直接空冷機(jī)組真空下降的原因分析及處理措施

鐘衛(wèi)虎

摘? 要：隨著我國(guó)電力工業(yè)的迅速發(fā)展，空冷機(jī)組在我國(guó)北方富煤少水地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。大型空冷機(jī)組的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，增大了真空系統(tǒng)漏氣的幾率，直接空冷機(jī)組真空下降會(huì)導(dǎo)致機(jī)組的運(yùn)行效率下降，增加煤炭的消耗，同時(shí)也會(huì)影響機(jī)組的安全運(yùn)行，影響火電廠的正常運(yùn)行。因此，維持直接空冷機(jī)組的真空是確保真空機(jī)組安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。本文分析了引起直接空冷機(jī)組真空下降的主要原因，并提出了預(yù)防直接空冷機(jī)組真空下降的措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：直接空冷? 真空下降? 嚴(yán)密性? 原因分析? 處理措施

中圖分類號(hào)：TM621? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）08（b）-0075-03

Abstract： With the rapid development of China's power industry， air-cooled units have been widely used in the areas rich in coal and low in water. The long-term operation of large-scale air-cooled units increases the probability of air leakage in the vacuum system. The vacuum drop of direct air-cooled units will lead to the decrease of unit operation efficiency， increase of coal consumption， and affect the safe operation of units and normal operation of thermal power plants. Therefore， maintaining the vacuum of direct air cooling unit is the basis of ensuring the safe operation of vacuum unit. This paper analyzes the main causes of the vacuum drop of the direct air-cooled unit， and puts forward the measures to prevent the vacuum drop of the direct air-cooled unit for reference.

Key Words： Direct air cooling; Vacuum drop; Tightness; Cause analysis; Treatment measures

直接空冷機(jī)組系統(tǒng)主要包括排汽裝置、排汽管道、空冷島蒸汽分配管道以及系統(tǒng)管道上的各種閥門，膨脹節(jié)等。大型發(fā)電廠的直接空冷機(jī)組對(duì)于電廠的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的作用，隨著我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展，大型電廠對(duì)于相關(guān)運(yùn)行設(shè)備的要求也越來(lái)越高。但在實(shí)際中，一些大型電廠的直接空冷機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中，存在真空下降的問題，經(jīng)常會(huì)造成鍋爐給水品質(zhì)下降，煤耗增加，甚至?xí)鹜C(jī)，威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。因此，研究直接空冷機(jī)組的真空下降的原因，并及時(shí)進(jìn)行處理，對(duì)于火電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義。

1? 直接空冷機(jī)組真空下降的主要原因

1.1 真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性差

1.1.1空冷島蒸汽分配管和凝結(jié)水聯(lián)箱泄露

這兩個(gè)部件是現(xiàn)場(chǎng)組裝到一起的，組裝的方式主要是以焊接為主，由于焊接的面積比較大，焊接的部位比較多，如果操作不當(dāng)就會(huì)出現(xiàn)焊接不牢的情況，引發(fā)空氣泄露，實(shí)際上，在空冷機(jī)組運(yùn)行中，該部位的空氣泄露情況發(fā)生得比較多。

1.1.2 空冷島排汽管道伸縮節(jié)泄露

在空冷島和排汽裝置之間有連接的排汽管道，管道的伸縮節(jié)可以很好地消除管道受熱后的膨脹變形情況。在實(shí)際的機(jī)組運(yùn)行中，伸縮節(jié)由于其特殊的結(jié)構(gòu)，耐高壓的性能不強(qiáng)，如果運(yùn)行工況處于非正常狀態(tài)下，就會(huì)出現(xiàn)裂紋，出現(xiàn)空氣泄露的情況。

1.1.3 真空系統(tǒng)以及設(shè)備泄露

主要有低壓汽缸法蘭結(jié)合面不嚴(yán)、凝結(jié)水泵軸封以及入口的濾網(wǎng)密封不嚴(yán)、真空泵系統(tǒng)閥門以及法蘭不嚴(yán)等。在機(jī)組的啟動(dòng)以及低負(fù)荷運(yùn)行階段，多數(shù)的機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)處于真空狀態(tài)，空氣泄露的范圍就會(huì)向高壓缸、中壓缸以及相關(guān)的其他設(shè)備和系統(tǒng)延伸。

