射水抽氣器異常情況的現(xiàn)象、分析及措施
射水式抽氣器分為啟動(dòng)抽氣器和主抽氣器兩種。
抽氣設(shè)備是凝汽設(shè)備的重要組成部分，其任務(wù)是在汽輪機(jī)組啟動(dòng)時(shí)建立真空以及運(yùn)行中抽除從真空系統(tǒng)不嚴(yán)密處漏人的空氣及少量未凝結(jié)的蒸汽，以維持凝汽器真空，因此抽氣器工況的好壞影響機(jī)組正常運(yùn)行與否，本文描述了射水抽氣器在N135MW (125MW) 機(jī)組運(yùn)行中發(fā)生的現(xiàn)象，并逐一進(jìn)行了分析，介紹了采取的對(duì)策，旨在提高機(jī)組運(yùn)行水平與設(shè)備健康水平。
1、射水抽氣器工作特點(diǎn)
天生港發(fā)電有限公司#8、9機(jī)組(N135MW)使用的射水抽氣器型式為六通道長(zhǎng)喉部,耗水量為445t/h,工作水壓為0.31MPa。工作時(shí)從六只噴嘴射出的高速工作水流，受到射流對(duì)周圍氣體粘滯作用把空氣卷吸進(jìn)人混合室，隨著進(jìn)人六通道，流道截面的擴(kuò)大，高速運(yùn)動(dòng)的液體質(zhì)點(diǎn)紊動(dòng)擴(kuò)散作用，液滴通過(guò)沖擊、粘滯將能量傳給氣體，在高速液滴的沖擊下，氣體被破碎和壓縮的微小氣泡，混合形成水、氣兩相流進(jìn)人置于主抽下的余速抽氣器，余速抽氣器用來(lái)抽吸軸封加熱器(以后簡(jiǎn)稱軸加) 運(yùn)行時(shí)的空氣。
2、射水抽氣器噴嘴堵塞
2.1情況描述
#9機(jī)某工況下，機(jī)組帶負(fù)荷110MW,甲射水泵運(yùn)行，凝汽器真空735mmHg( 當(dāng)時(shí)表計(jì)尚未改制)，突然凝汽器真空迅速下降至680 mmHg,按照常規(guī)處理凝汽器真空下降的方法，立即開(kāi)啟備用射水泵，減輕機(jī)組負(fù)荷，調(diào)整軸封壓力，增開(kāi)循泵，關(guān)閉軸加U型管出水閥，隔離備用凝泵，停用#2低加汽側(cè)及關(guān)閉抽空氣閥等措施，真空仍不見(jiàn)回升，真空繼續(xù)下降至650 mmHg,在處理過(guò)程中，當(dāng)關(guān)閉軸加U 型管出水閥期間，發(fā)現(xiàn)軸加玻璃管水位計(jì)完全滿水時(shí)，凝汽器真空有所回升并穩(wěn)定在670mmHg,多次試驗(yàn)結(jié)果是只要軸加水位計(jì)沒(méi)有完全滿水，凝汽器真空就下降，啟用備用射汽抽汽器(該抽汽器只能用于抽軸加空氣及主冷風(fēng)器抽虹吸),真空能完全恢復(fù)，從這兩點(diǎn)說(shuō)明真空下降與軸加工況有密切聯(lián)系。進(jìn)一步做試驗(yàn)，甲、乙射水泵均投人運(yùn)行，甲射水泵抽空氣門開(kāi)，抽軸加空氣門關(guān)，乙射水泵抽空氣門關(guān)，抽軸加空氣門開(kāi)，真空正常；當(dāng)開(kāi)啟甲抽軸加空氣門時(shí)，凝汽器真空就下降，確定甲射水抽氣器有問(wèn)題，經(jīng)檢修檢查，發(fā)現(xiàn)有一只閥門標(biāo)志牌堵塞了六通道其中的一只噴嘴。
2.2 現(xiàn)象分析
由于射水抽氣器六通道某一噴嘴堵塞，造成了對(duì)應(yīng)長(zhǎng)喉部中沒(méi)有水或少量水，致使這一組抽氣器效率下降，所抽吸的空氣量減少，造成喉部靠近壁面處無(wú)流動(dòng)的汽氣混合物，以使主抽混合室與軸抽混合室相通，軸抽混合室真空迅速上升，原從汽封等處流入的空氣量與被軸抽抽出的空氣量的平衡被打破，使得有更多的空氣以較快的速度從汽封等處流人軸抽混合室，進(jìn)而流入主抽混合室，由于大量空氣進(jìn)入主抽混合室，產(chǎn)生渦流，水流紊亂，干擾了原先正常工作的幾組抽氣器，此時(shí)不得不抽吸軸加倒奔來(lái)的空氣，再加上抽氣器逆止閥動(dòng)作不靈敏或關(guān)閉不嚴(yán)，這樣從軸加倒奔的空氣沿抽氣管道進(jìn)人凝汽器，使凝汽器真空迅速下降，同時(shí)使得凝汽器傳熱惡化，蒸汽凝結(jié)速度下降，真空又進(jìn)一步下降。2.3 防止措施
對(duì)射水箱頂部進(jìn)行了封閉處理，防止有異物墜人射水箱，同時(shí)利用機(jī)組小修機(jī)會(huì)，清理了射水箱，在射水箱至射水泵進(jìn)口管道上加裝了濾網(wǎng)。
射水抽氣器噴嘴磨損
3.1情況描述
