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收藏汽轮机疏水系统

发布时间:2022/7/25 18:37:46   
汽轮机疏水系统是指在汽轮机本质征战(内缸、外缸、隔板套、主汽门及调门等)及关连管道(主再蒸汽、导汽、排汽、抽汽及轴封汽等管道)的低点部位配置疏水管,在汽轮机启动、平静运转、负荷改变、甩负荷、停机等历程中,经过正当操纵疏水阀,排放内部积水,防范汽轮机征战及关连管道进水也许冷蒸汽回流,保证汽轮机征战平安。同时,为了抬高汽轮机征战运转的经济性,疏水系统还必需能够裁减疏水介质及热量损失。现时,汽轮机征战的进汽参数越来越高,单机容量持续增大,汽轮机的结洽商运转操纵变得越来越精致和繁杂,这对汽轮机疏水系统的计划提议了更高的请求。近些年来汽轮机征战汽缸高低温差高、抽汽管道存在积水、汽轮机跳闸后转速失控、疏水口界限金属呈现裂纹或产生透露等景象时有产生,有须要对汽轮机疏水系统存在的题目举办梳理和解析,研讨响应对策,防范汽轮机征战毁坏。1、汽轮机疏水系统计划请求汽轮机疏水系统的计划法则是:请求汽轮机在启动、平静运转、变负荷、障碍、停机、热态备用等种种工况下,能够准时排放汽轮机征战及关连管道内部的积水,并防范其进水也许冷蒸汽回流。每每在汽轮机冷态启动(暖机、暖管)时也许管道断绝状况下,其内部蒸汽会冷凝而呈现积水;当管道中蒸汽减温器办事不平常时,会给管道带来积水。主再蒸汽管道倘有积水,会带入汽轮机;抽汽管道若存在积水,当汽轮机跳闸时积水会汽化并回流到汽轮机;当疏水管道呈现压力倒挂时,会造成积水回流也许冷蒸汽回流。疏水系统计划应做到:(1)在全数大概积水的部位计划有充满通流才力的疏水管阀;(2)在符合部位计划实用于监测、报警和操纵积水、进水、冷蒸汽回流的仪器仪容(如液位开关、温度传感器等);(3)计划正当的联锁掩护逻辑,经过操纵疏水阀开关,防范汽轮机在种种工况下积水、进水也许冷蒸汽回流;

(4)在保证汽轮机征战运转平安底子上抬高经济性。

2、汽轮机疏水系统存在题目及道理解析

2.1冷蒸汽回流致使汽缸高低温差大

某电厂1号、2号机组系MW引进型亚临界机组,机组空转或停机后中压缸高低温差正常在50℃~60℃,最大抵达86℃;另一电厂1号机组为MW机组,初度启动停机后高压内缸高低温差达℃,高压外缸高低以及中压缸高低温差均抵达℃,严峻超过运转标准请求,影响机组再次启动。解析原由于:高压缸、中压缸的疏水与此外高压管道的疏水连贯到统一疏水集管,在停机后或机组空转时汽缸处于真空状况,而疏水集管内因此外高压管道疏水造成压力,造成冷蒸汽经过汽缸疏水管回流到汽缸,引发汽缸高低温差大。

2.2疏水回流致使中压调门后散布器裂纹

采取西门子手艺的超超临界汽轮机,中压调门后的散布器在底部疏水孔地位遍及呈现纵向裂纹,造成再热蒸汽透露到中压表里缸夹层,影响机组经济性和平安性。查验某电厂MW汽轮机中压调门后散布器的疏水管计划,左右两根疏水管各自从中压调门后散布器的底部疏水孔引出,向下安排后兼并到一同,再经过一个挨近疏水集管的疏水阀连贯到疏水集管,同时,高压缸系统的6路疏水管也连贯到该疏水集管。根据疏水操纵逻辑,在机组负荷低于20%也许跳闸时,汽轮机疏水阀主动翻开,此外工况运转时,这些疏水阀封闭,也能够手动翻开。由于中压调门后的疏水管较长,在疏水阀封闭时,疏水管内部蒸汽因冷却而积有固结水,此时若机组跳闸,因高压缸内部压力较高,6路疏水同时排放会使疏水集管内的压力赶快抬高,而中压缸与低压缸(凝汽器)沟通,压力立刻降落到真空,之中压调门后的疏水阀翻开时,因疏水集管内的压力高于中压缸内压力,造成疏水管内的固结水倒流,直接回流到中压调门后散布器底部的疏水孔,引发底部材料温度激变,造成极高的温度应力。要是机组每每产生高负荷跳闸,极易造成散布器底部材料应力疲困而造成裂纹。

