东汽600MW直接空冷机组真空严密性差分析与治理

东汽600MW直接空冷机组真空严密性差分析与治理

(大唐韩城第二发电有限责任公司715400)

摘要:通过对东方汽轮机厂生产的600MW直接空冷机组真空严密性差进行研究、分析,查明了大唐韩城第二发电有限责任公司3号汽轮机真空严密性差的原因,制定了处理措施并进行了实施,使汽轮机真空严密性从200Pa/min下降到50Pa/min,达到了优良值。

关键词:直接空冷;汽轮机;真空严密性;处理;优良

1前言

大唐韩城第二发电有限责任公司二期3、4号机组为东汽生产的NZK600-16.7/538/538型亚临界、一次中间再热、三缸四排汽、直接空冷凝汽式机组,配套GEA生产直接空冷凝汽器。

对于空冷汽轮机来讲,做完功的蒸汽进入低压缸、排汽装置及空冷凝汽器中进行冷凝,并建立、形成、维持为高度真空。

直接空冷机组的真空系统庞大,漏泄点多,且难以发现、处理。真空系统严密性的高低直接关系到汽轮机组的经济性、安全可靠性。

2真空系统组成及工作原理:

真空系统组成:其真空系统主要由A、B低压缸及端部轴封系统、排汽装置及管道、空冷凝汽器(空冷岛蒸汽分配管道、空冷换热管束)、凝结水支管及母管、抽真空泵及抽真空管道等组成。直接空冷机组工作原理:锅炉来的新蒸汽经过汽轮机做功推动汽轮机及发电机转子旋转,经过低压缸末级叶片做过功的乏汽排入排汽缸、经过排汽装置、管道进入直接空冷凝汽器冷凝,建立高度真空,凝结水回流至排汽装置热井回收。另外,汽轮机运行中,会有大量空气从真空系统不严密处漏入,必须连续不断的将漏入空冷凝汽器中的空气抽出。

3真空系统漏空气的影响

机组在实际运行中,进入真空系统的气体主要来自真空系统各组成部分及疏水、凝结水补水等系统。真空严密性差将导致漏入真空系统的空气量增多,阻碍了蒸汽的换热,使得汽轮机的排汽压力升高,汽轮机作功量减少,机组运行热经济性降低。如果空气漏入后引起凝结水溶解氧超标,还会腐蚀凝结水系统管道及设备。此外,空气漏入空冷凝汽器冬季易导致空冷散热器因管束局部过冷而冻结,这些都严重影响机组的安全运行。

4真空系统运行存在问题:

3、4号机组真空严密性投产初期都在200Pa/min以上,随着机组运行时间延长,甚至超过300Pa/min,严重影响机组的经济运行。期间委托第三方采用氦质谱检漏仪进行全方位检测,并进行软处理封堵工作后使真空严密性降至100Pa/min的标准值以下(主要漏点在低压轴封体接合面及低压缸进汽法兰处)。然而一年后,由于增加了新的漏点,真空系统严密性又上升到200Pa/min以上。

5原因分析及治理方案

在机组运行过程中,真空系统的泄漏是不可避免的,真空系统找漏的目的是使系统中的漏气量小到工艺要求所允许的程度。由于汽轮机组真空系统庞大,漏点的隐蔽性大,凡是与真空系统相连的负压系统都有可能造成泄漏,从而影响机组的严密性。经过对韩二公司直接空冷汽轮发电机组存在问题的研究,结合空冷机组真空系统运行状况进行综合分析总结,导致机组真空严密性差的主要原因及治理方案如下:

5.1真空系统存在漏点。空冷机组真空系统面积庞大,可能出现漏泄的部位很多,发现漏点难度大。

治理方案:对机房内真空系统所辖排汽装置、排汽管道及相关管道、阀门、表计等,漏泄可能性小且检漏位置较方便,一般采用氦质谱等常规检漏方法即可。对于室外真空系统所辖排汽管道、抽真空管道、凝结水管道、蒸汽分配管及空冷岛散热器,是真空检漏的重点关注部位。对于空冷岛散热器采用的是传统的方式找漏,即机组启停时真空已建立,空冷风机未运行,空冷岛平台环境无噪杂声音的状态下,依靠人的听觉去辨别有无不正常的向负压区吸入的尖锐漏泄声音来判断漏点。

另外,对于室外真空系统,拟探索性在停机(锅炉不灭火)破坏真空后,连续盘车运行,锅炉维持一定的汽压、汽温,运行调整控制好蒸汽参数,根据热汽升腾原理,蒸汽升至空冷岛在各列遇冷凝结,可按查漏顺序逐一开进汽蝶阀,如果室外真空系统有漏点,漏点部位就会有明显的滴水迹象,以此方法找漏较为直观、方便。

通过找漏,发现了备用真空泵入口气动门内漏、低压缸表计接头漏空气、空冷岛换热管束一处漏点。

5.2轴加正常疏水系统水封工作失常,导致排汽装置与轴加汽侧导通。

轴封加热器正常疏水通过多级水封直接排入排汽装置。由于轴封加热器正常疏水温度接近100℃,而排汽装置温度最高为70℃,达到30℃以上的温差。在正常疏水经过多级水封流动过程中出现汽化现象,导致流动受阻,疏水不畅。必须开启危急疏水门,确保轴封加热器疏水畅通运行。而这样极易造成轴封加热器无水位运行,轴加汽侧腔室与排汽装置导通,大量不凝结气体进入排汽装置,影响机组真空严密性、经济性。

治理方案:通过改管,在轴封加热器正常疏水进入水封前,先进入排汽装置热井凝结水冷却至与主机凝结水温度一致,降低水封入口温度,再经水封排入排汽装置,避免轴封加热器正常疏水汽化。

5.3低压A缸、低压B缸轴封处漏空气,引起空气通过低压缸轴封漏入低压缸。

治理方案:低压轴封因安装间隙大有往内漏空气现象,运行中适当提高低压轴封供汽压力,同时应注意监测润滑油带水的情况。大修中严格按规程标准控制低压缸前、后轴封间隙,从根本上解决低压轴封漏空气问题。

5.4低旁阀结构原因引起的空气从低旁阀填料处漏入。

低旁阀配置的是西门子公司生产的电动旁路阀,采用平衡式结构。阀芯与阀杆连接方式为刚性连接,阀芯上有数个平衡孔。由于机组正常运行时低旁阀处于关闭状态,且阀后与排汽装置相连。空气会从低旁阀填料处经平衡孔后进入排汽装置。

治理方案:定期检查填料并在填料处涂抹润滑脂。该阀结构示意图如下:

实施效果:

大唐韩城第二发电有限责任公司通过对备用真空泵入口气动门内漏、低压缸表计接头漏空气、空冷岛换热管束漏点处理,轴封加热器正常疏水管改造,低压缸轴封间隙调整,低旁阀填料漏空气处理后,集控运行人员做真空严密性试验,测得3号机组A/B两个低压缸真空严密性为50Pa/40Pa/min,结果为优良。

6结束语

直接空冷机组真空严密性对机组安全性和经济性十分重要,真空严密性的影响因素很多。尤其是空冷机组,其进行真空严密性试验的条件也很严格,对真空严密性试验结果的影响也很大。需要运行和检修人员在生产工作过程中,不断地总结经验,提高检修和维护技能,确保真空严密性真实、合格,以保证机组的安全经济运行。

参考文献

[1]耿群,孟宪春.600MW直接空冷机组真空严密性综合治理[J].内蒙古电力技术,2014(3):73.

[2]何庆龙.大型直接空冷机组真空系统查漏方法[J].东北电力技术,2014(3):125.

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