摘要:随着社会经济不断发展,我国社会各个领域取得了进一步发展,对电力等资源的需求量也日益增加,推动了我国火电行业蓬勃发展。火电厂在日常生产过程中,汽轮机作为火电厂的重要设备,在确保系统稳定运行方面具有十分重要的作用,然而,由于受到多种因素的影响,会出现低真空运行情况,在很大程度上阻碍了火电厂可持续发展。因此,加强对火电厂汽轮机低真空运行原因及措施的研究具有现实意义。本文将对汽轮机低真空运行产生的不利影响及情况主要原因进行分析和研究,并提出防范火电厂汽轮机低真空运行的有效措施,从而为我国火电厂发展提供借鉴。
关键词:火电厂;汽轮机;低真空运行;因素;防范措施
前言:近年来,工业化进程不断深化,推动了我国火力发电事业的迅速发展,汽轮机作为火电厂运行的重要组成部分,在运行时出现真空度偏低现象,不仅会对人身安全构成极大威胁,也会增加运行成本,造成一定经济损失,不利于火电厂稳定、健康发展。由此可见,重视汽轮机低真空运行问题,并采取相应措施加以调整显得尤为重要。
一、 汽轮机低真空运行产生的不利影响
(一) 凝汽器膨胀,安全系数较低
火电厂系统在运行过程中,汽轮机出现低真空运行现象,凝汽器受到排汽温度的影响而发生变化,排汽温度越高,凝汽器膨胀也会随之增加,膨胀度过大,极有可能导致管束与管板接口不严,降低密封度,空气进入设备中,严重情况下,会造成汽轮机轴承升高,对整个发电机组系统产生不良影响,增加振动值,振动频率较高,降低安全度。
(二)汽缸膨胀,运行效率较低
低真空运行过程中,背压、排汽温度都会有所上升,汽缸也会随之膨胀,影响内部动静间隙,发生形变,致使接合面螺栓松动或者变形引起整个机组剧烈振动,久而久之,接合面紧密度降低,系统稳定性受到一定影响,另外,凝汽器膨胀后,汽轮机后轴承位置也会随之升高,致使轴心发生偏离,除此之外,轴向推力也会受到影响,增加轴承承载力,致使轴瓦乌温度升高,系统散热不好,导致设备运行效率大打折扣[1]。
(三) 功率降低,增加运行成本
其轮组功率与蒸汽流量及理想焓降息息相关,真空降低时,背压也会随之降低,在进汽量等因素不变前提下,发电机的功率会下降,另外,针对复速级也会产生一定影响,级后压力上升,致使焓降减少,功率随之下降,蒸汽在低真空运行环境下发生的变化,对发电机功率的影响也是极大的。总而言之,低真空运行对整个火电厂运行系统产生不良影响,不仅给工作人身安全埋下了安全隐患,也在一定程度上增加了运行成本,由此可见,明确低真空运行产生的原因,并采取有针对性的措施不断调整和优化,才能够确保火电厂稳定、健康运行[2]。
二、 火电厂汽轮机低真空运行主要原因
(一) 凝汽器密封性较低
真空系统在长时间运行过程中,严密性较低现象是必然的,当真空系统内部压力小于外在压力时,由于密封与标准相差甚远,就会出现空气泄漏,进入到汽轮机中,例如:空气经过凝汽器器壁,接入凝汽器管道等,而空气自身不易凝结的特征,当空气达到一定量时,真空降低,进而形成低真空运行现象,另外,空气具有较强的流动性,还会与蒸汽一同进入凝汽器中,但是由于水蒸汽的加入,通过这种途径进入的空气含量较少,可以忽略不计。因此,凝汽器密封性是低真空运行的重要原因。
(二) 凝汽器端差的影响
水是系统运行的重要基础,循环水中的微生物、杂质等物质在析出之后,会有一部分物质凝结在管道壁上形成水垢,长时间堆积的水垢由于其自身热阻较大,相比较而言,同样热量传输,水垢管道在很大程度上减少了热量,致使源头热量与终端热量之间的差距较大,端差明显,基于此,凝汽器排汽温度上升,导致真空下降[3]。
(三) 循环水温度偏高
系统运行过程中,如果冷却塔冷却效果不好,会造成水塔出水温度过高现象,进而出现真空下降,与此同时,外界环境对水温也存在一定影响,例如:空气湿度大、外界温度高,致使冷却对水温处理不到位,也会提升进入到凝汽器中的水温,除此之外循环冷却水的用量也是造成低真空的重要原因之一,水用量较少低于标准值时,会增加排汽压力,压力会抬升凝汽器排气温度,进而导致汽轮机中的真空减少,在低真空情况下运行,另外,通水量不均匀,会导致外界压强不同,特别是长时间低真空运行过程中,零件也会存在不同程度的松动,空气通过缝隙进入到汽轮机中,从而造成低真空现象。