董亮

摘 要：當(dāng)前火電廠作為我國(guó)非常重要的發(fā)電形式，在火電廠生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程汽輪機(jī)作為非常重要的設(shè)備之一，其正常的運(yùn)行是提升發(fā)電效率的關(guān)鍵所在。在當(dāng)前火電廠汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，低真空運(yùn)行作為一種較為常見的問(wèn)題，對(duì)汽輪機(jī)組運(yùn)行的安全系數(shù)帶來(lái)了較大的影響，而且也不利于火電廠發(fā)電成本的降低。這就需要我們?cè)趯?shí)際工作中，對(duì)導(dǎo)致汽輪機(jī)低真空運(yùn)行原因進(jìn)行深入調(diào)查，并采取切實(shí)可行的措施來(lái)有效地保障汽輪機(jī)運(yùn)行的可行性，滿足社會(huì)發(fā)展過(guò)程正常的用電需求。

關(guān)鍵詞：火電廠；汽輪機(jī)組；低真空運(yùn)行；安全；原因；對(duì)策

前言

在當(dāng)前火電廠汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)其真空度過(guò)低時(shí)，則會(huì)對(duì)機(jī)組正常的運(yùn)行帶來(lái)較大的影響，甚至?xí)?dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡事故發(fā)生。由于導(dǎo)致汽輪機(jī)組低真空運(yùn)行的原因較多，其中汽輪機(jī)組真空系統(tǒng)氣密性達(dá)不標(biāo)準(zhǔn)作為最為常見的原因，在實(shí)際工作中需要進(jìn)行特別關(guān)注，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，并采取切實(shí)有效的措施加以解決，確保機(jī)組能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

1 機(jī)組低真空運(yùn)行安全問(wèn)題

1.1 低真空運(yùn)行對(duì)汽缸膨脹的影響

在汽輪機(jī)組在低真空運(yùn)行狀態(tài)下時(shí)，由于其排汽溫度會(huì)不斷升高，這必然會(huì)導(dǎo)致汽缸膨脹量增加，會(huì)導(dǎo)致通流部分的動(dòng)靜間隙發(fā)生變化。在靜子膨脹及轉(zhuǎn)子不斷拉伸過(guò)程中，如果在溫度變化不大的情況下，動(dòng)靜間隙變化所產(chǎn)生的摩擦和振動(dòng)還會(huì)處于可控范圍內(nèi)，一旦排汽溫度長(zhǎng)高時(shí)，則在熱應(yīng)用作用下動(dòng)靜間隙會(huì)出現(xiàn)不同程度的變形，從而導(dǎo)致接合面連接螺栓出同松動(dòng)及變形的情況，使機(jī)組出現(xiàn)不同程度的振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)接合面的嚴(yán)密性帶來(lái)較大的破壞。當(dāng)凝汽器有膨脹產(chǎn)生時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)軸承升高，從而對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組的軸向中心還來(lái)不同程度的破壞，而且處于低真空運(yùn)行的汽輪機(jī)，其軸向推力也會(huì)受到較大的影響，從而使軸承存在過(guò)負(fù)荷的情況，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致軸承受到損壞。

1.2 低真空運(yùn)行對(duì)凝結(jié)水系統(tǒng)的影響

處于低真空狀態(tài)下運(yùn)行的汽輪機(jī)組，當(dāng)其排汽溫度升高時(shí)，凝汽器的膨脹也會(huì)隨之增加，在這種情況下，管束和管板的接口由于膨脹不同，勢(shì)必會(huì)對(duì)其密封性帶來(lái)較大的破壞，從而對(duì)凝汽器的換熱效果帶來(lái)較大的影響。同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)后軸承長(zhǎng)高，導(dǎo)致不必要的振動(dòng)發(fā)生，由于振動(dòng)值增加，機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性必然會(huì)降低。

1.3 低真空運(yùn)行對(duì)功率的影響

當(dāng)汽輪機(jī)組低真空運(yùn)行時(shí)，由于其背壓升高，在進(jìn)汽量和效率不變的情況下，發(fā)電機(jī)功率必然會(huì)有所降低。當(dāng)汽輪機(jī)真空降低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致中間各級(jí)的級(jí)前壓力和復(fù)速級(jí)級(jí)后壓力都得以提高，導(dǎo)致該級(jí)的焓降減小，從而會(huì)出現(xiàn)功率下降的情況。而對(duì)于機(jī)組末級(jí)和次末級(jí)，在低真空運(yùn)行時(shí)，嚴(yán)重時(shí)焓降可能會(huì)為負(fù)值，從而導(dǎo)致蒸汽流速下降非?？焖?，蒸汽在不做功的情況下還會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的阻力，從而對(duì)發(fā)電機(jī)功率帶來(lái)較大的影響。另外，當(dāng)處于低真空運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，由于蒸汽沒(méi)有充分膨脹，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)效率減少，最終會(huì)使運(yùn)行功率下降。

2 汽輪機(jī)低真空的原因

導(dǎo)致汽輪機(jī)低真空運(yùn)行的因素較多，而且由于不同機(jī)組之間性能上的差異，也會(huì)導(dǎo)致諸多不利于汽車機(jī)真空運(yùn)行的因素產(chǎn)生，這就需要對(duì)汽輪機(jī)低真空運(yùn)行的原因進(jìn)行深入分析，從而針對(duì)各種不同的原因來(lái)采取有效的措施進(jìn)行解決。