2.3抽汽管道积水造成转子叶片损伤或转速失控

某电厂3号机组系MW亚临界、一次再热、三缸四排汽凝汽式汽轮机,在基建调试期间产生过一次MW负荷下汽轮机跳闸,再次启动后发掘低压B转子5/6号轴振由跳闸前的30/30μm左右增高到/70μm,那时狐疑转子上大概有部件掉落,由于机组振荡不是很高,而且此外运转参数平常,就没有开缸查验,仅经过动均衡加以操纵。在机组运转1年后开缸查验,发掘低压A、B转子的汽侧第3级动叶上有多组围带遭到磨损,此中B转子有4组围带零落,该级动叶刚好位于第6级抽汽口前。解析原由于:第6级抽汽管道存在积水,在机组跳闸后饱和水汽化回流到汽缸,冲锋转子动叶造成部份围带零落。查验第6级抽汽管道安排,从低压缸下部经凝汽器引出后水准安排,因前线空间碰壁,管道进取盘曲,越过滋扰后再弯回水准安排,造成一个拱形,在拱形上游的水准管段底部本来计划有疏水管,但现场查验发掘没有安置。那时6号低加因平常疏水管障碍没有投入运转,抽汽阀处于封闭状况,造成该处管段底部存有积水,由于该处管段顶部和底部没有计划温度测点,于是也无奈发掘内部有积水环境。

某化工场自备电厂1号机组系50MW双抽凝汽式汽轮机,型号CC50-8.83/5.1/0.67,在一次调试中发掘调门油动机漏油,立地打闸停机,那时负荷23.1MW,约30s后汽轮机转速飞升至r/min。凭借计划,当机组负荷大于25%(12.5MW)时主动封闭抽汽逆止阀前的疏水阀,那时产业抽汽和回热抽汽均未投入运转,抽汽逆止阀处于封闭状况,造成逆止阀前的蒸汽管道存有积水,机组跳闸后这些饱和水汽化,蒸汽倒流回汽轮机引发转速失控。

2.4疏水管兼并引发阀体裂纹

某9E连接轮回燃气轮机,其汽轮机型号为LZN55-5.6/0.65,因主汽调门缜密性题目瓦解查验,左右双侧调门均发掘阀座前的疏水口界限金属呈现大批龟状裂纹,裂纹很深且已扩充到阀座密封面。该汽轮机的主汽阀计划有气动旁路阀,气动旁路阀反面的旁路管上计划有疏水管,该疏水管与调门阀座前的疏水管兼并,左右双侧疏水管再次兼并,如许共管4根疏水管兼并在一同,经过一个疏水阀连贯到疏水扩容器。主汽调门内部配置有蒸汽滤网,而阀座前的疏水口刚好位于该滤网的下游侧。机组平常运转时,气动旁路阀及疏水阀均封闭,因疏水管自身的散热影响,疏水管内部蒸汽会缓缓冷却下来造成小量固结水,在调门滤网压差影响下,固结水会在调门阀座前的疏水口溢出,溢出的固结水又立刻被高温蒸干,使得疏水口界限金属永恒受温度交变影响,进而呈现疲困裂纹。

2.5疏水转注引发管道透露

某电厂1号机组系MW超超临界汽轮机,第4级抽汽管道在机组投运1年后产生透露,漏汽点位于去给水泵汽轮机支管前的笔直管段上,在透露部位上游(下方)的笔直管段上接入一根疏水管,该疏水来自4抽供向扶助蒸汽的管道,如许的疏水转注计划是为了简化系统裁减疏水阀。在汽轮机低负荷运转时,因4抽压力低,难以向扶助蒸汽母管供汽,该供汽管道本质处于断绝状况;当机组在高负荷时,要是本机4抽不向扶助蒸汽母管供汽,该段管道也处于断绝状况。由于管道散热影响,内部蒸汽会冷凝而造成小量疏水,当疏水被转注到4抽笔直管段上后,因4抽管道内蒸汽流速较高,这点疏水被高速汽流冲洗到下游(上方),贴在管壁上赶快蒸干,造成下游管壁温度交变,引发应力疲困。停机后割管查验发掘,该疏水转注孔下游管道内壁上存在大批疲困裂纹。

2.6暖管内部冷凝水回流致使管接座透露

某电厂3号机组系MW亚临界汽轮机,计划有50%容量高压和低压2级旁路。为了给低压旁路暖管,从再热热段上游引出一根小管连贯到低压旁路阀前,高温蒸汽经这根小管流到低压旁路阀前,再经低压旁路出口管返回到再热热段。机组投运半年后发掘再热热段上的管接座焊缝产生透露,呈现多条裂纹。经解析,由于再热热段管径大,从暖管引出点至低旁叉管处压差很小,造成暖管内部的蒸汽流量非常小,由于暖管自身的散热影响,管内蒸汽会冷却造成小量固结水。由于暖管安排在主管道上方,固结水倒流回再热热段上的管接座后被蒸干,引发管接座焊缝温度交变,造成应力疲困。现场衡量暖管外壁温度,发掘低于响应蒸汽压力下的饱和温度,证明了管道内部存在冷凝水。

