摘要：本文對(duì)EHNKS50/80/16冷凝式汽輪機(jī)開車以來真空高的幾個(gè)原因進(jìn)行了分析，以便操作人員了解汽輪機(jī)真空高的原因，對(duì)其進(jìn)行防范措施
關(guān)鍵詞：汽輪機(jī) 真空 分析 防范措施
EHNKS50/80/16冷凝式汽輪機(jī)T7612，用于神華寧煤45000Nm3/h空分裝置壓縮機(jī)組驅(qū)動(dòng)用抽汽凝汽式汽輪機(jī)組。
其中，凝汽器真空度對(duì)凝汽式汽輪機(jī)組運(yùn)行安全性和熱經(jīng)濟(jì)性有很大影響。在運(yùn)行中,凝汽器工作狀態(tài)惡化將直接引起汽輪機(jī)熱耗、汽耗增大和出力降低。另外,真空下降使汽輪機(jī)排汽缸溫度升高,引起汽機(jī)軸承中心偏移,嚴(yán)重時(shí)還引起汽輪機(jī)組振動(dòng)。為保證機(jī)組出力不變,真空降低時(shí)會(huì)增加蒸汽流量,這樣導(dǎo)致了軸向推力增大,使推力軸承過負(fù)荷,影響機(jī)組安全運(yùn)行。因此,對(duì)造成汽輪機(jī)組真空高的原因進(jìn)行分析并采取預(yù)防措施十分必要。
為保持凝汽系統(tǒng)中蒸汽凝結(jié)時(shí)建立的真空和良好的換熱效果，由抽氣器將漏入空氣冷卻器系統(tǒng)的空氣（包括未凝蒸汽）不斷抽出，汽輪機(jī)配置有起動(dòng)抽氣器和雙聯(lián)兩級(jí)抽氣器，在起動(dòng)抽氣器的排空管路上裝有消音器以降低噪聲。抽氣器均是射汽抽氣式，以輔助蒸汽作汽源。
為防止汽缸前汽封處高溫蒸汽漏入軸承箱造成軸承溫度升高及潤(rùn)滑油中帶水；防止后汽封處空氣漏入排缸而使真空惡化，汽輪機(jī)采用了封閉式汽封系統(tǒng)，主要由氣動(dòng)汽封壓力調(diào)節(jié)器以及管道、閥門等組成，正常運(yùn)行時(shí)封汽壓力0.108Mpa。
2011年大修后汽輪機(jī)真空降低，嚴(yán)重影響機(jī)組的帶負(fù)荷能力，影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及全廠的安全生產(chǎn)。針對(duì)以上情況，組織有關(guān)人員對(duì)上述問題進(jìn)行調(diào)研、分析，得出真空高的原因并進(jìn)行了處理。
1.真空高原因分析
1.1 機(jī)組真空系統(tǒng)空氣滲漏
空氣通過兩個(gè)渠道漏入凝汽器:一是通過機(jī)組真空系統(tǒng)的不嚴(yán)密處漏入,另一個(gè)是隨同蒸汽一起進(jìn)入凝汽器。由于鍋爐給水經(jīng)過多重除氧,所以后者數(shù)量不多,約占從凝汽器抽空氣總量的百分之幾。因此,抽出的空氣主要是通過機(jī)組負(fù)壓狀態(tài)部件的不嚴(yán)密處漏入,如:凝汽器壁、低壓缸及軸封套結(jié)合面、接入凝汽器喉部的排氣管道(抽氣器空氣管、冷凝液泵、疏水膨脹箱等至凝汽器的空氣管及疏水管)、汽缸軸封、高中壓汽加熱系統(tǒng)等。這些都會(huì)使空氣大量漏入凝汽器,將造成凝汽器傳熱惡化,使抽氣系統(tǒng)過載,凝結(jié)水過冷度及含氧量急劇增加，破壞凝汽器真空度,使凝汽器設(shè)備無法正常工作。
1.2 循環(huán)冷卻水進(jìn)水溫度高
1)運(yùn)行中由于冷卻水水溫升高,真空惡化。另外,由于環(huán)境溫度高或空氣濕度大使冷卻塔循環(huán)水溫降減少,造成凝汽器循環(huán)水進(jìn)水溫度升高,也可使真空惡化。
2)循環(huán)冷卻水量不足。當(dāng)循環(huán)冷卻水量低于設(shè)計(jì)值時(shí),會(huì)使排汽壓力升高,凝汽器排汽溫度隨之升高,汽輪機(jī)真空降低。
3)凝汽器兩側(cè)通水量分配不均。在運(yùn)行中有時(shí)凝結(jié)器兩側(cè)循環(huán)水溫升不一樣，有時(shí)差別較大,達(dá)到4~10℃。如果水側(cè)頂部有空氣聚集,系統(tǒng)阻力較大可能會(huì)使兩側(cè)水量分配不均,減少循環(huán)冷卻水量。另外,由于凝結(jié)器銅管結(jié)垢,被污泥、雜物等堵塞,或因銅管泄露被人為堵塞,使流通面積減小,都會(huì)減少循環(huán)水通水量,造成汽輪機(jī)真空下降。
1.3 凝汽器傳熱端差較大：
循環(huán)水中的污泥、微生物和溶于水中的碳酸鹽析出附在凝結(jié)器銅管水側(cè)產(chǎn)生水垢,形成很大的熱阻,使傳過同樣熱量時(shí)傳熱端差增大,凝汽器排汽溫度升高,真空下降。端差是反映凝汽器熱交換狀況的指標(biāo),相同條件下,端差增大,說明凝汽器汽側(cè)存了較多空氣,防礙了傳熱管的熱水交換,更主要說明凝汽器傳熱管內(nèi)側(cè)表面臟污,造成熱交換性能差。
