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6)将真空严密性试验结果结合凝结水过冷度进行分析,排除因过冷度影响造成凝结水溶氧高的可能。凝结水溶氧排查前真空严密性为ΔP=66Pa/min,确认与凝汽器连接的负压系统有泄漏。
7)利用氦质谱真空检漏仪,用氦气作为示踪气体检查长期负压部分泄漏点。结合该公司常发生泄漏的真空点进行查漏,发现1A低压缸扩建端膨胀节、1B低压缸扩建端膨胀节、1B低压缸固定端大气薄膜、1B小机排汽缸大气薄膜、1A低压缸靠A排膨胀节、1B真空破坏门、7A低加汽侧放水门等负压段漏点较大,数据分析如表1所示。依据电厂热力试验规程,其检漏标准为:漏率≥1×10-6 Pa•m3/s的情况为大漏点; 2.0×10-7Pa•m3/s≤漏率<1×10-6Pa•m3/s的情况为中漏点;漏率<2.0×10-7 Pa•m3/s的情况为小漏点[3]。
8)运行人员手动关严7A低加汽侧放水门并用烛光试漏,结果正常;其他负压系统泄漏点经专业技术人员用专业密封胶进行封堵处理。经过以上综合治理后,该机组真空严密性由66 Pa/min下降至20pa/min。最终1号机组凝结水溶氧由102μg/L下降至12μg/L。 凝结水溶氧下降情况如图2所示。
4结果分析
由该机组凝结水溶氧大的原因分析及排查结果来看,影响本次1号机组凝结水溶氧增大的主要原因为7A低加汽侧放水门未关严,且1B低压缸固定端大气薄膜、1A低压缸扩建端膨胀节、1B低压缸固定端大气薄膜负压系统泄漏。而1号机组7A低加汽侧在负荷550MW左右为正压,低于550MW负荷为负压。抽汽压力也会影响溶氧情况:负荷高,抽汽压力高,加热器汽侧由负压变为正压;负荷低,抽汽压力低,加热器汽侧由正压变为负压,如果该加热器存在漏点,就会造成空气漏入,即空气直接进入疏水扩容器到热井(在凝汽器抽气口下方,离抽气口较远),这部分不凝结气体无法被真空泵抽走,从而造成溶氧增大。
5讨论
该发电公司1号机组于2012年4月份小修前,凝汽器真空严密性较差,最严重时达400Pa/min[3],但当时凝结水溶氧并不大,其原因分析如下:汽轮机抽真空系统的作用是抽走凝汽器内不凝结气体,维持真空。当时借助氦质谱真空检漏仪对汽轮机组负压系统进行查漏,发现大机低压缸大气薄膜和中低压缸连通管及小机排汽缸大气薄膜漏点较大,漏入的空气被抽真空系统抽走,这部分漏入的空气并未溶于凝结水,即使漏入少量的空气也被凝汽器真空除氧装置除掉。也就是说即使真空严密性较差,也并未导致凝结水溶氧升高,但是却严重影响机组的经济性,必须及时治理。
如果在机组启停过程中,运行人员未遵守运行规程,在停机时先破坏真空后再关停轴封汽,或过早停运循环水泵、凝结水泵,或在机组温热态启动时送轴封汽时间较长,凝汽器建立真空时间和循环水泵启动滞后,在真空未建立的情况下使热负荷进入凝汽器,这样就有可能造成灾难性的后果:排汽缸超压致使大气薄膜撕裂漏真空,这样会拖延机组启动速度,并可能影响凝结水溶氧。所以建议机组温热态启动时,应先启动循环水泵,使之向凝汽器送循环水,然后送轴封汽,并在真空未建立的情况下严禁热负荷进入凝汽器。不能一味追求节能,造成大气薄膜撕裂漏真空,致使开机延迟消耗更多的电能。
从凝结水溶氧形成的原因来考虑,重点查找区域为凝汽器热井至凝结水泵进口(含凝结水泵机械密封)及疏扩负压系统。常用查找方法包括在备用凝结水泵机械密封处涂黄油,关闭备用凝结水泵进口门和抽空气门,提高运行凝结水泵密封水压力,检查2台凝结水泵入口安全门,并检查凝汽器热井放水门、凝结水泵入口安全门、凝结水泵入口滤网排污门、凝结水泵入口滤网放气门等。
冬季寒潮来临时,循环水温度特别低,此时易造成凝结水过冷,达不到饱和温度,使凝汽器真空除氧装置除氧效果下降,这极有可能会使凝结水溶氧增大。
我们可以考虑增设屋顶除盐水箱或保持现有除盐水箱水位标高始终高于凝汽器水位,这样可以防止因凝汽器补水造成凝结水溶氧超标。
很显然,除了上述检查区域,各个低压加热器负压系统、轴封系统、大小机排汽缸大气薄膜及中低压缸连通管也是重点排查区域。我们认为在运行实践过程中应根据现场实际情况,辨别机组真空系统严密性与凝结水溶氧的关系,适时借助现代科技手段,如氦质谱真空检漏仪,全面检查运行机组负压系统是否有泄漏,这对提高机组的经济性和安全性大有裨益。
6结 论
本文通过对火电厂汽轮机组凝结水溶氧超标的主要影响因素进行分析和阐述,介绍了凝结水溶氧超标的主要分析方法和思路。通过氦质谱真空检漏仪对汽轮机组负压系统查漏并对漏点进行封堵处理,凝结水溶氧达到优良值,取得了良好效果。凝结水溶氧的大小涉及到设计、制造、安装、维护、检修、运行等多个环节。作者主要从运行角度分析了凝结水溶氧超标的原因和防范对策,供兄弟电厂借鉴参考。
参 考 文 献
[1]韩中合,田松峰,马晓芳.火电厂汽机设备及运行[M].北京:中国电力出版社,2002年2月.
[2] 汪杰斌,赵荣,章遐林,等. 火电厂凝结水溶氧增大原因分析及处理对策[J],热力透平,2012,41(4):300-302.
[3] 汪杰斌,林建军,章遐林,等.600MW超临界机组真空系统的检漏及处理对策[J].发电设备,2013,27(1):27-30.
作者简介:
汪杰斌(1974-),男,本科,工学学士,高级工程师;中国电机工程学会会员;安徽省特种设备检测院培训中心专家库成员;Email:whwjb@sina.com
注:本文被2016年中国电机工程学会(南京)年会录用并在大会发言交流,论文收入大会论文集。
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