低的问题相当普遍，600MW机组也存在类似情况，严重威胁了机组的安全运行。 本文介绍了600MW汽轮机试运行时真空系统产生的真空泵排气受阻，冷凝器空气进入，冷凝器水位

4、过高等问题。 比较分析汽轮机的影响，有效地解决发生的问题，使真空系统正常运行，提高汽轮机的经济性和安全性，对其他汽轮机有一定的参考价值。一、循环水系统火力发电厂循环水系统是一个巨大的动力系统，供水量大，一般是汽轮机排气量的50120倍，其耗电量约占总发电量的1%1.5%。 因此，循环水系统的优化运行是提高电厂经济性的重要措施。 长期以来，很多电厂非常重视循环水系统的优化运行，结合各自的系统情况，总结长期的实践经验，提出并采用最佳运行方案，取得了一定的经济效果。(1)循环水量不足的原因：1 .泵故障这里，泵的吸水、性能故障和消除方法如下所示故障现象故障原因擦除方法泵不吸水，压力计和真空计的销剧烈

5、摇晃1 .启动前或排气不足，泵内有空气2 .吸水管及真空计管、轴封部漏气3 .吸水池的液面下降，吸水口被吸入真空4 .叶轮逆转或逆转5 .泵出口阀体脱落1 .停止，新灌水和抽真空2 .调查泄漏去除缺陷3 .降低吸入高度，使吸水口保持浸渍在水中的状态4 .改变电动机的接线，或安装叶轮5 .检查或更换出口阀故障现象故障原因擦除方法泵不出来，真空计的数值很高1 .过滤器、底阀或叶轮堵塞2 .底阀变涩或漏水3 .吸水高度太高，泵内有气穴4 .吸水管的阻力太大5 .轴流、动叶固定故障、松动1 .去除过滤器，去除垃圾2 .检查或更换底阀3 .降低吸水高度，打开进口阀或投入回收利用4 .清洗或改造吸水管5

6、.检查动翼固定机构，调整翼安装角泵不能启动，或者启动负荷太大1 .轴封密封件推得太紧2 .轴封冷却水不流动3 .离心泵开阀，轴流泵闭阀启动1 .调整密封件按压力2 .开通轴封冷却水3 .关闭或打开出口阀运行中的电流太大(功耗太多)1 .泵体内的运动部分摩擦2 .泵内的堵塞3 .轴承的磨损和润滑不良4 .流量太大5 .填充剂的压力太强或冷却水量不足6 .电压过高或转速不高7 .轴弯了1 .停止检查各部分的动作的间隙2 .分解清洗3 .修复或更换润滑油4 .关闭小出口阀5 .松开密封压板，或打开大轴封闭冷却水6 .降低转速7 .校准轴进行修理压力计上有指示，但是压力管不出水1 .送水管路的阻力过大

7、2 .泵反转或叶轮反转3 .叶轮堵塞了1 .改造管道，减少管道阻力2 .调整电动机的接线相位，或重新装卸叶轮3 .清洗叶轮流量不足扬程降低1 .吸水头过滤器堵塞，叶轮堵塞2 .泵内的过滤器磨损，泄漏太大3 .转速低于额定值4 .阀门和动叶的开度不够5 .动翼的破损6 .吸水管的浸渍深度不够7 .底阀或止回阀过小1 .清洗过滤器或叶轮2 .密封环的更换3 .消除电机故障4 .动翼交换5 .打开大阀或动翼6 .降低吸水高度7 .更换底阀或止回阀循环泵故障时，冷却水无法立即供给，冷凝器内的蒸汽无法有效地凝结，冷凝器的真空下降。2 .配管泄漏管道泄漏也影响循环水量的不足，管道泄漏一般发生在三方、四方的

