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直接空冷系统真空严密性及提高真空方法的研究

直接空冷系统真空严密性及提高真空方法的研究

火力发电厂在消耗大量的燃料的同时,也耗用大量的水资源。在富煤缺水地区,水成为制约当地电力发展的主要因素,发电厂汽轮机凝汽设备普遍采用空气冷却系统(简称发电厂空冷系统)成为发展必然。目前在世界上被广泛应用的空冷系统主要有两大类:间接空冷系统和直接空冷系统。本文主要研究直接空冷系统真空严密性及提高运行真空的方法。

直接空冷系统介绍

直接空冷系统,又称为空气冷凝系统。在汽轮机低压缸中做完功的水蒸气由汽缸末端进入有直径数米的排汽管道,水蒸气经排汽管道被引至距地面数十米的若干蒸汽分配管中,流入空冷凝汽器的翅片管束中,在翅片管外流动的冷却空气(通过机械通风方式供应)将管内的排汽凝结,得到的凝结水由凝结水泵送至回热系统,还未凝结的蒸汽和不凝结性气体则通过真空泵排入到环境中。

直接空冷系统真空严密性研究

1.研究真空严密性的意义

直接空冷机组汽轮机排汽口处的真空是由空冷凝汽器建立并维持的,保证蒸汽在汽轮机内膨胀到指定的凝汽压力,机组的排汽压力越低则真空就越高,经济性就越好。由于直接空冷机组真空系统庞大,排汽管道直径大,管路连接复杂,焊缝长,接口多,在机组运行过程中,受热膨胀不均,阀门操作频繁,汽机轴封等均有可能漏入空气,致使空冷凝汽器的整体换热受到恶化,背压升高,真空下降,因此真空严密性成为影响汽轮机真空的主要因素。

2.真空严密性试验标准

目前,国内直接空冷机组运行中真空严密性试验的相关标准尚未制定,GEA 公司关于发电厂空冷凝汽器性能验收试验的标准规定:真空衰减试验即真空严密性试验结果应满足“汽轮机背压升高不应超过0.1kPa/min”,最高值不得超过0.3kPa/min。国内直接空冷机组普遍采用0.1kPa/min作为机组启动时真空严密性合格的试验标准。

3.真空严密性试验方法

直接空冷机组运行过程中,通过做真空严密性试验来评价空冷凝汽器严密性的好坏。试验条件是:机组负荷稳定在额定负荷的80%以上,背压不低于10kPa,记录凝汽器真空表的真空值。试验方法是:关闭真空泵,30秒后开始记录真空值,每隔半分钟记录一次,共记录8分钟,取后5分钟的记录值计算平均每分钟的真空下降值。通过试验得到的真空下降速度来评判真空严密性的好坏,若平均每分钟真空下降值越小则说明严密性越好,相反则说明严密性越差。