2.1 凝汽器真空的嚴(yán)密性不足

當(dāng)前汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，由于其所處環(huán)境的特殊性，導(dǎo)致其凝汽器真空系統(tǒng)的密封性多數(shù)情況下都達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的要求。這主要是由于真空系統(tǒng)內(nèi)部壓力往往會(huì)小于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，這樣就會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行中的汽輪機(jī)會(huì)有空氣進(jìn)入到內(nèi)部，而且空氣液化較為，從而對(duì)汽輪機(jī)內(nèi)部的真空狀態(tài)帶來(lái)不同程度的破壞。另外，在凝汽器運(yùn)行過(guò)程中，部分空氣也會(huì)混入到蒸汽中進(jìn)入到凝汽器，但這種情況下混入的空氣量都較小，通常情況下其所帶來(lái)的影響可以忽略不計(jì)。

2.2 凝汽器的端差大

循環(huán)水中存在的微生物、淤泥及碳酸鹽在析出后會(huì)隨著在單側(cè)管壁上，從而形成水垢。由于水垢具有較大的熱阻，這樣就會(huì)導(dǎo)致在進(jìn)行同樣的熱量傳遞過(guò)程中會(huì)有較大傳熱端差，從而導(dǎo)致凝汽器排氣溫度升高，影響汽輪機(jī)組的真空度。

2.3 循環(huán)冷卻水的進(jìn)水溫度高

在實(shí)際運(yùn)行中的汽輪機(jī)，一旦冷卻塔運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)異常情況時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致其所排放的水溫過(guò)高，從而對(duì)真空運(yùn)行的狀態(tài)帶來(lái)較大的影響。冷卻塔的循環(huán)降溫功能還會(huì)受到空氣內(nèi)空氣濕度和溫度的影響，一旦溫度較高的水進(jìn)入到凝汽器時(shí)，則會(huì)對(duì)真空帶來(lái)較大的破壞。而且當(dāng)循環(huán)冷卻水水量較少時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致真空降低問(wèn)題的發(fā)生。由于循環(huán)水量的過(guò)低或是兩邊的通水量不均勻時(shí)都會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)真空度的減小，所以在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中需要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求來(lái)對(duì)循環(huán)冷卻水的用量進(jìn)行控制。

2.4 收球網(wǎng)收球率低

若收球網(wǎng)位于收球區(qū)域，則要保證網(wǎng)的上沿與循環(huán)水管壁貼合，上沿和下方箱貼合，相關(guān)資料顯示，若其間隙超過(guò)了6cm，就可能發(fā)生跑球及卡球問(wèn)題。有時(shí)可能會(huì)有一些小收球網(wǎng)由于水垢的存在而降低工作質(zhì)量。這時(shí)我們便可以使用大收球網(wǎng)與小圓鋼焊聯(lián)合工作的方式來(lái)提高工作質(zhì)量，還要徹底清除小收球網(wǎng)上面的異物，以保證后續(xù)工作的順利進(jìn)行。

3 提高電廠汽輪機(jī)真空度的措施

（1）提高汽輪機(jī)的真空度，前提是維持機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。汽輪機(jī)不能隨意停轉(zhuǎn)，所以要選擇一個(gè)合適的時(shí)機(jī)對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行改進(jìn)。目前來(lái)看，最佳的時(shí)機(jī)就是對(duì)機(jī)組進(jìn)行大規(guī)模檢修的時(shí)候，不影響正常的發(fā)電工作，還能有效地解決問(wèn)題。改造可以采用增加一些凝結(jié)器的膠球清洗裝置的措施。

（2）在長(zhǎng)期使用中，汽輪機(jī)冷卻管中會(huì)積聚大量的淤泥，嚴(yán)重影響汽輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。所以在開展機(jī)組檢修工作時(shí)也應(yīng)徹底的清理淤泥。安裝膠球沖洗設(shè)施前，一定要每隔90天開展一次水力設(shè)施清洗工作，減少對(duì)汽輪機(jī)正常發(fā)電工作的影響。

（3）定期對(duì)凝汽器的真空系統(tǒng)進(jìn)行檢修，在需要大規(guī)模修理的時(shí)候，要替換掉系統(tǒng)中已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p壞的零部件，從而提高真空系統(tǒng)的密封性能，以盡可能使機(jī)組真空嚴(yán)密性處于合格的范圍內(nèi)。

（4）膠球的選用。膠球到達(dá)凝器管中之后，便能借助管壁接觸環(huán)區(qū)域出現(xiàn)的擦拭作用完成清洗，因此必須科學(xué)地選擇膠球，這樣才能保證清洗工作的質(zhì)量，并且能提高膠球的回收率。結(jié)合實(shí)際的管徑，我們使用了新型優(yōu)質(zhì)的海綿球，它有著抗磨性好、彈性大、硬度合理、氣密性、不易沾污等顯著優(yōu)點(diǎn)，能起到較好的效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

火電廠中汽輪機(jī)運(yùn)行的好壞會(huì)直接關(guān)系到發(fā)電量的多少。當(dāng)前火電廠汽輪機(jī)低真空運(yùn)行問(wèn)題的產(chǎn)生是由于多方面因素共同作用的結(jié)果，會(huì)對(duì)火力發(fā)電整個(gè)過(guò)程中的安全性帶來(lái)較大的威脅，所以需要對(duì)低真空運(yùn)行的狀況進(jìn)行詳細(xì)了解和調(diào)查，對(duì)導(dǎo)致低真空運(yùn)行的具體原因進(jìn)行分析，從而采取先進(jìn)的技術(shù)及措施來(lái)有效地解決汽輪機(jī)組低真空運(yùn)行的問(wèn)題，確保火電廠能夠保持良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

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