李远强
四川广安发电有限责任公司 四川 广安 638000
摘要:在大型火电厂内,射汽排气温度高到时候可能会对于汽轮器排气产生一定影响,通过分析,排气温度高时的白雾和其他影响因素,能够得出当类似情况发生的时候,如何保证机组的排气温度正常,在提高机组运行安全性和稳定性的同时,注意机器整体的密封度。如果密封度不是很好,有可能出现冒白雾和蒸气的情况,应尽可能快速组织检修,杜绝安全隐患的发生。
关键词:射汽抽气器;排空口;冒白雾的原因及改进措施
引言:射汽抽气器所使用的工质是过热蒸汽,故称射汽抽气器。使用射汽抽气器的机组一般都设有主抽气器和启动抽气器各一台,从而能够成为行业内的标准配置。当蒸汽通过喷嘴时,压力下降,气体的体积形成高速气流,以膨胀的状态推动叶轮机旋转做工,并使蒸汽热能转变为机械能。此时压缩机成为分离装置非常核心的部分,使用的过程中压缩机采用低速暖机,排气量比在正常平稳运转时高很多,如果不及时处理,那么会出现空口冒白雾的现象,因此对于凝汽式汽轮机的排气问题处理和维护,是不是应重点考虑其排气温度。
一、射汽抽气器常见的运行故障及温度过高的危害
(一)概述
理论上讲,现代火电厂使用的射汽抽气器用于汽轮机轴封漏气回收器上,从而消除了汽轮机端部轴封漏气损失,提高了机组的热经济性,改善了现场的环境,防止了由于轴封漏气过大时漏气进入轴承润滑油中,这是防止油中含水和轴封温度过高的一项重要措施。新线热力设计将射汽抽气器用于汽封蒸汽凝汽器,减少了汽轮机轴封漏气损失,并利用漏气的热量加热凝结水,回收热量和工质,提高了机组热经济性,防止了由于轴封漏气过大时漏气进入轴承润滑油,导致油中进水和轴承高温事故。
(二)常见运行温度过高危害
现代火电厂还会采用透平排气的方式,即:使得汽轮机以凝气式的方式配合排气。在这种情况下,密封装置ie扩压器f是联通的状态,又设置有吸气室ig弯道。蒸汽在产生之后进入到回流室,在运行时虽然经过这些过程,但是由于使用的是开式叶轮,叶轮径向直接对向出口,叶轮进口诱导风轮则使得这种结合性的透平排气温度较高,有可能因为潜在的流向和漏气损害的情况。使得同级模块之间出现蒸汽的泄漏。一般出现运行过程中温度过高的情况时,蒸汽都会自动进入到下一级,最后到达复水,自行缓解。但是由于温度过高,叶轮和其他组件长期温度不够低的状态下,有可能会严重威胁到水蒸汽的正常排出,凝气式汽轮机部件的温度和长期运行时间温度过高,时间久了就会损害该器件[1]。
(三)常见白雾现象出现的原因
在现代火电厂的内部,由于射气抽气器是集成式的,因此,其汽封是作业批改程序抽气气和冷凝抽气气混为一体,成为了一个一体性的装置,这种汽封抽气器在抽取腔室内的水蒸汽时,现代火电厂的冷凝器抽气器用于抽吸冷凝器的汽气混合物。冷凝器抽气气在抽吸冷凝器内的具体空气时,为了保证冷凝器内达到需要的真空度,可能会将这种白雾抽取到合适的位置,而两侧的抽气器均有冷却器和引射器组成。新的蒸汽经过蒸汽过滤口,此时机械的喷嘴将会喷出蒸汽,而且喷出的速度极快,喷出的温度较高。这种蒸汽式的汽轮机,一旦出现排气温度过高的情况,就有可能因密封不当或温度上升太快出现白雾,有时与复水器之间的真空度有比较密切的关系。在火电厂之内,凝汽式汽轮机的复水器真空度可能会影响透平排气的效率,如果复水器使用时间过长,清洁及维护不当,可能还会影响到凝汽式汽轮机透平运行的整体安全,复水器的真空度常常因为复水系统的气密性、复水器的液体位置、真空喷射泵冷却水温度和流量等影响密封效果。
另外还要考虑到冷却水温度和流量、大气水分安全阀和密封效果、透平密封蒸汽及复水器的铜管污垢等情况,这些都可能会影响复水泵的正常运行,从而使得排气温度过高,机组负荷变化速度过快或超负荷运行,使得蒸汽式汽轮机在排气方面出现问题[2]。
