汽輪發(fā)電機(jī)凝結(jié)器提高真空的探討與研究

撰文/張燕

■271100 山東鋼鐵萊蕪分公司能源動(dòng)力廠 山東 萊蕪

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汽輪發(fā)電機(jī)凝結(jié)器提高真空的探討與研究

撰文/張燕

■271100 山東鋼鐵萊蕪分公司能源動(dòng)力廠 山東 萊蕪

本本文通過對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)射水抽氣系統(tǒng)、軸封系統(tǒng)和凝汽器的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行分析和研究，找出了制約凝結(jié)器真空提升的主要原因，制定了技術(shù)升級(jí)和改造措施，提升了機(jī)組的真空度，提高了機(jī)組的熱效率，取得了較好的效果。凝結(jié)器；真空；軸封；熱效率

1現(xiàn)狀分析

凝結(jié)器是汽輪機(jī)組的重要輔機(jī)之一，是電廠熱力循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。首先，從循環(huán)效率看，凝汽器真空的好壞，即汽輪機(jī)組終參數(shù)的高低，對(duì)循環(huán)效率產(chǎn)生重要影響。汽輪機(jī)組凝汽器的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性有重大影響，真空每降低1kPa，汽輪機(jī)組循環(huán)熱效率降低1%左右。1#2#4#汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器運(yùn)行真空達(dá)不到設(shè)計(jì)值，夏秋兩季較冬春季降低2kPa左右。真空降低，汽機(jī)的效率降低，發(fā)電汽耗就升高。

2原因分析

2.1射水抽氣系統(tǒng)原因

抽氣器抽出的蒸汽和不凝結(jié)氣體排入射水箱后，使射水箱溫度不斷升高，為維持射水箱溫度，需要不斷補(bǔ)充低于射水抽氣器工作溫度（26℃）的水進(jìn)行置換，使射水箱保持在26℃以下。由于射水箱補(bǔ)水原設(shè)計(jì)是補(bǔ)充循環(huán)水，在春季和冬季循環(huán)水溫一般都低于26℃，射水抽氣器工作正常。夏秋兩季循環(huán)水溫度一般都在26℃以上、最大時(shí)達(dá)到36℃，射水箱水溫較高，影響了抽氣器工作效率，對(duì)汽機(jī)真空影響較大。

2.2軸封系統(tǒng)原因分析

汽輪機(jī)軸封的作用是阻止汽缸內(nèi)的蒸汽向外漏泄，低壓缸排汽側(cè)軸封是防止外界空氣漏入缸。1#2#4#汽輪發(fā)電機(jī)低壓側(cè)軸封由于汽封安裝間隙大及軸封套熱變形等原因，導(dǎo)致汽封間隙嚴(yán)重超標(biāo)，密封效果差，影響排汽缸的真空。另外均壓箱對(duì)軸封進(jìn)汽壓力進(jìn)行調(diào)整，但蒸汽溫度仍然較高，易導(dǎo)致低壓側(cè)軸封套的熱變形量較大，汽封間隙較大。

2.3凝結(jié)器冷卻系統(tǒng)原因

凝結(jié)器冷卻水管束在運(yùn)行時(shí)結(jié)垢或是被雜物堵塞。另外膠球投運(yùn)時(shí)，由于部分膠球磨損太大，起不到清除銅管內(nèi)沉積物的目的。凝結(jié)器水室內(nèi)部密封不嚴(yán)存在死角現(xiàn)象，造成卡球，導(dǎo)致膠球回收率低，清洗效果差。由于上述等原因破壞了凝結(jié)器的正常工作，換熱效果下降，使機(jī)組的真空下降。

3技術(shù)改造

為提高汽輪機(jī)的循環(huán)熱效率，通過對(duì)產(chǎn)生真空低的上述原因進(jìn)行研究和分析，對(duì)射水抽氣器系統(tǒng)、軸封系統(tǒng)和凝汽器冷卻系統(tǒng)等進(jìn)行技術(shù)改造措施，提高機(jī)組真空。

3.1射水抽氣系統(tǒng)改造

2014年3月18號(hào)對(duì)4#汽輪發(fā)電機(jī)射水箱水溫進(jìn)行調(diào)整試驗(yàn)，射水箱水溫從46.6℃降至30℃時(shí)，真空從88kPa升至90kPa，機(jī)組效率提升2%以上。

2013年1#2#4#發(fā)電機(jī)循環(huán)水平均溫度見表1。

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，循環(huán)水補(bǔ)充的工業(yè)新水為深井水，水溫較低，平均水溫在20℃以下，將射水箱補(bǔ)充改造為工業(yè)新水，可有效降低射水箱水溫，提高抽氣器效率，提高凝汽器真空。

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3.2軸封系統(tǒng)改造

3.2.1針對(duì)1#2#汽輪發(fā)電機(jī)低壓側(cè)軸封間隙較大的問題，用蜂窩接觸式汽封替代梳齒式汽封，減少外部空氣從軸封處漏入。

3.2.2針對(duì)均壓箱內(nèi)蒸汽溫度較高，排汽側(cè)軸封套高溫變形的問題，通過在均壓箱內(nèi)增加一套噴淋裝置，降低軸封蒸汽的溫度，減少軸封套的熱變形。

3.3凝結(jié)器冷卻系統(tǒng)技術(shù)措施

針對(duì)凝結(jié)器銅管內(nèi)部結(jié)垢、堵塞和膠球裝置投運(yùn)中存在的問題。制定如下技術(shù)措施：

3.3.1對(duì)凝結(jié)器銅管定期檢查，對(duì)堵塞的雜物等及時(shí)清理，對(duì)銅管進(jìn)行高壓沖洗。

3.3.2對(duì)凝結(jié)器內(nèi)部密封不嚴(yán)的進(jìn)行處理，防止卡球現(xiàn)象；對(duì)連接凝結(jié)器的空氣管、放水管等加裝濾網(wǎng)，收球網(wǎng)內(nèi)部保持光滑不卡球。

3.3.3凝結(jié)器進(jìn)口的二次濾網(wǎng)，定期沖洗、保持清潔，防止雜物等進(jìn)入銅管和收球網(wǎng)。

3.3.4膠球磨損后及時(shí)更換，確保膠球的直徑不小于銅管的直徑。

4改造實(shí)施

機(jī)組技術(shù)升級(jí)改造方案確定后，利用定修時(shí)間對(duì)凝結(jié)器的銅管進(jìn)行檢查，對(duì)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重的進(jìn)行化學(xué)酸洗，對(duì)堵塞和泥垢較多的進(jìn)行高壓水沖洗；對(duì)射水系統(tǒng)的補(bǔ)水管路改造利用4月至5月的時(shí)間，集中敷設(shè)改造完成；射水箱均壓箱和排汽缸軸封使用蜂窩接觸式改造，利用1#2#機(jī)組定修和大修時(shí)間進(jìn)行改造安裝。

5改造后運(yùn)行效果

2013年夏季三臺(tái)發(fā)電機(jī)射水箱水溫一般在40℃～45℃之間，1#2#發(fā)電機(jī)真空在86kPa左右，4#發(fā)電機(jī)真空在88kPa左右，改造后1#發(fā)電機(jī)真空在88kPa左右，2#發(fā)電機(jī)真空在89kPa左右，4#發(fā)電機(jī)真空在90kPa左右，真空平均提高了約2kPa，提高了機(jī)組的熱效率，取得了較好的效果。

作者簡(jiǎn)介：

張燕，女，工程師，主要從事設(shè)備管理工作。