該文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，分析生物質(zhì)發(fā)電分公司15mW抽汽凝氣式機(jī)組真空系統(tǒng)真空度下降的原因，探討并著重分析了通過軸加疏水改造提高真空度的可行性，提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。
1、真空系統(tǒng)對汽輪發(fā)電機(jī)組的影響
真空系統(tǒng)是汽輪發(fā)電機(jī)組的一個(gè)重要組成部分，其嚴(yán)密性與穩(wěn)定性直接影響整個(gè)設(shè)備運(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性和安全性。國家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性要求非常嚴(yán)格，正常情況下凝汽器的真空度應(yīng)保持在94kPa左右。
凝汽器內(nèi)真空度下降后，若保持機(jī)組負(fù)荷不變，汽輪機(jī)進(jìn)汽量勢必增大，使軸向推力增大以及葉片過負(fù)荷，且汽輪機(jī)的汽耗率升高，發(fā)電效率下降、能耗增加;甚至由于真空下降，使排汽溫度升高，從而引起排汽缸變形，機(jī)組重心偏移，使機(jī)組的振動(dòng)增加及凝汽器銅管受熱膨脹產(chǎn)生松弛、變形甚至斷裂。故機(jī)組在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)真空下降時(shí)除按規(guī)定減負(fù)荷外，必須查明原因及時(shí)處理。
2、真空系統(tǒng)對汽輪汽耗的影響
凝汽器真空度的下降對汽輪機(jī)的汽耗有著重要影響：當(dāng)機(jī)組汽耗量不變時(shí)，真空降低1%(大約1kPa)，將引起汽輪機(jī)的功率(汽輪機(jī)出力)降低約為額定容量的1.0%～1.2%。當(dāng)汽輪機(jī)的負(fù)荷不變時(shí)，真空降低1%(大約1kPa)，汽耗增加1.0%～1.5%。
3、引起真空下降的原因及采取的措施
引起真空下降的原因很多，如汽輪機(jī)的本體及機(jī)組負(fù)壓系統(tǒng)存在密封性能差;低壓加熱器長期無水位運(yùn)行;夏季射水式抽氣器水箱水溫高，導(dǎo)致射水式抽氣器效率下降;夏季循環(huán)水溫度高，凝汽器內(nèi)熱交換不足;凝汽器銅管結(jié)垢，降低了傳熱效果，從而導(dǎo)致真空大幅度降低等等。除了改善運(yùn)行環(huán)境和消除設(shè)備缺陷外，軸封冷卻器疏水回收系統(tǒng)技術(shù)改造大大提高了凝汽器真空度(圖1)。
以生物質(zhì)發(fā)電分公司為例，1、2#機(jī)組原設(shè)計(jì)上軸封冷卻器疏水水封采用多級水封方式圖1，水封總高度10.35m。投產(chǎn)運(yùn)行后多級水封一直運(yùn)行不穩(wěn)定，水封筒內(nèi)水封屢被破壞，經(jīng)運(yùn)行反復(fù)調(diào)整(增大回水阻力等)，均無明顯收效。多級水封工作原理就是使用多個(gè)U型實(shí)行增大密封水回水的阻力。
從理論上說密封水回水經(jīng)過多級水封然后再有一定的高度回到凝汽器汽側(cè)，流動(dòng)阻力加上高差剛好等于凝汽器的真空，這時(shí)候就是最正常的工況。但事實(shí)上本單位機(jī)組的工況經(jīng)常在變，凝汽器的真空也不是一成不變的，所以多級水封一般很容易造成兩個(gè)結(jié)果，一是回水不暢(流動(dòng)阻力大時(shí))，二是漏真空(回水阻力小時(shí))，(多級水封并不是只能通過水不能通過汽，凝汽器真空太高了把回水拉空自然就會(huì)拉空氣進(jìn)去也自然就會(huì)掉真空了)。根據(jù)以往其他機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，目前國內(nèi)設(shè)計(jì)軸加疏水水封不論是單級還是多級水封均存在運(yùn)行不穩(wěn)定問題，多級水封運(yùn)行中易發(fā)生水封破壞現(xiàn)象，導(dǎo)致軸封冷卻器的無水位運(yùn)行，從而降低機(jī)組真空。