2.7疏水罐底部积水引发筒体透露

某电厂2号机组系MW超超临界汽轮机,左右双侧再热热段管道的底部配置有疏水罐,其筒体直径×15.09mm,长度mm,每个疏水罐配有个浮球式液位开关。机组运转1年半后B侧管道的疏水罐筒体下部产生透露,透露点位于液位开关下引出管正下方约mm处。改换疏水罐后剖解透露筒体,发掘筒体内壁透露部位存在大批环向裂纹,环向裂纹上部还发掘有纵向微裂纹,在液位开关引出管口部也发掘有裂纹。解析裂纹造成道理:机组在冷态启动、升负荷及平常运转历程中,液位开关及高低引出管被加热或因散热影响,内部的蒸汽产生冷凝,固结水顺着引出管流回到疏水罐。由于疏水罐筒体温度较高,流入的固结水引发引出管口部及其下部筒体造成温度交变应力,跟着机组屡次启停和永恒运转,造成引出管口部呈现裂纹,筒体内壁也造成纵向疲困裂纹。机组平常运转时要是疏水罐液位低,疏水阀将处于封闭状况。由于疏水罐以及疏水管自身的散热影响,内部蒸汽会冷却而造成固结水,使水位缓缓激昂;另一方面,疏水罐筒体连贯在再热热段上,平静端温度高达℃,会沿筒壁往下传导,但因散热影响而慢慢低落。要是疏水罐保温计划也许动工品质不睬想,则疏水罐底部的温度会低落到响应蒸汽压力下的饱和温度,进而在疏水罐底部造成积水;由于运转机组负荷改变,再热蒸汽压力也在改变,该积水液面的高下以及饱和温度也随之改变,在液面改变处,筒体金属造成交变应力,永恒积水运转,引发筒体环向疲困裂纹。机组运转时对疏水罐底部外壁温度以及液位开关引出管温度举办衡量,发掘曾经低于响应蒸汽压力下的饱和温度,证明在疏水罐底部存在积水,在液位开关引出管内部有固结水,可是由于在疏水罐内液位很低,没有被液位开关探测到。

3、汽轮机疏水系统计划应仔细的题目

3.1疏水兼并

关于汽轮机疏水系统,平安性重于经济性。往常由于疏水阀品质、管道动工品质等道理,每每产陌生水阀透露,为了裁减漏汽抬高经济性,对同类管道的疏水举办优化兼并,兼并的法则是:必需是统一台机组的同类疏水,疏水压力在不同工况下请求一致,疏水口标高请求一致等。关于疏水兼并,不仅要斟酌疏水阀开启时的疏水环境,更要斟酌在疏水阀封闭时,各疏水口的压力是不是一致,不然管内固结水会窜流到压力较低的一侧,造成该侧疏水口界限金属呈现交变应力。关于不同疏水接入统一疏水集管,也必需是统一压力品级,最佳是完整相等,尽管如许,还要斟酌一些非常运转工况,如汽轮机跳闸、热态启动等,这时征战及管道内部大概处于真空状况,当疏水排放口存在压力时,一旦翻开疏水阀就会引发积水回流及冷蒸汽回流。不论是疏水阀前的疏水兼并,也许是在疏水阀后兼并到统一疏水集管,都应详尽研讨,以防范疏水窜流、积水回流及冷蒸汽回流。疏水不兼并或少兼并,是防范疏水窜流及冷蒸汽回流的灵验办法。疏水转注是管内疏水兼并的一种形态,由于疏水温度正常低于被注入管道的金属温度,小量转注过来的疏水会被蒸干,轻易造成疏水口临近金属造成温度交变应力,计划时应尽管防范。

3.2疏水阀操纵逻辑

汽轮机启停阶段疏水阀正常是按机组负荷来操纵,当机组负荷小于必然值(如20%)时疏水阀主动翻开,此外工况下还凭借疏水罐液位、管道高低温差等来操纵。当汽轮机在冷态启动时,因金属温度低,蒸汽被冷却而造成固结水,需求举办疏水;但在热态启动、停机也许跳闸时,汽缸、汽门的金属温度较高,且汽轮机本质与凝汽器沟通,处于真空状况,内部不会造成固结水,而疏水集管及疏水扩容器由于此外管道的疏水不时会造成必然压力,进而存在冷蒸汽回流到汽轮机的危害。于是,汽轮机疏水阀不能简捷地由机组负荷来操纵,对不同住址的疏水应分不同工况举办操纵。创议疏水阀仅在冷态启动时按负荷来操纵,此外工况下不按负荷操纵,内部无积水时不需求开启;汽缸的疏水阀在确认排放口无压力后才力翻开;关于能探测到疏水口温度和压力的地点,能够按温度是不是低于响应蒸汽压力下饱和温度+10℃,来操纵疏水阀开关。

