(阜阳华润电力有限公司)
摘要:阜阳华润电厂#2汽轮机组严密性试验多次不合格.凝汽器长期低真空运行,会增加煤耗,影响公司效益.通过对阜阳华润电厂#2机组影响真空系统原因的分析,及近两年采取的各项检查和处理方法探讨.对省公司内同类型机组存在同类问题的解决具有一定的参考价值.
关间词:真空严密性;分析与处理;凝汽器;中低压缸联通管
概述:
阜阳华润电厂一期工程2×660MW的汽轮机为东方汽轮机厂引进日立技术生产制造的超临界压力、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机,型号为:N640-24.2/566/566,额定出力640MW。机组采用节流变压运行方式,汽轮机具有八段非调整回热抽汽,汽轮机的额定转速为3000转/分。
机组自2007年投产运行后,在近几年运行中,做真空严密性试验多数情况下,是不合格的。虽经多次查漏,也只是查出了部分小漏点,真空严密性有所好转,但并没解决真空严密性试验不合格问题,为此公司领导组织人员进行攻关,利用小修机会把问题彻底解决.
一、汽轮机真空系统的建立与维持
在汽轮机内做过功的蒸汽在汽轮机末级排汽口排入凝汽器,排汽在凝汽器循环冷却水的冷却下,快速冷却成凝结水,体积大大缩小,这就使凝汽器汽侧并与之相连的系统内建立了高度的真空,凝汽器维持高度的真空,又使蒸汽在汽轮机内膨胀到尽可能低的压力,增大蒸汽热能转变为机械能的能力,提高热效率。
正是因为凝汽器内为极高的真空,所以凝汽器本身和与之相连接的设备就有可能,因不严密漏入空气,再加上排汽中存在一定的不凝结气体,会使凝汽器内的压力值逐渐上升、真空下降,真空泵就是用来抽出凝汽器内的空气和不凝结气体,以维持汽轮机运行中真空系统的真空。
二、汽轮机凝汽器真空严密性不良对机组的影响
当蒸汽在汽轮机末级叶片中膨胀达到极限时,所对应的真空称为极限真空,也称为临界真空.凝汽器及真空系统在运行中,应该从各方面做好防漏措施以获得良好的真空.即是漏入凝汽器的空气量不到蒸汽量的万分之一,但对机组造危害是较大的.
漏入的空气阻碍蒸汽放热,使传热系数减小,传热温差增大,从而使真空下降,造成汽轮机真空背压上升,使机组有效焓降减少,热循环效率降低,做功减少,煤耗增加,(真空每降低1KPa一度电煤耗增加3.2克)同时也增加了抽气设备真空泵的电能消耗.
真空系统不严漏入空气会使凝结水过冷度增加,使机组的运行热循环效率降低.
凝汽器凝结水热井同时具有真空除氧的功能,空气漏入凝器真空系统,会使凝结水的含氧量不合格,腐蚀损伤汽水系统设备.
三、真空系统严密性不良的原因
汽轮机真空系统严密性差的主要原因在于机组运行中,外届空气进入机组的负压系统,进入机组真空系统空气来自两个方面.
新蒸汽带入汽轮机.由于锅炉给水经过除氧工序,此项进入量极少.
处于真空状态下的低压缸轴封和各级与之相应的抽汽回热低压加热系统、排汽缸、凝汽器及与之相连管阀等设备不严密处是漏入空气的主要来源.
四、汽轮机真空系统常见漏入部位
1、主机低压缸轴封;
2、主机低压缸水平中分面;
3、主机低压缸防爆门;
4、真空破坏阀及其管路
5、轴封加热器水封;
6、低压缸与凝汽器喉部连接处;
7、凝汽器汽侧放水阀;
8、负压段抽汽管各法兰;
9、低压加热器疏水管路;
10、真空抽气至凝汽器管路;
11、凝结水泵机械密封;
12、低加疏水泵机械密封;
13、热井放水阀;
14、低压旁路阀后管路;
15、背压为大气压或低压的扩容器、水箱等;
16、各类人孔门;
17、真空系统上的各类水位计、压力表计等;
五、在#2机真空系统使用的查漏方法和效果。
1、火烛法、肥皂水沫法;系统隔离法等;
火烛法、肥皂水沫法,在运行其间是确定中小泄漏的即有效又经济方法,今年三月中旬组织技术员进入现场用肥皂水沫法、火烛法对常见泄漏部位进行了全部查验。没有发现泄漏气部位。
2、罐水查漏法;是查找真空系统漏点最彻底的传统方法。缺点是需长时间停机才能进行,且注水只能到喉部。在2018年4月我们利用机组临停机会,对#2机真空系统外设备进行隔离,在凝汽器底部加支承,注水到凝汽器喉部罐水查漏;经技术人员细致查看,注水后各真空系统无渗水现象。结论为凝汽器喉部下方真空系统设备无泄漏。
六、总结经验、找准攻关方向,查出渗漏部位
用常规方法查漏,没有发现漏点,但真空严密性试验不合格,说明漏点确实存在。必须找出!由于罐水查漏的局限性,低压缸顶部相连设备是罐水查漏的死角,攻关小组请示公司领导,拆卸中压缸至低压缸进汽联通管倒置罐水检漏。
经过24小时罐水实验发现联通管与低压内缸连接法兰沿螺栓螺纹渗水。
七、问题的处理及效果检查
1、查到了漏点根据设备结构分析
这是由厂家设计失误造成的缺陷
因为内圈内有金属缠绕垫沿螺栓漏入的空气不会进入内缸,可空气会沿着法兰缝隙漏入低压外缸
2、解决办法
由于渗漏部位在低缸进汽口法兰处,进汽温度高,要求加密封垫子要用耐高温石棉石墨纺织盘根,且接口处切成45度斜口搭接
具体方法是在螺栓处沿法兰圆周加12×12的盘根垫子进行密封。
3、效果检查
机组启动运行后进行真空严密性试验,结果是真空下降值为0.096Kpa/min,好于国家电力行业标准《DL/T932-2005凝汽器与真空系统运行维护导则》(真空下降速度小于0.27Kpa/min)的标准。同时在各项运行参数相同情况下进行对比,通过技术攻关处理后,真空严密性指标提高了0.5Kpa,据统计每天可节煤6吨左右。
八、结束语
汽轮机低真空故障以前也常发生,一般通过常规查漏就可处理,这次攻关解决的是一例哈汽600MW机机组特有的设计缺陷,对此问题分析与处理,为省公司内同类机组遇到同类问题提供了可以借鉴案例。
参考文献:
[1]阜阳华润电厂汽机运行和检修规程
[2]国家电力行业标准《DL/T932-2005凝汽器与真空系统运行维护导则》