1.2 空冷島換熱性能降低

1.2.1 風(fēng)機(jī)單元格的風(fēng)量不足

在實(shí)際的安裝過程中，由于風(fēng)機(jī)的葉片與風(fēng)筒間隙安裝不合理，沒有達(dá)到要求的設(shè)計(jì)值，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出現(xiàn)出力不足的情況。此外，冷凝管之間的間隙過大、風(fēng)機(jī)的甲板間隙以及單元密封板間隙不合理、單元間隔斷門關(guān)閉不嚴(yán)等都會(huì)加大風(fēng)機(jī)單元間的漏風(fēng)量，這些問題都會(huì)讓風(fēng)機(jī)單元格出現(xiàn)風(fēng)量不足情況，引起空冷機(jī)組真空下降。

1.2.2 外界環(huán)境的影響

外界環(huán)境的影響主要是氣溫以及風(fēng)向、風(fēng)速的影響。首先，氣溫方面，空冷機(jī)組的冷卻介質(zhì)是空氣，受外界溫度的影響很大。如果外界的氣溫升高，尤其是在夏季，空氣的溫度比較高，就會(huì)導(dǎo)致冷凝管的冷卻效率下降，排汽的溫度就會(huì)升高，真空壓力就會(huì)下降。此外，冷凝管的表面積比較大，夏季光照充足，而且光照比較強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致冷凝管吸收大量的太陽(yáng)熱量，增加了冷凝管本身的熱源，在高溫天氣，空冷機(jī)組的運(yùn)行效率下降。其次，風(fēng)向和風(fēng)速的影響。風(fēng)向和風(fēng)速也會(huì)影響空冷機(jī)組的真空情況。空冷島正面進(jìn)風(fēng)的情況下，空冷的換熱性能是最佳的，正面進(jìn)風(fēng)可以讓風(fēng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)吸入更多的風(fēng)量，而且換熱后的二次風(fēng)，也不會(huì)出現(xiàn)熱風(fēng)回流的情況。如果是空冷島的兩側(cè)進(jìn)風(fēng)，就會(huì)讓換熱性能下降，因?yàn)檫M(jìn)風(fēng)的一側(cè)在進(jìn)行換熱之后會(huì)被吹向另外一側(cè)，增加了另外一側(cè)空冷島的熱負(fù)荷，造成相同負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下機(jī)組的真空差增大。此外，風(fēng)速較大時(shí)，就會(huì)影響空冷風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)能力，而且在進(jìn)行換熱后容易出現(xiàn)熱風(fēng)回流的情況，增大空冷島的熱負(fù)荷，因此，風(fēng)向的變化以及過高的風(fēng)速都會(huì)導(dǎo)致空冷島的冷卻效果下降。

1.2.3 真空泵冷卻水溫的影響

空冷機(jī)組抽真空的位置在空冷管的逆流管的頂端以及大排汽管道上，這些部位的溫度比較高，尤其是在夏季，機(jī)組的背壓升高，排汽的溫度升高，真空泵吸入的蒸汽以及氣體的混合物溫度可以達(dá)到60℃左右，泵內(nèi)的工作水溫可以達(dá)到70～80℃，在此高溫下，真空泵內(nèi)的冷卻水容易發(fā)生汽化現(xiàn)象，導(dǎo)致真空泵的性能降低，機(jī)組的真空下降。

2? 直接空冷機(jī)組真空下降的處理措施

2.1 空冷島系統(tǒng)泄露的預(yù)防

2.1.1 提高焊接質(zhì)量

在現(xiàn)場(chǎng)的工藝焊接過程中，要提高焊接的質(zhì)量，確保空冷島蒸汽分配管和凝結(jié)水聯(lián)箱能夠很好地進(jìn)行連接。焊接完成后，要進(jìn)行風(fēng)壓實(shí)驗(yàn)，對(duì)空冷島的負(fù)壓系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查，確保無(wú)漏點(diǎn)，尤其是對(duì)焊點(diǎn)的部位進(jìn)行認(rèn)真的檢查，防止運(yùn)行后發(fā)生泄露情況。風(fēng)壓實(shí)驗(yàn)同時(shí)盡量配合抽真空實(shí)驗(yàn)，可以更好地提高真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性，機(jī)組在投產(chǎn)運(yùn)行以后，每月要定期地進(jìn)行抽真空實(shí)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際工作情況，每月進(jìn)行不少于兩次的嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)，及時(shí)地排查漏點(diǎn)情況，確保機(jī)組的真空系統(tǒng)無(wú)泄漏。