射水抽氣器在運(yùn)行時(shí)，工作水(循環(huán)水) 在壓力差的作用下，經(jīng)水室自噴嘴射出，盡管水的流速不太高，在噴嘴的進(jìn)口圓弧處，最易受到水流沖蝕而磨損。多次解體發(fā)現(xiàn)，采用青銅材質(zhì)制造的噴嘴，在進(jìn)口圓弧處將出現(xiàn)蝕痕，隨著運(yùn)行時(shí)間的推移，蝕痕加深，流道的線型遭到破壞，導(dǎo)致效率降低。
3.2 現(xiàn)象分析
射水抽氣器中噴嘴材料一般選用ZQSn6-6-3鑄青銅，銅質(zhì)材料不宜在過(guò)高的流速下使用，這是因?yàn)殂~雖是一種較為穩(wěn)定的金屬，但其耐蝕造膜能力，即鈍化能力相當(dāng)薄弱，它在淡水中可生成以CU20 為主的腐蝕產(chǎn)物膜，對(duì)其表面起保護(hù)作用，但其脆裂應(yīng)變能力有限，工作水經(jīng)過(guò)噴嘴時(shí)的流速據(jù)有關(guān)資料介紹可達(dá)到26~30m/s,在此流速下，銅材料表面所產(chǎn)生的應(yīng)力將大于膜的結(jié)合力，膜將因機(jī)械剝離作用而破碎，其作用反復(fù)進(jìn)行，銅材表面將產(chǎn)生與水流方向一致的蝕痕，隨著蝕痕加深，造成流道線的破壞，致使效率降低。
3.3 防止措施
在大修中更換噴嘴材料為1Cr18Ni9Yi不銹鋼。這是由于不銹鋼材質(zhì)較細(xì)密并且具有韌性，能夠承受高速水流的沖刷，抗蝕能力高。自射水抽氣器噴嘴更換上述這種不銹鋼材料后，蝕痕明顯減弱，
4、射水抽氣器逆止閥卡澀
4.1 情況描述
#9機(jī)某工況下，機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行，凝結(jié)水導(dǎo)電率控制在0.2puS/cm以下，突然凝結(jié)水電導(dǎo)率表計(jì)指示達(dá)到1.0uS/em,同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)化驗(yàn)測(cè)得凝水硬度達(dá)2umo/L,按照正常的推理，判斷為凝汽器銅管泄漏，導(dǎo)致凝結(jié)水有硬度，于是組織檢修進(jìn)行凝汽器銅管查漏工作，分別對(duì)凝汽器兩側(cè)進(jìn)行了隔離，都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)漏管，說(shuō)明凝水硬度不是凝汽器銅管泄漏造成的，那么循環(huán)水怎樣進(jìn)人凝汽器汽側(cè)的呢? 經(jīng)分析判斷與備用的射水抽氣器有關(guān)系，經(jīng)切換至備用射水抽氣器運(yùn)行后，凝結(jié)水硬度逐步下降至零，凝結(jié)水導(dǎo)電率恢復(fù)至正常值。
4.2 現(xiàn)象分析
從以上描述的情況可知，工作水經(jīng)排氣管、余速抽氣器進(jìn)入主抽氣器噴嘴混合室，再通過(guò)混合室逆止閥及抽空氣電動(dòng)閥，沿抽空氣管道進(jìn)人凝汽器。圖1數(shù)據(jù)10.3m為抽空氣管道標(biāo)高，1.6m為排氣管進(jìn)人集水箱位置高。根據(jù)伯努利方程，忽略集水箱水位下降速度、流動(dòng)阻力等有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算得A 點(diǎn)標(biāo)高至少11.29m,實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高10.3m,在10.3m 標(biāo)高下一旦逆止閥卡澀，工作水就有可能倒人凝汽器汽側(cè)，產(chǎn)生以上異常工況。4.3 防止措施
更換了射水抽氣器逆止閥彈簧材料，使之啟閉靈活并納人狀態(tài)檢修工作; 加裝了聯(lián)鎖保護(hù)裝置即啟動(dòng)射水泵聯(lián)開(kāi)抽空氣電動(dòng)閥，停用射水泵聯(lián)關(guān)抽空氣電動(dòng)閥; 抽汽管道進(jìn)行了加高，由原來(lái)標(biāo)高10.3m增加了2.2m。
5、結(jié)果
通過(guò)對(duì)射水抽氣器進(jìn)行設(shè)備改進(jìn)、系統(tǒng)優(yōu)化等措施，大大提高了其運(yùn)行性能，為滿足凝汽器運(yùn)行提供了保證。
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