邯鄲熱電廠200 MW機(jī)組真空低原因分析

邯鄲熱電廠200 MW機(jī)組真空低原因分析
　
1概述��
    邯鄲熱電廠#11、#12汽輪機(jī)是由哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的CC140/N200－12.7/535/535型抽凝式供熱機(jī)組，型式為超高壓、一次中間再熱、單軸、雙排汽。真空系統(tǒng)配2臺(tái)射水抽汽器，1臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用。
    2臺(tái)機(jī)組長(zhǎng)期以來(lái)真空嚴(yán)密性水平不甚理想，真空系統(tǒng)泄漏達(dá)1 200 Pa/min以上，直接影響著機(jī)組的真空狀況，尤其在夏季，隨著環(huán)境溫度的升高，真空狀況更為惡劣，為此對(duì)機(jī)組真空系統(tǒng)進(jìn)行了氦質(zhì)譜檢漏試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)真空系統(tǒng)存在的問(wèn)題進(jìn)行了綜合分析，并提出了真空系統(tǒng)的改進(jìn)方案，以更好地保障機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。��
2真空系統(tǒng)氦質(zhì)譜檢漏試驗(yàn)��
2.1檢漏方法介紹��
    本次試驗(yàn)所用儀器為日本真空公司生產(chǎn)的HELIOT303AS電廠專用型氦質(zhì)譜真空檢漏儀。應(yīng)用氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行真空系統(tǒng)檢漏一般有兩種方法，即真空法和吸槍法,本次試驗(yàn)用真空法進(jìn)行檢漏。現(xiàn)場(chǎng)檢漏時(shí)，先把真空泵前空氣管真空表閥門關(guān)閉，拆下真空表，接上檢漏儀的連接管路，開(kāi)啟檢漏儀，檢漏儀經(jīng)過(guò)自檢過(guò)程進(jìn)入待檢狀態(tài)，將氣流方式設(shè)置為大漏氣流模式，這時(shí)分別打開(kāi)測(cè)試口電磁閥和旁路電磁閥，打開(kāi)真空表前手動(dòng)門，控制調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，調(diào)整測(cè)試口的壓強(qiáng)在100 Pa左右，然后便可進(jìn)行真空系統(tǒng)漏點(diǎn)漏率的測(cè)試。��
2.2檢漏結(jié)果��
        分別對(duì)2臺(tái)機(jī)組真空系統(tǒng)各200余處可疑泄漏部位進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)2臺(tái)機(jī)組漏點(diǎn)位置較為相似，其中低壓缸前、后汽封，低壓缸部分防爆門，中壓缸前、后汽封，疏水?dāng)U容器等處泄漏較為嚴(yán)重。��
3真空系統(tǒng)存在的問(wèn)題及建議��
3.1射水池水溫偏高��
        到了夏季2臺(tái)射水池的水溫均較高，有時(shí)達(dá)43 ℃以上，造成射水池水溫偏高主要有以下幾個(gè)因素。��
        a. 射水池的溢水管及補(bǔ)水管均布置在射水池的上部。當(dāng)射水池補(bǔ)水時(shí)，一部分低溫水未進(jìn)行換熱便從溢水管排出，射水池下部的水則未進(jìn)行充分換熱。��
        b. 溢水管管徑設(shè)計(jì)較細(xì)，直徑只有150 mm。當(dāng)射水池的補(bǔ)水量稍大時(shí)，射水池的水位便會(huì)快速升高，直到水溢出射水池，顯然這無(wú)法滿足射水池大量補(bǔ)水的要求，造成射水池中水溫較高卻無(wú)法大量換水降溫。��
        c. 射水池的補(bǔ)水引自工業(yè)水泵出口管，工業(yè)水池的水源一路引自循環(huán)水泵前池，如循環(huán)水溫度升高時(shí)，射水池的補(bǔ)水溫度也會(huì)相應(yīng)升高，尤其是環(huán)境溫度較高時(shí)，射水池補(bǔ)水溫度可高達(dá)35 ℃左右。在盡量加大補(bǔ)水量的情況下，射水池的水溫還高達(dá)40 ℃以上。
