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汽轮机真空严密性差的危害

一、真空严密性概述


定期检测真空严密星,检查机组是否有漏气问题。评估汽机负荷稳定80%,真空泵停止运行。真空下降值需要在133pa/min以内,其次是266pa/min,399pa/min9范围内合格。真空度是冷凝汽轮机的背压。低真空度对应的冷凝水温较低,会释放更多的能量,保证机组的高运行效率。


两者之间的联系:如果真空严密性不符合标准,说明真空泵的泵送能力较差,在此状态下不凝结气体逐渐增加,对真空度有影响。如果真空严密性合格,对真空度影响不大,真空严密性越好,对真空度影响不大[1]。


二、真空严密性差的危害


汽轮机真空严密性差的危害主要表现在以下三个方面。一是真空严密性差时,漏入真空系统的空气较多。射流泵或水环真空泵不能及时排出漏入的空气,机组的排气压力和排气温度会上升,这无疑会降低汽轮机的效率,增加供电和煤耗,并可能威胁汽轮机的安全运行。另一方面,由于空气的存在,蒸汽和冷却水的换热系数降低,导致排气和冷却水的出水温差增大。第二,当漏入真空系统的空气能够及时抽出时,就需要增加射流泵或真空泵的负荷,浪费工厂用电和工业用水。第三,由于漏入空气,凝汽器过冷,系统热经济性降低,凝结水溶性氧增加,可导致低压设备氧腐蚀。


对于汽轮机来说,真空水平直接关系到汽轮机运行的经济性。真空高,排气压力低,有效焓降大。循环水带走的热量越少,机组效率越高。当凝汽器漏入空气时,真空减少,有效焓降低,循环水带走的热量增加。通过凝汽器的真空密度试验结果,可以确定凝汽器的工作质量,从而采取对策消除泄漏点。


三、真空系统严密性不足的特点


严密性的下降主要是由于真空系统的泄漏。此时,凝汽器蒸汽侧空间的空气量增加,空气分离压力增加;同时,凝汽器漏入空气后,冷却水管壁的冷凝蒸汽放热系数会变差,总导热系数会降低,传热量也会降低。从这一传热原理可以看出,汽轮机真空系统泄漏的特点是排气温度升高、背压升高、真空降低、端差增大、凝结水温度升高、过冷度增加、凝结水含氧量增加。必须注意的是,当出现故障特征时,其具体表现和原因是多方面的。


四、真空系统严密性下降的原因

影响凝汽器真空下降的原因有很多,主要包括:真空系统的严密性、循环水流量和进口水温、真空泵输出不足、高中压疏水系统大量泄漏、凝汽器铜管清洗系数、凝汽器热负荷、循环水管顶部空气或虹吸中断等。

真空系统的严密性差只是导致凝汽器真空下降的五个主要因素之一,在主要因素下也有许多子因素。当凝汽器真空较低时,首先从机组的特征中确定真空下降的因素属于该类,然后从该类中找出具体的原因并进行处理。泄漏是真空系统严密性下降的根本原因,包括以下几个方面:

(1)低压轴密封的径向间隙过大。主要原因是轴密封的蒸汽供应压力不能随负荷的变化而相应调整。高压轴密封蒸汽供应和低压轴密封蒸汽供应由一个调整门控制。当负荷发生变化时,调整门后的蒸汽供应压力不能分别满足高压轴密封和低压轴密封压力的需要,导致轴密封泄漏。蒸汽密封间隙的大小和蒸汽密封的完整性也是导致轴密封泄漏的一个重要因素。

(2)轴封系统结构不完善。如单进、单出轴封系统轴封套上半部分无进、出风管,只有下半部分有进、出风管,上半部分轴封压力低,下半部分轴封压力高,上下轴封压力不均匀,影响轴封密封效果。

(3)低压缸结合面泄漏。主要原因有:

①气缸制造、维护、安装质量有问题,气缸法兰结合面不严格或有残余应力,机组运行后漏气。


②机组启停过程中加减负荷过快,气缸夹层和法兰加热装置使用不当;停机后气缸保温过早或维修后保温包装不好,停机后气缸温度下降过快或气缸进入冷空气、冷水,气缸内外壁与法兰内外壁温差过大,导致上下气缸结合面一致性差,局部间隙,大量空气进入排气室,导致真空度下降。当真空下降速度严重时,可能会导致轮机转子振动和末端叶片喘振,甚至导致叶片断裂事故。

(4)汽车机轴封送蒸汽不合理。机组运行时,主机轴封通过高低压差自密封自动跟踪,而汽车机轴封送蒸汽由于前后轴封直接从辅助蒸汽引入,前后轴封阻力不同,前后送蒸汽压力难以调节和自动调节跟踪,导致小机前后轴封漏气。此外,如果轴封供蒸压力过低或汽车机轴封回蒸门打开过大,空气会直接通过回蒸门进入凝汽器,影响真空。



(5)中压疏水系统内漏、凝汽器汽侧人孔门、喉焊缝漏、低压防爆门漏、凝汽器汽侧水位计接头漏、抽空气系统阀门漏、排气管疏水U型水封损坏等。


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