凝汽式汽轮机组真空下降的原因及处理措施
郑有玉
青海盐湖镁业有限公司 青海格尔木 816000
摘要:在现代电力生产中,凝汽式汽轮机组的运行效率与安全性至关重要,而真空度作为关键指标,其下降会严重影响机组性能。本文深入剖析凝汽式汽轮机组真空下降的原因,涵盖冷却水系统、真空系统密封、凝汽器本体以及抽真空设备等多方面问题,并针对性地提出优化冷却水运行、加强密封控制、提升凝汽器维护水平和强化抽真空设备管理等处理措施,旨在为相关技术人员提供实用的参考,助力保障机组稳定高效运行。
关键词:凝汽式汽轮机组;真空下降;原因;处理措施
引言
在电力生产领域,凝汽式汽轮机组是核心设备,其运行效率与真空度紧密相关。真空下降会增加机组能耗、降低发电效率,甚至威胁设备安全运行。深入探究真空下降原因并制定有效处理措施,对保障电力系统稳定、提升能源利用效率意义重大,这便是本文的研究背景。
1凝汽式汽轮机组真空下降的主要原因分析
1.1冷却水系统问题
在凝汽式汽轮机组运行过程中,冷却水系统问题是导致真空下降的重要因素之一。首先,冷却水量不足会严重影响凝汽器的换热效果。循环水泵若出现故障,如叶轮磨损、泵轴损坏或泵体内部存在泄漏,会使泵的实际流量大幅降低,无法满足凝汽器的冷却需求;管道内若积聚大量泥沙、水垢、藻类等杂质,造成堵塞,也会限制冷却水流速与流量,致使蒸汽不能充分凝结,真空随之下降。其次,冷却水温度过高同样不容忽视。在夏季高温时段,若冷却塔通风不畅、淋水密度不合理,散热效率会显著下降,导致进入凝汽器的冷却水温度升高,与蒸汽的换热温差减小,蒸汽凝结效果变差,进而引发真空降低。此外,冷却水系统的阀门故障、控制系统失灵等问题,也可能干扰冷却水的正常循环,影响凝汽式汽轮机组的真空稳定。
1.2真空系统密封不良
机组真空系统涵盖众多部件与连接部位,长期运行中,管道接口处的密封垫片会因高温、振动而老化、变形,失去密封作用,致使外界空气漏入真空系统。如法兰连接部位,若螺栓紧固力不均匀或在机组启停过程中受温度应力影响,密封垫片易被挤压破损,形成漏点。凝汽器的汽侧人孔门、水位计接口等部位,若密封不严或密封胶失效,也会成为空气进入的通道。此外,轴封系统若工作异常,轴封供汽压力不足、轴封间隙过大,无法有效阻止外界空气沿轴与汽缸间的间隙漏入,同样会破坏真空系统的密封性。这些空气的渗入,会降低真空系统的真空度,影响凝汽器的正常工作,进而导致凝汽式汽轮机组真空下降。
1.3凝汽器本体问题
长期运行中,凝汽器管束易发生泄漏,如受到蒸汽与冷却水的冲刷腐蚀、机械振动或制造工艺缺陷,管壁变薄甚至出现孔洞,冷却水会渗入汽侧,破坏真空系统的平衡,导致真空下降。同时,凝汽器内部的热交换效率会因结垢、积污而降低。冷却水中的钙、镁等离子及杂质,会在管束表面形成坚硬的水垢,阻碍热量传递,使蒸汽无法充分凝结,真空度也随之下降。此外,凝汽器的水位异常同样影响真空。水位过高会淹没部分冷却水管,减少蒸汽与冷却水管的换热面积;水位过低则可能导致冷却水管入口漏入空气,这些情况都会干扰凝汽器的正常工作,最终致使凝汽式汽轮机组的真空下降。
1.4抽真空设备故障
水环式真空泵是常见的抽真空设备,运行中叶轮与泵体的间隙若因磨损增大,会导致工作效率降低,抽气能力减弱,无法及时抽出凝汽器内的不凝结气体,使真空系统内气体积聚,真空值下降。此外,真空泵的汽水分离器水位异常也会影响抽气效果,水位过高会淹没气体吸入口,阻碍气体吸入;水位过低则无法形成有效的水环,导致密封性能变差,空气从间隙进入,降低抽气效率。射水抽气器若出现工作水压力不足、喷嘴堵塞等问题,同样会影响抽气性能。工作水压力不足无法形成足够的引射力,喷嘴堵塞则使工作水流量与流速改变,都难以将凝汽器内的不凝结气体有效抽出,最终致使凝汽式汽轮机组真空下降,影响机组正常稳定运行。