1.4 由于抽氣管道水平段中有時(shí)產(chǎn)生積水,使不凝性氣體流通面積減小,凝汽器內(nèi)的空氣不能被充分抽走,造成空氣積累;或者真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性差或低壓缸軸封供汽壓力低,使空氣漏入凝結(jié)器內(nèi),造成凝結(jié)器汽側(cè)積空氣。這不僅使傳熱惡化也使空氣分壓力增大,排汽壓力升高,真空下降,同時(shí),由于空氣分壓力增大,增大了氧在凝結(jié)水中的溶解度,使凝結(jié)水含氧量增大,加劇了對(duì)低壓管道和低壓加熱器的腐蝕。
1.5 抽氣器能力不足
1)抽氣器工作水壓力低、水量不足或增加過多,反映到抽氣器抽吸能力的下降,引起凝汽器真空的降低。
2)對(duì)于采用閉式循環(huán)射水抽氣器來維持真空的機(jī)組,由于工作水不斷被抽氣管和軸封冷卻器來的殘余蒸汽所加熱,使工作水溫不斷升高,對(duì)應(yīng)的飽和壓力升高,這樣當(dāng)工作水流經(jīng)抽氣器噴嘴后有可能產(chǎn)生汽化,使抽氣器噴嘴后的壓力升高,攜帶空氣的能力下降致使汽輪機(jī)真空下降。
2 改善機(jī)組真空的措施
2.1 保證循環(huán)水量
在冬季、初春季節(jié),循環(huán)水入口水溫較低,單臺(tái)循環(huán)泵運(yùn)行,可以使凝結(jié)器維持在經(jīng)濟(jì)真空運(yùn)行狀態(tài)。隨著循環(huán)水入口水溫升高,當(dāng)水溫時(shí)，確保循環(huán)水壓力0.3-0.5MPa和保證機(jī)組的循環(huán)水量8030t/h。
2.2 減少系統(tǒng)阻力使兩側(cè)凝結(jié)器配水均勻定期對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的濾網(wǎng),篦子進(jìn)行清理;凝結(jié)器銅管清潔無垢;凝結(jié)器水側(cè)排空氣門稍開,使積存的空氣不斷排出,減小系統(tǒng)阻力。發(fā)現(xiàn)兩側(cè)出水溫差較大時(shí)應(yīng)查明原因及時(shí)處理。
2.3 降低傳熱端差
保持凝結(jié)器銅管清潔無垢,運(yùn)行中要保持循環(huán)水清潔,無雜物、綠苔、浮游生物等。嚴(yán)格控制循環(huán)水濃縮倍率和極限碳酸鹽硬度不超標(biāo),控制指標(biāo)增大時(shí)應(yīng)進(jìn)行排污,利用停塔機(jī)會(huì)對(duì)水塔進(jìn)行清淤排污,保持膠球清洗裝置運(yùn)行正常,膠球質(zhì)量合格,并利用大、小修機(jī)會(huì)對(duì)凝結(jié)器銅管進(jìn)行高壓射流清洗或酸洗。
2.4 真空系統(tǒng)嚴(yán)密性合格
按規(guī)程規(guī)定進(jìn)行真空嚴(yán)密性試驗(yàn),如真空系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗(yàn)不合格,應(yīng)采用氦質(zhì)譜檢漏、灌水等方法認(rèn)真做好真空系統(tǒng)查漏工作,同時(shí)對(duì)凝汽器進(jìn)、出口水溫、端差、真空、過冷度等運(yùn)行參數(shù)的綜合分析,找出影響機(jī)組真空的主要原因,制定處理措施。
2.5 抽氣器工作正常
對(duì)于射水抽氣器,平時(shí)要加強(qiáng)監(jiān)視工作水溫度的變化,定期或連續(xù)補(bǔ)充冷水,溢出高溫水,防止工作水溫度過分升高。合理布置出水口的位置,保證射水泵工作正常,對(duì)抽氣器工作水壓力和流量進(jìn)行合理控制,以維持正常的抽吸能力。
2.6 減少影響真空的空氣泄漏，加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視，避免因調(diào)整不當(dāng)造成的空氣泄漏；完善、優(yōu)化可能引起空氣泄漏的系統(tǒng)和設(shè)備。
3 結(jié)束語：
引起汽輪機(jī)真空高的原因是個(gè)綜合性的問題,它與運(yùn)行維護(hù)和檢修質(zhì)量密切相關(guān)。提高汽輪機(jī)的真空度關(guān)系著機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,而且對(duì)提高全廠的經(jīng)濟(jì)效益有著現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)：
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馬曉峰 祝勇 神寧甲醇廠空分裝置崗位操作法 2011.7.31