  �ど渌�池的水溫越高，對(duì)應(yīng)該溫度的汽化壓力也越高，水溫高到一定值，大量工作液便會(huì)在抽汽器中汽化。故射水抽汽器的工作液溫度對(duì)其抽吸效率影響極大，直接影響著機(jī)組的真空狀況。早在機(jī)組調(diào)試過(guò)程中，就進(jìn)行了真空隨射水池水溫變化試驗(yàn)，其變化曲線見(jiàn)圖1。
 

　
       從圖1可以看出射水池水溫對(duì)機(jī)組的真空狀況有著極大的影響。建議在機(jī)組大修時(shí)對(duì)射水池的補(bǔ)水管及溢水管重新進(jìn)行布置，將補(bǔ)水管伸至射水池的底部；同時(shí)將溢水管的管徑加粗，使換水更為充分。如果將一部分地下水并入射水池的補(bǔ)水管，夏季環(huán)境溫度較高時(shí)，可用一部分溫度較低的地下水補(bǔ)入射水池，則會(huì)更好地改善機(jī)組的真空狀況。另外機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)在保證射水池不向外溢水的前提下盡量加大補(bǔ)水量，適當(dāng)降低射水池水溫。��
3.2軸封冷卻器至凝汽器水封帶存在問(wèn)題��
       中壓缸前后汽封末檔泄汽通過(guò)軸封冷卻器冷卻，疏水經(jīng)過(guò)多級(jí)水封帶回到凝汽器，如果水封沒(méi)有破壞，軸封冷卻器又保持一定的水位，中壓缸前后汽封處不應(yīng)有大量的空氣進(jìn)入凝汽器。對(duì)機(jī)組真空系統(tǒng)檢漏發(fā)現(xiàn)，2臺(tái)機(jī)組中壓缸前后汽封泄漏均非常嚴(yán)重，故認(rèn)為軸封冷卻器一直是無(wú)水位運(yùn)行，且水封帶水封沒(méi)有很好地形成。��
    水封帶設(shè)計(jì)有注水管，注水管引自凝結(jié)水補(bǔ)水調(diào)整門后，由于凝結(jié)水系統(tǒng)回收了一部分低位水箱的水，低壓加熱器利用一部分老廠來(lái)的蒸汽加熱，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，凝汽器的補(bǔ)水量很少，從凝結(jié)水補(bǔ)水調(diào)整門至凝汽器的補(bǔ)水管路處于負(fù)壓狀態(tài)，運(yùn)行過(guò)程中，水封帶無(wú)法進(jìn)行注水。��
    軸封冷卻器疏水至凝汽器管路沒(méi)有閥門，軸封冷卻器水位無(wú)任何控制手段，經(jīng)常無(wú)水位運(yùn)行，水封帶水封一旦被破壞，軸封末檔泄汽攜帶大量的空氣進(jìn)入凝汽器。�ソㄗh有機(jī)會(huì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行如下改進(jìn)：��
        a. 軸封冷卻器至水封帶之間管路增加一道手動(dòng)門，運(yùn)行過(guò)程中，可通過(guò)控制手動(dòng)門來(lái)調(diào)整軸封冷卻器水位，同時(shí)有利于水封帶水封的形成。��
        b. 將水封帶的注水引自凝結(jié)水管路，有利于運(yùn)行過(guò)程中對(duì)水封帶進(jìn)行注水。��
        c. 軸封冷卻器疏水管路經(jīng)過(guò)水封帶接至凝汽器熱井，可在水封帶后加裝一道手動(dòng)門并將水封帶后疏水管路接至凝汽器熱井以上，當(dāng)水封被破壞后，可通過(guò)控制該手動(dòng)門加快注水過(guò)程。��
3.3密封水壓力不足��
    該機(jī)組所有負(fù)壓側(cè)閥門的密封水均取自凝結(jié)水管路，由于密封水母管直徑只有20 mm左右，隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間增長(zhǎng)，管路很可能因結(jié)垢或被固狀物堵塞而使通流能力降低，從而使密封水壓力降低，密封水對(duì)負(fù)壓側(cè)閥門不能起到很好的密封效果，致使空氣漏入凝汽器。��為了很好地了解該機(jī)密封水壓力對(duì)真空的影響，進(jìn)行了凝結(jié)水壓力變化試驗(yàn)。將凝結(jié)水主調(diào)門開(kāi)度從37％關(guān)至14％，凝結(jié)水母管壓力從1.527 MPa升高至1.658 MPa，結(jié)果機(jī)組真空從－91.36 kPa提高至-92.0 kPa，機(jī)組真空有了非常明顯的改善。可見(jiàn)密封水壓力對(duì)機(jī)組真空有著很大的影響，這進(jìn)一步說(shuō)明由于密封水壓力不足已使大量的空氣漏入凝汽器。��
