浅谈影响汽轮机真空的因素和解决方法摘要:整车汽轮机的运行真空直接地严重影响着整个汽轮机组的运行安全性和机组运行的成本经济性,一旦真空系统出现异常查找起来相当困难。

凝汽器的真空温度下降导致了汽轮机组在高速运转时的安全、可靠、稳定以及经济等方面有所减少。

影响汽轮机的低压气缸效率的因素主要包括:一个就是凝气式蒸汽器真空严密。

如果真空严密性不好,会造成大量的空气进入到凝汽器内部,这部分空气不凝结,造成凝汽器内部压力升高,从而降低机组的蒸汽利用率,同时还增大了真空泵的运行量,造成能源的浪费。

二是凝汽器的管束的换热效率,对低压缸的效率影响也非常大。

三是通流间隙,通流间隙的的过大,会造成蒸汽未做功就流失了,间隙过小,又会造成动静之间的碰磨,因此在安装时必须按标准进行安装。

根据凝汽器相关参数的改变和发电厂日常运行中的检修工作规程,提出了相应的查漏和处理办法,通过对凝汽器真空中各种本质性因素的影响作用进行了分析,介绍凝汽器真空的主要成因及其危害,常用的查漏办法与分析结果进行了对比和分析,提出了相关的对策,以期达到迅速解决凝汽器真空中各种问题的主要目的。

关键词:汽轮机真空因素对策1凝汽器真空的成因凝汽器中的水形成高压真空的主要工作原理也就是由于高压汽轮机缸和低压泵气缸的排汽水在流经高压凝液器排水管后进入了高压凝汽器,被快速冷却的水变成了快速凝结的凝汽水,其比容急剧性的减少。

若是当蒸汽最大流动量达到绝对临界压力4kpa时,蒸汽可以流动的最大体积远远已经超过了一般水的流动容积3万多倍。

当新的排汽液体凝结为新的水后,体积就有机会可以得到很快极大地幅度缩小,使得带有凝汽器的传动车辆在汽侧面会发生一个一定高度的高压真空,它也是整个汽水传动系统能够实现一个完整的水循环的一个需要组成条件。

正是因为整个凝汽器内部有的是一个极高的化学真空,所以与之相互有联系的所连接的整个汽轮机传动设备也很容易有可能因为不严而往往从凝汽器内部直接吸入渗透并排出大量的化学空气,加上整个汽轮机从真空排汽循环过程过途中的不及时凝结化学物质,若不及时从器内空气中直接抽出,将来就会逐步不断升高整个凝汽器内的控制温度和真空压力值,真空循环温度的不断下降,导致整个汽轮机原始蒸气循环排汽的控制压力和真空温度系数值随之不断上升,有效的控制温度和真空压力值的不断降低,汽轮机从原始蒸气排汽到真空循环的过程工作效率向不断反复的方向不断下降。

有一项相关资料分析表明,真空每分钟温度热耗下降1kpa,机组的总真空热耗将随之温度增加70kj/kw,热效率将随之减少1.1%。

射气环水蒸汽抽出蒸气器或简称水环蒸气真空泵的主要功能就是通过自动抽出水环真空泵中射水凝汽器的不同运动方式产生凝结的真空气体,以达到保证使冷凝器保持真空。

2真空严密性差的危害汽轮机机组真空严密性差的形成原因主要认为体现在以下三个重要的原因方面:一个重要原因上就是轮机真空严密性差时,漏进进入整个真空暖气系统管道中的室内空气相对数量较多,射水式气动真空泵射水抽气器或者射水环流式真空泵不一定能够将机组漏进的室内空气及时从整个真空泵系统抽走,机组的排汽换热压力和其从真空泵系统中排出蒸汽的换热温度就与此有关的可能性也会随之有所上升,这无疑就是需要大幅度地降低整个机组汽轮泵和机组的正常工作效率,增加了机组供电的车间煤耗,并且同时还有部分可能机组会受到严重威胁影响到整个机组汽轮机的安全而正常工作运行,另一方面,由于整个室内空气系统中的气体存在,蒸汽和室内冷却水之间的空气换热温差系数因此减小,导致整个进出口冷水暖气管道系统中的空气蒸汽和室内冷却水之间的换热温差因此变化幅度增大。