8、连接口和法兰的连接口，管道的严重锈即使多年不修理也会泄漏。(2)冷凝器的传热1 .因为冷凝器的排气处于饱和状态，蒸汽器内的蒸汽的饱和压力和饱和温度相对应，为了使冷凝器内成为高真空，尽可能使冷凝器内的蒸汽的饱和温度接近冷却水温度。 如果冷却水量和冷却面积无限大，则蒸汽和冷却水的温度差接近零，但实际上冷却水量和冷却面积有限，因此，蒸汽凝结而放出的气化潜热通过管壁传递到冷却水时一定存在传热温差，为了在冷凝器内形成高真空，缩小冷凝器的传热端差，因此，冷凝器的冷却水管2 .在冷凝器中，假定存在蒸汽在冷却水管的外壁凝结而进行热交换这3种热交换的冷却水管内、外壁间的导热交换冷却管内的对流热交换，如果将各自的

9、热交换系数设为a1、a2、a3，则在它们之间存在以下3种串联的热交换方式在上述过程中，能算出冷凝器的热交换系数的是其中，1/a1 1/a2 1/a3分别是三个热交换的热阻，从上式容易理解冷凝器的热交换系统的结构，即与各热交换过程的热阻之和的倒数相等，理论上计算1/a11/a11/a3，依次增大，热传递系数为热结果表明，传热过程越强，热阻越小，冷凝器内的热传导性越好，冷凝器的真空也相应地提高了冷凝器的过冷却度和气体阻力。在冷凝器上水平地排列着多个铜管，当水滴凝聚并落下到上部的铜管上时，大部分的水滴落下，大部分的水滴落下到下的铜管上，被冷却水冷却，因此，冷凝器温度在冷凝器的喉部压力下比饱和温度低，

10、其温度差为过冷却度，一般过冷却度为0.51， 过冷却度用冷却水排出的热量多，这部分的损失用锅炉的燃烧燃料补偿，此外，过冷却度越大，冷凝水中的氧量也越多，在设备和配管的腐蚀速度加速的同时，伴随着冷却水的排气的气化潜热减少，冷凝器的真空降低，对冷凝器的热经济性也有很大影响。 同时，冷凝器的过冷度受冷凝器内的蒸汽阻力的影响，冷凝器的抽出口压力最低，蒸汽和空气的混合物从冷凝器的喉部流向抽出口，通过管束有流动阻力，喉部到抽出口之间的压力降称为蒸汽阻力，蒸汽阻力一般为260400Pa，运行中为蒸汽抽气口的压力一定时，蒸汽阻力越大，蒸汽轮机的背压越高，而且蒸汽阻力增加，过冷却度也会增大，影响冷凝器内的真空。

11、(3)冷凝器和真空系统的严密性在实际运行中，由于各种原因，空气和循环水总是泄漏到以冷凝器为中心的真空系统内，这种泄漏影响了机组的经济性和安全性，在泄漏严重时被迫停止，空气泄漏到冷凝器后，冷凝器内的真空降低，热交换效果降低，冷凝水的氧含量增加，设备的腐蚀蒸汽分压相对下降，其冷凝水温度低于冷凝器内的总压力，对应的饱和温度、过冷却度增加，因此通过真空严密性试验和真空系统检测器等手段对真空系统的严密性进行精查，消除真空系统的严密性不良的原因。(四)冷凝器铜管的污垢、水垢、泄漏等对真空的影响冷凝器内的铜管污垢、水垢时，影响冷凝器的热交换，冷凝器端差增大，排蒸温度上升时，冷凝器内的水阻力增大，冷却通流量减

12、少，冷却水的出、入口温度差也增加，真空下降。 冷凝器铜管泄漏是冷凝器最常见的故障之一。 冷凝器铜管泄漏的话，高硬度的冷却水会进入冷凝器蒸汽侧，除了冷凝器水位上升，真空降低外，冷凝器的质量还会恶化，引起锅炉和其他设备的结垢和腐蚀，严重时会引起锅炉爆管。 铜管泄漏分析的原因如下1 .管板上铜管的膨胀口不严格。 用扩管法固定的铜管，因膨胀口的松弛和扩管工艺不合适而用管套法固定的铜管，填充材料的规格、尺寸不合适，填充材料根的加工技术差，或填充材料旧，没有弹性。2 .铜管被侵蚀，被电化学腐蚀和化学腐蚀破坏了。3 .机械损伤，如机械清洗损伤铜管内壁，涡轮叶片落下的运转错误导致疏水撞击冷凝器铜管。4 .铜管

