叢輝

摘 要：隨著電力企業(yè)對電機組大容量方向的發(fā)展需要，機組發(fā)生故障的危害程度也會逐步增加。因此，為了保證運行中沒有出現(xiàn)故障狀態(tài)，就需要對凝汽器系統(tǒng)性能診斷進行研究，分析汽輪機凝汽器在各種工況下的運行特性，對于提高汽輪機的運行水平具有重要意義。該文通過分析汽輪機凝汽器凝結(jié)蒸汽量的變化規(guī)律，利用優(yōu)化方法，在調(diào)整循環(huán)冷卻水泵群的配伍上，把理論分析和試驗分析相結(jié)合，同時對汽輪機的主要特性和運行故障診斷進行了闡述。

關鍵詞：汽輪機凝汽器 循環(huán) 優(yōu)化 監(jiān)測 技術

中圖分類號：TK264.11 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（a）-0034-01

電力機組運行經(jīng)濟性是發(fā)電廠日常運行管理的一項重要內(nèi)容。對于發(fā)電廠性能分析與優(yōu)化，首先需要確定發(fā)電機組運行的經(jīng)濟狀況并分析經(jīng)濟性降低的各種因素，檢查凝汽設備的真空系統(tǒng)是否嚴密，防止凝結(jié)水含氧量升高。同時對真空系統(tǒng)進行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷，利用溫升和端差來監(jiān)測凝汽器運行狀況。根據(jù)已有的修正曲線和凝汽器運行狀態(tài)監(jiān)測信息準確確定這些主要參數(shù)的應達值，對設備運行狀態(tài)進行評估，判定其所處的狀態(tài)，進行顯示和記錄，對異常狀態(tài)進行警報和及時的處理，以此來確保機組的安全經(jīng)濟運行。

1 汽輪機的凝汽器

1.1 汽輪機的凝汽器是一個故障頻發(fā)、復雜多變的設備

隨著電機組大容量的應用，為了保證機組在運行中沒有出現(xiàn)故障狀態(tài)，就需要對凝汽器系統(tǒng)性能診斷的研究，對提高機組運行經(jīng)濟性、預測凝汽器的早期故障具有重要的參考價值。在生產(chǎn)過程中，利用變量之間的最佳配伍比例來發(fā)揮凝汽器設備作用，可以有效提高熱機在能量轉(zhuǎn)換過程中的工作效率。

1.2 凝汽器壓力應達值計算及分析

凝汽器的壓力是影響機組的安全經(jīng)濟運行的主要因素。凝汽器壓力的應達值要保持在運行工況條件下應該達到的最佳值。在運行工況下確定凝汽器壓力的應達值，所得到的測量數(shù)據(jù)可以作為電廠節(jié)能分析的參考依據(jù)和監(jiān)視設備故障的輔助手段。由于汽輪機凝汽器冷卻面積的不同區(qū)域中，汽流速度和冷卻水流速的排列形式都不盡相同，所以不同區(qū)域內(nèi)的傳熱系數(shù)也有很大差別，需要選用一種適于計算所需的凝汽器方法。

1.3 汽輪機凝汽器的運行方式對電廠經(jīng)濟性的影響

汽輪機凝汽器的運行方式實質(zhì)上是研究汽輪機、凝汽器和循環(huán)水泵三個子系統(tǒng)的各自運行特性，三者的相互配合的運行方式為最佳運行方式。

2 汽輪機凝汽器故障診斷

2.1 診斷方法

凝汽器的故障診斷是整個電廠設備故障診斷的一個子系統(tǒng)，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，很多診斷方法上與電廠實際結(jié)合不太緊密，需要與人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊數(shù)學相結(jié)合。各種故障只有利用多種方法才能獲得用戶滿意，目前的普遍方法是憑借經(jīng)驗和大量試驗來確定，同時還可以利用故障診斷灰色系統(tǒng)方法來研究信息的關系，去揭示未知的診斷信息。

2.2 建立最佳真空模型

由于凝汽器水側(cè)污垢長期存在，對凝汽器運行產(chǎn)生重要影響。因此，重點是通過微增出力試驗和循環(huán)水泵耗功試驗，結(jié)合電廠實際運行數(shù)據(jù)，在實現(xiàn)電廠機組循環(huán)水優(yōu)化的基礎上，確定汽輪機運行時的最佳真空模型。這些方法可以較精確地計算汽相流場以及空氣濃度、傳熱系數(shù)和熱負荷等重要參數(shù)的分布，是分析評價汽輪機冷凝器是否合理性的一種有效手段。

2.3 真空系統(tǒng)性能的評定

真空系統(tǒng)中凝汽器是汽輪機真空系統(tǒng)的核心設備，其運行性能對汽輪機組循環(huán)熱效率有很大的影響，真空系統(tǒng)性能的優(yōu)劣直接決定凝汽器真空的好壞。凝汽器的耗水量約占電廠總耗水量的43.8%～80%，諸多數(shù)據(jù)表明，凝汽設備對于火電機組的運行維護是一個至關重要的設備。如果真空系統(tǒng)不嚴密會影響機組理想焓降，就會造成凝結(jié)水含氧量升高，導致機組的腐蝕加速。例如：凝汽器水側(cè)污垢普遍存在，增大了凝汽器傳熱熱阻的阻力，凝汽器端差高于設計值，造成設備在低真空或增加循環(huán)水量和循環(huán)水泵耗功的情況下運行，減少了電廠的整體經(jīng)濟效益。

2.4 汽輪機冷凝汽器全工況運行檢測

計算分析以兩個迎風面風速工況，即軸流風機全速運行和半速運行為例。通過觀察汽輪機凝汽器凝結(jié)蒸汽量的變化曲線，可以看到，隨空冷凝汽器進口空氣溫度升高，相應的汽輪機背壓也相應升高。隨凝汽器凝結(jié)蒸汽量的增加，凝汽器凝結(jié)溫度和背壓也增加，此時機組運行經(jīng)濟性明顯下降。因此，在溫度較高的季節(jié)，要想保證汽輪機安全經(jīng)濟運行，就需要降低凝汽器熱負荷，導致機組達不到設計出力。反之，如果汽輪機要在高背壓下運行，機組運行的經(jīng)濟性降低。空冷凝汽器性能考核驗收實驗也是以該性能曲線為依據(jù)，按照 VGB-R131Me導則，對汽輪機的空冷凝汽器性能考核驗收，當所測得的凝結(jié)蒸汽量超過相同氣溫條件下查得的蒸汽量，就表明空冷凝汽器滿足設計要求，反之，表明汽輪機凝汽器性能考核達不到要求。

3 結(jié)語

總之，汽輪機冷凝汽器凝與蒸汽量有關，需要掌握汽輪機凝結(jié)蒸汽量溫度的變化規(guī)律，對于進行直接空冷凝汽器全工況運行特性分析有指導意義。

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