2应对凝汽式汽轮机组真空下降的处理措施
2.1优化冷却水系统运行
为应对凝汽式汽轮机组真空下降,优化冷却水系统运行是关键举措。要加强对循环水泵的维护管理,定期检查叶轮磨损情况,及时更换损坏部件,同时监测泵体内部泄漏情况,确保水泵流量稳定。对于易堵塞的管道,可安装过滤装置,定期清理管道内的杂质、水垢,必要时采用化学清洗或物理疏通方法,保证管道畅通。在高温季节,可优化冷却塔运行参数,调整通风设备转速,合理控制淋水密度,提升冷却塔散热效果,降低冷却水温度。此外,完善冷却水系统的自动化控制系统,实时监测冷却水量、温度等关键参数,通过智能调节阀门开度等方式,维持冷却水系统稳定运行,确保凝汽器获得充足且温度适宜的冷却水,进而提升凝汽器热交换效率,防止因冷却水系统问题导致真空下降。
2.2加强密封与泄漏控制
一方面,需定期检查真空系统各部件的密封状况,针对管道接口处的密封垫片,依据其老化周期及时更换,采用耐高温、耐振动的优质垫片,并确保法兰螺栓紧固力均匀,防止因密封失效导致空气漏入。对于凝汽器汽侧人孔门、水位计接口等易漏点,要仔细检查密封胶涂抹情况,及时补胶或更换密封件。另一方面,强化轴封系统的运行管理,精确调控轴封供汽压力,使其维持在合理范围,并定期测量轴封间隙,对间隙超标的部位进行修复或调整。同时,利用先进的检漏仪器,如氦质谱检漏仪,对真空系统进行全面检测,及时发现并处理微小漏点,有效控制泄漏,保障真空系统的密封性,避免真空下降。
2.3提高凝汽器维护水平
提高凝汽器维护水平是解决凝汽式汽轮机组真空下降问题的重要途径。定期对凝汽器管束进行全面检测,采用涡流探伤、超声波检测等技术,及时发现管束的泄漏点和管壁减薄等隐患,对泄漏管束及时封堵或更换,确保凝汽器汽侧与水侧的严密性。针对管束结垢问题,制定科学的清洗计划,根据水质情况选择化学清洗或高压水射流清洗方式,有效清除管壁上的水垢和污垢,恢复热交换效率。严格监控凝汽器水位,安装高精度水位传感器和自动调节装置,当水位异常时及时进行调整,避免因水位过高淹没冷却水管或水位过低导致空气漏入。通过以上措施,全方位提升凝汽器的运行性能,保障机组真空稳定。
2.4加强抽真空设备管理
定期对水环式真空泵的叶轮、泵体进行检查,及时修复或更换磨损部件,精确调整叶轮与泵体间隙,确保其处于最佳工作状态;同时,严格监控汽水分离器水位,通过自动化控制系统实现水位的精准调节,避免因水位异常影响抽气效果。对于射水抽气器,要保证工作水压力稳定,定期清理喷嘴,防止堵塞,确保引射力充足。此外,建立抽真空设备的定期维护保养制度,对设备进行全面巡检,及时发现潜在故障隐患;并引入先进的在线监测技术,实时监测设备运行参数,一旦发现异常立即预警,以便迅速采取措施处理,有效提升抽真空设备的可靠性和抽气效率,防止机组真空下降。
3结语
凝汽式汽轮机组真空下降问题对机组运行效率和安全性影响重大。通过深入分析冷却水系统、真空系统密封、凝汽器本体及抽真空设备等多方面原因,并提出优化冷却水运行、加强密封与泄漏控制、提高凝汽器维护水平和加强抽真空设备管理等措施,可有效应对真空下降问题,保障机组稳定高效运行,为电力生产提供坚实保障。
参考文献
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