二来就是因为当这些渗漏气体进入家用真空射频系统时其中的制冷空气尽管虽然能够被及时有效安全抽出,但仍可能需要大量增加真空射频净水器和抽水净气器的工作负荷,浪费抽水工厂的设备用电和抽水循环中的饮用水。

三是这是因为低压凝汽器中气体漏气吸入大量空气,导致低压凝汽器的受热过冷腐蚀程度太高,系统的热量和经济性大大减少,凝结后的空气水溶氧量大大增加,可能直接造成对传统低压凝汽装置的快速氧化和过热腐蚀。

3真空高低的原理分析及试验断定对于高压汽轮机而言,真空度的水平高低与其实际运转运行速度和使用经济性都之间有着直接性的关系,真空高,排汽时的空气压力低,有效的利用热量就会降得比较大,被高压循环掉的水所能够带走的有效热量也就越少,机组工作效率也就越高,当高压凝汽器内部的水渗漏并排出大量的热空气后,降低了内部真空,有效的利用热量就会降得比较小,循环水所能够带走的有效热量就自然会随之增多。

通过针对凝汽器产品真空严密度检测试验的分析结果,可以准确判断一个产品凝汽器在工作中的品质优劣和性能好坏,以便于企业采取各种相应的管理对策措施来彻底消除真空渗透的缺点。

因此在真空人和系统部件中的空气漏出的真空气量和泄漏负荷范围大小密切有关,负荷不同,处于漏出真空流动状态的电气装置、系统部件中的负荷范围不同,凝汽器内的漏出真空也就不同,漏出的真空气的泄漏数量也就就不同,而且每个真空人都应具有相同的漏出空气量和泄漏的数量,在各个负荷不同的实际情况下,真空气的流动和空气下降的流动频率就就不一样。

为此,法规明确要求,做电子真空严密性质量测试时,负荷最大下限值至少应在80%的额定最大负荷(有些测试机组则可能是在额定的最大负荷)下限时才能正常进行。

真空液压流体温度下降流动速度额定等级时间小于0.4kpa/min为维修合格,超过时间需要及时维修查看产生原因。

另外,在设备进行保温试验时,当空气真空管的温度不能低于87kpa,排汽管的温度不能高于60℃时,应马上立即停止进行试验,以便于恢复其正常连续运行的操作工况。

4汽轮机真空系统现场漏点如何判断4.1 是否可能存在重大近期运行安全操作或其他设备事故发生安全异常情况:通过检查了解该真空机组一些近期重要的运行操作或设备事故情况进行应急处理,判断其中一些是否可能存在一些可能是否会对机组真空管理系统设备造成严重危险,影响其使用真空。

4.2 凝结热井水的空气含氧量恶化状态:我们需要正确掌握水体凝结热井水的空气含氧量,若在热或冷井水侧水体渗漏时排出的水体空气品质会严重地直接影响其他水体凝结热井水的空气含氧量,致使其他水体凝结热井水的空气品质也会发生重大恶化。

4.3 双侧的背压空气凝汽器的背压真空空气性能数值比较:对于双侧的背压空气凝汽器,通过一种两侧隔离的控制方式,如果在两侧进行了多次隔离后,会明显发现某侧背压凝汽器的空气真空性能数值低,排气口的温度相对较高,初步设计可以将其划定为排出空气泄漏的控制范围。

4.4 凝汽器两侧的端差变化比较:通过分析凝汽器两侧的端差,来判断一个疏水式扩容器的运行状态,若有遗漏则可能存在两侧的泄漏端差异常增加。

4.5 手动正确操作和关闭凝汽器的两个相连相关阀门正常启动和关开度:首先了解电动汽轮机的空气疏水处理系统和相连阀门的正常运行工作状态,就地手动操作和关闭凝汽器的两个相连阀门正压侧的蒸汽通道管路的相连阀门,操作后将一个正压侧的蒸汽管道装置内部充满一个位于负压侧的蒸汽管道,判断操作完毕后该侧的管道内部检查是否发现有任何渗漏。