13、因振动而断。 振动的原因是铜管的振动特性与汽轮机共振，汽轮机排蒸汽中含有大水珠，撞到铜管发生振动，冷凝器的蒸汽负荷过大，上部铜管振动。(5)循环冷却水对冷凝器真空的影响冷凝器的设计通常在规定的蒸汽负荷DC、冷却水量DW、冷却水入口温度tW1下进行。 但是，在冷凝器运转中，这些参数发生变动。 例如，蒸汽负荷DC根据汽轮机负荷而变化的冷却水量DW，根据循环泵的运转台数和系统中的各台的循环水量的分配状况而变化的冷却水进口温度tW1根据气候和季节而变化。 因此，实际运转中的冷凝器其真空值根据运转状况而变化。 分别分析一下冷却水的温度和流量吧1 .冷却水温从冷凝器的真空形成可知，冷凝器能达到的最低压力的

14、数值(真空)依赖于冷却水的温度。 理想情况下，当冷却水量无限多，蒸汽和冷却水的传热端之差为零，冷凝器中不存在不能冷凝的气体时，冷凝器内的压力等于相当于冷却水温度的饱和蒸汽压力。 但是，在实际运转中，冷凝器压力总是比该理想压力大，冷凝器内的压力可以由与其对应的饱和蒸汽ts决定，饱和蒸汽的温度与外部的冷却介质的热交换程度有关系。 在冷凝器中，蒸汽因冷却而相变，相变时蒸汽的气化潜热被冷却水吸收。 在稳定过程中，冷凝器的热交换有下式的关系蒸汽冷凝散热Q1=冷凝器热传递Q2=冷却水吸收热Q3有Q1=(hc-hc1)GcQ2=KFtmQ3=厘米(tw2-tw1 )hc排气焓kJ/kg hc1结露焓kJ/k

15、gGC排气量kj/sTM-对数平均温度k热交换系数f传热面积m2c比热kj/(kg) m质量流量kg/stw1冷却水入口温度tw1冷却水出口温度使用上述几个公式，宣布：ts=(tw2-tw1eKF/cm)(1- eKF/cm )如图所示：在此，在冷凝器中蒸汽在冷凝器中相变，相变时流体在热交换面积整体上保持饱和温度ts恒定，冷却水的入口温度下降时吸收热量增加，蒸汽的冷凝温度越下降，冷凝温度的下降就越使蒸汽的压力下降，蒸汽在冷凝器内部的焓增大，冷凝器内的空气增加，冷却水温度2 .冷却水流量冷凝器中冷却水的温度上升可以从冷凝器的热平衡方程式中得到直流(HC-HC1 )=直流(hw2-hw1 ) (1

16、)式中： DC进入冷凝器的蒸汽量，kg/h；dw-进入冷凝器的冷却水量、kg/h；PS、PS 1蒸汽和结露水的焓、PS/AK；hw2、HW 1冷却水入口、出口焓、kJ/kg。在实际应用中，冷却水的焓值hw2、hw1是冷却水的温度值tw1、tw2乘以4.187后的值。 排气和冷凝水的焓差(hc-hc1 )在汽轮机排气压力的变化范围内约为(510-530)4.187kJ/kg，几乎没有变化，对大型涡轮机组来说约为5204.187kJ/kg。 可以从上式中倒出来tw1-tw2=520Dc-Dwt=520Dc/Dw (2)由(2)式可以看出，冷却水的温度上升与进入冷凝器的蒸汽量成正比，与冷却水量成反比。 然后对吉林油田火力发电厂#1机组的真空低温度进行了比较分析，以2003年5月15日15点的参数为例，当时的两台循环泵运转，真空为0.082MPa，排气温度为54.6，结露水流量为89t/h的循环水入口温度tw1=23，出口温度tw2=34， 循环水压力0.226MPa，每台循环水泵的额定输出为