    在機(jī)組大修過(guò)程中對(duì)密封水管路進(jìn)行了改進(jìn)。��
        a. 將密封水母管管徑加粗至50 mm，且視系統(tǒng)的布置情況，增加一些支路，以增強(qiáng)各閥門密封水水源的穩(wěn)定性。��
        b.在密封水母管加裝一個(gè)機(jī)械控制壓力調(diào)整門，以維持密封水壓力的穩(wěn)定。密封水壓力調(diào)整后真空隨時(shí)間變化情況見(jiàn)圖2。��
        c. 密封水管路母管或支路盡量接近各負(fù)壓門，以減少密封水末端管路的長(zhǎng)度。

3.4低壓缸汽封徑向間隙大��
    通過(guò)這次檢漏試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)低壓缸前后汽封處泄漏較為嚴(yán)重，漏率達(dá)到7×10－7 Pa/min。由于泄漏面積較大，對(duì)機(jī)組的真空狀況造成很大影響。為此進(jìn)行了調(diào)整汽封壓力的對(duì)比性試驗(yàn)，將汽封母管壓力從0.15 MPa提高至0.23 MPa，并調(diào)整各供汽分門，增大低壓缸汽封的供汽量，但并沒(méi)有消除低壓缸汽封處的泄漏，這足以說(shuō)明因低壓缸汽封的徑向間隙較大，使大量空氣漏入真空系統(tǒng)。建議在機(jī)組大修過(guò)程中對(duì)汽封片進(jìn)行認(rèn)真檢查，并重新調(diào)整汽封徑向間隙。��
3.5疏水?dāng)U容器有漏點(diǎn)��
    這次檢漏，在甲、乙擴(kuò)容器處發(fā)現(xiàn)較多漏點(diǎn)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分析，認(rèn)為疏水?dāng)U容器及有關(guān)系統(tǒng)存在如下問(wèn)題：��
        a. 2個(gè)疏水?dāng)U容器無(wú)噴水減溫裝置，機(jī)組運(yùn)行時(shí)，尤其在啟動(dòng)過(guò)程中，疏水?dāng)U容器溫度相當(dāng)高，一方面增加了對(duì)凝汽器的熱沖擊，另一方面交變熱應(yīng)力也容易使擴(kuò)容器焊口產(chǎn)生裂紋，從而造成空氣漏入真空系統(tǒng)。��
        b. 一些疏水門的內(nèi)漏嚴(yán)重，尤其是高溫高壓閥門的泄漏對(duì)擴(kuò)容器的熱沖擊較大，同時(shí)也增加了凝汽器的熱負(fù)荷。��
       建議對(duì)2臺(tái)機(jī)組疏水?dāng)U容器加裝噴水減溫裝置，并利用大小修機(jī)會(huì)對(duì)內(nèi)漏較嚴(yán)重的高溫高壓閥門進(jìn)行處理或更換。 ��
4初步效果��
��  #12機(jī)大修過(guò)程中，針對(duì)真空系統(tǒng)存在的部分問(wèn)題，采取了如下措施。��
        a. 將水封帶注水改為從凝結(jié)水泵出口管引出，機(jī)組正常運(yùn)行過(guò)程中，可較好地對(duì)水封帶注水。��
        b. 檢查所有負(fù)壓閥門密封水管路，并對(duì)堵塞的管路進(jìn)行處理。��
        c. 改變射水池的補(bǔ)水方式，將射水池的補(bǔ)水管引至射水池的底部，改善射水池工作液換熱效果。��
        d. 重新調(diào)整汽封徑向間隙。��
    通過(guò)采取以上措施，取得了良好的效果，機(jī)組真空狀況有了較為明顯的改善，真空嚴(yán)密性試驗(yàn)結(jié)果已達(dá)400 Pa/min。��
5結(jié)論��
       針對(duì)邯鄲熱電廠#11、#12機(jī)真空系統(tǒng)的檢漏情況，認(rèn)真分析了真空系統(tǒng)存在的問(wèn)題，認(rèn)為造成機(jī)組真空低的主要原因?yàn)樯渌�池水溫高、軸封冷卻器無(wú)水位運(yùn)行且水封帶水封破壞、密封水壓力不足、汽封間隙大及疏水?dāng)U容器熱負(fù)荷較大。在��＃12機(jī)組大修過(guò)程中對(duì)真空系統(tǒng)存在的部分問(wèn)題進(jìn)行處理，機(jī)組的真空狀況有了較為明顯的改善，如果對(duì)真空系統(tǒng)存在的其它問(wèn)題也進(jìn)行較為徹底的處理，機(jī)組真空狀況一定會(huì)有更大的改善。