2.1.2 定期檢查受熱部件情況

在機(jī)組運(yùn)行的過程中，要定期地對(duì)于受熱部件進(jìn)行檢查，檢查有無(wú)發(fā)生膨脹情況，有無(wú)位置移動(dòng)情況，有無(wú)松動(dòng)情況等，避免部件局部的膨脹或者是位移受到阻礙，產(chǎn)生的應(yīng)力過大導(dǎo)致部件的變形或者開裂等現(xiàn)象，出現(xiàn)真空下降，尤其是要加強(qiáng)對(duì)于排汽管道的伸縮節(jié)的檢查，此部位易發(fā)生開裂現(xiàn)象，要經(jīng)常對(duì)此部位進(jìn)行檢查，同時(shí)要確保機(jī)組的運(yùn)行安全穩(wěn)定，減少伸縮節(jié)的非正常受力情況。

2.1.3 定期檢查真空系統(tǒng)及設(shè)備

定期檢查排汽管道法蘭的密封墊，確保法蘭的密封性可靠。利用焊接的方式來(lái)加固管道的閥門，減少泄露現(xiàn)象。加強(qiáng)對(duì)凝結(jié)水泵軸封以及入口濾網(wǎng)的檢查，查看是否存在密封不嚴(yán)情況，及時(shí)排除。在高溫運(yùn)行環(huán)境下，排汽管道的閥門門蓋以及門軸等部件受熱膨脹后，要及時(shí)進(jìn)行緊固，定期更換排汽管道密封墊，防止出現(xiàn)泄露。

2.2 空冷島換熱性能低的處理措施

2.2.1 嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝

設(shè)備的安裝要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行安裝，安裝標(biāo)準(zhǔn)要符合各項(xiàng)規(guī)定，滿足實(shí)際工況要求。在試運(yùn)行階段，要結(jié)合實(shí)際的情況，對(duì)葉片的角度與風(fēng)筒的間隙進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整單元密封板的間隙以及風(fēng)機(jī)甲板間隙等，確保風(fēng)機(jī)的單元格密封性良好，不存在漏風(fēng)現(xiàn)象。

2.2.2 科學(xué)安裝擋風(fēng)墻

安裝噴淋設(shè)備，降低空氣的溫度，消除高溫對(duì)真空的影響，確保機(jī)組在高溫情況下能夠滿足運(yùn)行要求。空氣的溫度以及風(fēng)速、風(fēng)向變化帶來(lái)的不利影響，可以通過安裝擋風(fēng)墻來(lái)解決。擋風(fēng)墻的設(shè)計(jì)安排要科學(xué)合理，要結(jié)合機(jī)組的實(shí)際布置情況，綜合考慮當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)況，真正起到擋風(fēng)的作用，滿足機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行要求。通過擋風(fēng)墻可以有效防止風(fēng)向以及風(fēng)速變化引起的熱風(fēng)回流現(xiàn)象，最大限度消除外界空氣紊亂流動(dòng)給機(jī)組帶來(lái)的影響，提高凝汽器的換熱效率。

2.2.3 調(diào)節(jié)真空泵的冷卻水溫

在高溫季節(jié)，要將真空泵熱換器的工作水和冷卻水的溫度降低，防止出現(xiàn)由于高溫引發(fā)的汽化現(xiàn)象。真空泵的冷卻器要定期進(jìn)行清洗，確保冷卻水的壓力以及水量滿足工作要求。保證水環(huán)真空泵汽水分離器的水位合適，能夠進(jìn)行正常的內(nèi)循環(huán)。

3? 結(jié)語(yǔ)

直接空冷機(jī)組的密封性對(duì)于機(jī)組的安全運(yùn)行具有重要的作用。在實(shí)際的生產(chǎn)中，需要對(duì)直接空冷機(jī)組定期進(jìn)行檢查，通過測(cè)漏儀以及科學(xué)的檢測(cè)方法查找排除漏點(diǎn)，采取有效的措施防止真空機(jī)組出現(xiàn)漏氣情況，確保機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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