影响汽轮机排汽真空因素探析.docVIP

影响汽轮机排汽真空因素探析 汽轮机系统的凝汽设备主要由凝汽器、循环水泵、凝结水泵、抽气器、循环水冷却塔等设备组成。凝汽器真空度的高低是凝汽设备各部分运行状况的集中反映。凝汽设备任何部分的失常，都会导致凝汽器真空的降低，使系统做功能力下降，同时危及各运行部件的安全。 真空下降分以下三种情况： 一、正常运行时：（1）负荷增加；（2）循环水量减少；（3）循环水温升高。 二、设备有故障时：（1）抽气器故障；（2）凝汽器水位高；（3）真空系统漏气；（4）后汽封损坏；（5）循环水系统故障；（6）凝汽器铜管结垢；（7）凝结水泵故障。 三、操作失误：（1）汽封断汽；（2）各负压阀门误开；（3）补水带气。 各影响因素除影响真空外，还影响端差和过冷却度，同时还有温度、压力等其他征象变动，只要认真分析，就能确定。 凝汽器内存在三种换热，即：蒸汽在铜管外壁的凝结换热；铜管内外壁的传导换热；铜管内水的对流换热（液相）。他们的热阻和构成凝汽器的传热热阻。各影响因素都会对换热产生影响。 忽略凝汽器外筒的散热，蒸汽凝结放热量等于循环水吸热量，也等于传热量。 以下内容重点讲解引起真空变化的因素对其他指标的影响： 一、循环水系统故障只会使真空降低，对过冷却度和端差影响不大。 （1）凝汽器冷却水管板（一般是进口）脏污，出口水室存有空气等，会使冷却水量减小，同样热负荷下，进出口水温差增大，进口水温不变的情况，出口水温升高，液相传热系数减小，总热阻增加，传热温差增加，水温均值增加，凝汽温度升高，对应真空值降低， 同时因凝汽器水阻增加，进口压上升，出口压稍降。 （2）凝汽器进水管道阻塞，会使泵出口与凝汽器入口间水阻增加，压差增大，而凝汽器水阻降低，进出水压力均下降。 而循环水泵故障（吸水水位低，入口滤网堵塞，水轮导叶磨损，吸入空气）会使整体压力下降，泵电流降低。 其水温变化及对凝汽器影响同（1）。 同时循环水泵故障和进口管道阻塞又是造成出口水室存气的原因。凝结水泵进口在微负压下工作，负压增大，密封不好会增加漏入空气量，漏入气在出口加压溶解，在凝汽器铜管中降压升温，在出口处逸出积存，表现为凝汽器进水压逐渐上升，真空不断恶化。 （3）凝汽器出口管道阻塞，阀门不全开，会使水量减小，整体压力上升，其水温变化及对凝汽器的影响同（1）。 （4）部分循环水泵跳闸，会使水压和排气真空立即下降，泵电流消失，必须果断降负荷维持真空，同时开启备用泵。 （5）冷却风机断电，会使凝汽器进水温度持续上升，真空不断下降。 要预防以上问题，要控制好循环水成分，降低水管堵塞结垢可能，防止泵因水位过低抽空，加强巡检，发现泵与风机故障立即检修，禁止带病工作。 二 凝汽器铜管结垢会使污垢热阻（导热）增加，总热阻增加，传热温差增加，进出水温差变化不大，而凝结水温度升高，端差增大，过冷却度不变，真空严密性试验合格。有时主抽气器抽出的空气温度与进水温度差增大。 加强水流的扰动，变滞流为湍流，减薄液相边界层，是消除污垢热组，提高液相传热系数的必要措施。有一种螺旋纽带技术可以有效地做到这一点。 三、抽气器故障会使抽气器抽气能力降低，凝汽器内空气增多，汽气混合物传热系数很低，因为排汽中蒸汽分压大于凝汽器中蒸汽分压，所以排汽温度大于凝汽温度，即凝结水温度、过冷却度增加。而这段温差的混合气体要降至饱和态，也要靠循环水冷却，总热量增加，出水温度增加。而端差等于冷却度与凝汽温度与出水温差的和，显而易见端差是增加的。其真空严密性试验合格。 抽气器故障又分以下几个方面： （1）汽源压力降低。因锅炉检修等原因蒸汽管道有杂物，堵塞了滤网或节流孔，就会使通过汽量减少，汽源压力降低，产生不了足够的负压，抽气能力下降，其表现为一、二抽蒸汽压力均下降且波动，真空波动，只是一级运行有时效果反而更好些，排气口有气喘现象。 （2）喷嘴堵塞，杂物堵塞喷嘴同样能使抽气不正常，负压低，抽气能力下降，其表现为一、二抽蒸汽压力均上升，关堵塞级前面截止阀，汽压下降慢，可升降压冲洗，一般为二级堵塞。 （3）射水抽气器堵塞其表现与射汽抽气器基本相同，不过其水压降低常为射水泵故障所致。 （4）汽侧水位过高或过低也会使抽气能力下降，过高时淹没铜管，汽气混合物凝结空间减少，换热量下降，出水温度下降，混合物中蒸汽不能完全凝结，疏放排气口冒白烟、甚至冒水；过低，疏水水封时有破坏，一级排汽回排凝汽器，造成凝汽器真空下降，同时二级抽气显示抽气室真空上升。一排与凝汽器压差降至一定程度，凝汽器真空又微有上升，一排压力上升，二级抽气室真空下降，表现为二级抽气真空反复波动。 （5）冷却水室存气也会使换热面减少，换热量降低，抽气能力下降，但一般只发生在开停车阶段，因为正常运行时，凝结水经泵加压后脱离饱和态，即使凝结水泵轻微漏气，经加热器加热，其温度仍远低于饱和温度，其溶解度也有显著增加，所