3.3积水及冷蒸汽回流监测

监测管道积水罕用的法子有:在管道低点配置疏水罐,经过液位开关或筒壁高低温度来监测;在管道顶部和底部安排温度测点,凭借温差来监测。关于汽缸底部、主汽阀阀座、管道疏水罐及其余蒸汽管道大概积水的部位,也可仅凭借这些部位已有的温度测点或增多温度测点,连接内部蒸汽压力,凭借温度是不是抵达响应蒸汽压力下的饱和温度来判定内部有无积水。监测有无冷蒸汽经过疏水管回流,能够凭借响应疏水阀是不是开启,疏水管出入口压力、温度及温度改变环境来判定。要是疏水管存在压力倒挂,则会引发蒸汽回流;要是疏水阀封闭,确定不存在蒸汽回流;要是存在冷蒸汽回流,会使这些部位的温度降落,且降落速率显然快于此外部位,安排在管道底部、疏水集管、征战疏水口临近、管道和征战高低对称部位的温度测点都可用来监测有无冷蒸汽回流。

3.4抽汽管道疏水及蒸汽回流操纵

要是抽汽管道存在积水,在汽轮机跳闸时,存在的积水会汽化回流到汽轮机,引发转速失控或叶片毁坏等事件,于是消除管道内部积水是防范水汽回流的最佳想法。一方面要保证在第一个断绝阀前以及管道低点部位配置有疏水管,另一方面要能切确判定管道内部是不是存有积水,经过疏水罐的液位开关、管道顶部及底部的温度测点、管道最低点处的温度测点等,来判定管道内部有无积水,并联锁操纵疏水阀,消除内部积水。

3.5汽轮机疏水或冷蒸汽回流操纵

汽轮机停机后要是冷蒸汽回流到汽缸,会造成汽缸高低温差高,呈现汽缸变形,严峻时影响汽轮机盘车和再次启动。由于汽轮机停机后内部与凝汽器沟通,处于真空状况,当汽轮机内部温度还较高(大于℃)时,内部不会呈现固结水,能够断绝汽轮机疏水阀,防范冷蒸汽回流。关于汽轮机本质疏水管的安排,不该与此外疏水管兼并,应自力地排放到凝汽器,保证排放口处压力最低。关于汽轮机本质疏水阀的安排,还可斟酌尽管靠近于疏水口,以便通太高温热传导,使疏水阀前的疏水管温度高于响应蒸汽压力下的饱和温度,防范呈现蒸汽冷凝积水,杜绝积水回流危害。

4、论断(1)汽轮机疏水系统的计划关连到汽轮机征战运转的平安性和经济性,有些电厂为了抬高机组运转的经济性,对疏水管道举办优化兼并,跟着工夫的推移,慢慢走漏出平安题目,必需用心应付疏水兼并题目,非常要仔细疏水窜流与回流题目;(2)以机组负荷来操纵疏水阀的操纵逻辑,使得汽轮机在冷态启动时能准时排放随地积水,但在汽轮机热态启动、跳闸、停机时,征战及管道内部无积水环境下,因汽轮机内部处于真空状况,要是翻开汽轮机关连疏水阀,存在冷蒸汽回流危害;(3)基于汽轮机在某些工况下疏水管呈现冷蒸汽回流景象,需求革新汽轮机疏水管道计划以及疏水阀的操纵逻辑。这些疏水管道应直接排放到凝汽器,防范连贯到大概会起压的疏水集管或疏水扩容器。当汽轮机内部温度还较高时,汽轮机本质关连疏水阀能够断绝,也许在确认排放口无压力后翻开;(4)凭借汽轮机汽缸底部、疏水罐底部、以及关连管道底部衡量的温度,连接其内部压力,比较响应蒸汽压力下的饱和温度,能够判定出这些征战内部有无积水,据此能够发出报警记号,并可做为关连疏水阀主动操纵的根据;(5)汽轮机疏水系统的疏水阀均计划有手动操纵成效,强化汽轮机运转参数监督,须要时经过人为干涉,开启也许封闭响应疏水阀,也是防范汽轮机征战以及关连管道积水、进水及冷蒸汽回流的灵验伎俩。文章源自网络,版权归原做家全数!

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