二、射汽抽气器排空口冒白雾的改进设计
(一)现代火电厂启动注水制冷系统
射汽抽气器如果在低速暖机阶段,透平转速较低、负荷较小,蒸汽在各个动液内的逗留并不大,设置低于正常条件和水平,到末级时蒸汽有较大的过热量,此时蒸汽的流速非常低,末级叶片的尺寸也很大,很有可能在叶片搅动过快的情况下蒸汽产生了气体,气体之间的摩擦。这种摩擦不仅仅会带来鼓风损失,而且还会使重热现象出现热量损失,且转速过高使得抽气气运行期间透平排气温度不断上涨,由于机组运行速度较快,温度上涨速度也很快,机子无法保证平稳运行,蒸汽大量产生使得机器内的温度爬升过高,有可能会损害机器核心装置。此时可以考虑在机组内部直接使用自动注水制冷系统,到排气温度超过120℃时就可以启动制冷系统,用以降低蒸汽的温度以及机器的转速。并结合复水器注入锅炉给水的方式降低复水温度,使得压缩机和暖风机的时间受到控制。一般正常条件下,只要缩短了低速暖机时间压缩机,就可以在后期通过提速降低排气温度,从而降低排气口白雾的情况。这种冷却系统给复水器注入锅炉给水,降低复水温度,降低透平排气温度的方法相对比较简便,且可以缩短低速风机的运行时间,通过提速降低排气温度降低,由于排气所造成的污染量。
(二)现代火电厂内复水器系统问题的排除
复水器的真空度下降时,凝汽式汽轮机的排气温度升高,从而导致射气抽气器本身的抽气效果不佳,当真空度下降透平排气的背压不断升高,使得排气背压之下对应的温度饱和度不断变化,排气压力升高后排气温度也升高,对于复水器的调节作用提出了挑战。在生产实践中,常常发现复水系统的气密性差装置,检验后发现每次复水器对于真空系统进行高位灌水查漏时,可能会出现一些异常的技术工作状态,当复水系统的气密性变差,应往上找到泄漏之处,采取必要的检修措施,进行日常复水器的真空度维护。另外复水器的液体面如果变高,设计抽气器的内部可能会出现排气空间减少的情况,如果复水器的真空喷射泵发生故障或者工作效率下降,那么汽轮机有可能在运行的过程中,将不凝结的气体带到中后冷凝器之后,由于此时不能彻底的收集和排放不凝气[3]。因此,冬天不凝气的储存体积容易引起冷凝水结冰,夏天不凝气则依附在换热表面降低换热效率,或直接促使蒸汽的排除。为了使这种蒸汽产生的前提,可以解决考虑到压力差的问题,使用两股不同的气流汇聚阻塞形成不凝气的储存,体积降低中厚冷凝器的工作效率。复水器内有可能在工作和检修中录入一定量的空气,漏入的空气影响了复水器内的真空,在生产过程中由于真空喷射泵的运行可能会有所损坏,适当的进行排气或者使用备用的真空投诉泵,保证复水器的真空度,可以尽量减少复水器系统升级问题所引发的蒸气外泄情况,尽快排除漏入空气。
结论:为了解决现代火电厂所使用的凝气式气轮机组在排空口处有大量白雾冒出的问题,现在火电厂采用一系列方法排除蒸汽,或者启动蒸汽的冷却装置,这些都不失为能够稳定保证排除蒸汽及温度过高故障的好方法。在实际的生产和应用过程中,应当根据压缩机和抽气器的实际情况,调整实际负荷,不使机组负荷过剩。通过记录机组的转速和房产阀的开度,以避免压缩机因无用功而浪费资源、浪费启动动力,从而能够大大提高压缩机本身的使用效果,减少由于抽气气排除问题所造成的白雾隐患。
参考文献:
[1]任晓冬,林芝.射汽抽气器腐蚀原因分析与处理[J].内燃机与配件,2018(19):95-96.
[2]薛令光.射汽抽气器蒸汽的选择对煤化工装置运行的影响[J].化肥工业,2017,44(02):41-43.
[3]段新昌.射汽抽气器抽吸能力下降的分析[J].广东化工,2016,43(03):106-107.