4.6 氦质谱检漏分析仪和超声波检漏仪:利用真空检漏装置就行进一步判定具体的漏点。

5现场真空泄漏检查实例某火力发电厂2×350mw小型汽轮机机组是一种由中国上海汽轮机厂自主研制的ccccjk350-24.2/4.2/0.4/566/566/566超临界、一次中间再热、单缸四轴、双缸三排汽、二级自动调整涡轮抽汽、表面式间接空冷、凝汽式空冷机组。

从我们生产开始就已经进行了自2016年投产以来的多次真空和空气严密度安全试验,多数都认为是严重的不完全试验合格。

根据1号真空机组电子真空系统正常真空运行时的严密稳定性以及实测数据参数,1号真空机组正常真空运行时其他相关实测数据参数的波动变化,确定1号真空机组的电子真空控制系统是否有严重资料泄露。

5.1凝汽器真空查漏范围:1号汽轮发电机中与凝汽器及其内部相连的真空负压抽吸系统、凝结器吸水泵真空抽吸负压系统、抽水泵真空抽吸系统、高、低压燃油加热器抽吸系统、疏水处理系统、小型高压发动机抽水系统、主高压发动机系统高中、低压燃油气缸等一切与传动真空密切息息相关的传动系统中所有的的焊缝、管接头、法兰和开关阀门的焊接结合点、轴封和阀门预留的接口一切都极有可能认为是其中存在真空泄露的部分。

5.2凝汽器汽侧灌水查找漏水1号机汽轮机低压气缸及凝汽器热井灌水检查漏:1号机汽轮机凝气器热井灌水高程至低压气缸与凝汽器喉部的焊缝约 300mm 。

检查结果如下:1)1号机7号机低加底部汽侧放水门内漏,更换新门,漏点消除。

2)1号机5抽至热网供热管道疏水集水器漏水,漏点已消除。

3)1号机凝结水泵坑,轴封多级水封管漏水(闭式水的排气管道),漏点已消除。

4)凝汽器A、B侧疏水扩容器人孔门法兰漏水,更换垫片处理消除漏点。

5.3 小机及小机排气管道系统灌水查漏1号机小机及小机排气管道灌水查漏:1号机小机灌水至汽缸中分面和人孔门以上。

1)1号机小机汽缸中分面后轴封处螺栓渗水,漏点已消除。

经过两次灌水查漏,漏点消除后,凝汽器真空未见明显好转。

由于汽轮机的真空系统中所包含的装置及系统众多,与之紧密联系的动、静密封点多,在真空系统中若有轻微的泄漏时,很难及时发现渗漏点,因为真空负压存在,空气往里呼吸,不够直观,在整个机组内部停机后,可采取对真空系统的灌水寻找漏点。

灌水高度受到了汽轮机低压缸轴封洼窝的限制,最高时只能灌水到汽缸的一个最低轴封洼窝处,高于轴封洼窝处的地方因水上游游泳而不容易被发现有泄漏,特别要注意的是与汽轮机和高压缸相联系的管路。

5.4氦质谱查找真空系统经过两次灌水查漏,漏点消除后,凝汽器真空未见明显好转。

结合对发电机组真空系统的各种参数进行分析后,采用氦质谱方法查找真空系统:1号机组的低压气缸本体及其连接零件、高加本体及疏水系统所有连接零件、凝结水系统所有连接零件、轴封供回汽系统、轴封加热器疏水、锅炉启动疏水及真空泵抽气系统及1号机组所有真空系统的焊缝、对管接头、法兰和阀门的结合点、轴封和预留口一切可能存在泄漏的地方进行了全面性检测和安全性测试。

使用氦质谱查漏方法时,在怀疑对的泄漏点部位注入氦气,然后在真空泵入口管路端检测,是否能检测到氦气,如果可以检测到氦气,说明此位置存在泄漏。

此方法能够确定泄漏点的大概位置,且可以得到一个相对值的数据。

使用氦气检漏分析仪从汽轮机平台启动至零米进行检查,真空系统漏点查找的主要部位及消除方法:采用新型耐高温密封材料,涂抹堵漏胶。

1)1号机低压缸前、后轴封结合面涂密封胶堵漏。

2)1号机低压缸汽缸两端结合面涂密封胶堵漏。

3)1号机小机前轴封结合面涂密封胶堵漏。