射水抽气系统故障处理

射水抽气系统故障处理（共3篇）

射水抽气系统故障处理 篇1

2012年10月5日晚, 某公司余热发电汽轮机岗位人员在巡检到汽轮机厂房一楼时闻到焦煳气味, 经查找发现运行中的1号射水泵出力端轴承冒烟, 1号射水泵已经不能再坚持运行, 中控立即切换到2号射水泵。2号射水泵启动后, 中控发现射水泵电流异常, 为38.5A (正常为49.2A) , 射水泵处于空载状态。经岗位人员检查:射水池水位正常, 2号射水泵排气阀开启无空气排出, 电动机与射水泵连接没有异常现象, 2号射水泵进口压力正常, 出口压力为0.8MPa (正常为0.5MPa) , 岗位人员在开大2号射水泵出口阀门时感觉用力很轻。根据上述现象综合判断为手动阀阀芯和阀碟脱落所致。

由于公司仓库有射水泵出口阀的备件, 更换2号射水泵阀比更换1号射水泵电动机轴承要快得多。为了尽可能地多发电, 避免甩炉停机影响窑系统, 值班领导决定汽轮发电机组维持运行, 对2号射水泵出口阀进行更换和抢修。缩短处理时间是余热发电不解列停机的前提。值班领导对抢修作出如下安排: (1) 两名维修工去仓库领取出口阀的备件; (2) 汽轮机岗位人员关闭凝汽器入射水抽气器管道阀门, 并用F扳手关紧, 以防止在更换2号射水泵出口阀时, 空气通过射水抽气器进入汽轮机; (3) 安排人员拿来更换用的专用工具, 以提高工作效率; (4) 中控要保持汽轮发电机稳定运行, 防止增加负荷引起汽轮机真空度快速下降; (5) 开启备用循环水泵; (6) 中控严密监控汽轮机的真空度, 如有异常情况及时打闸停机; (7) 开启制水设备, 维持除盐水箱高水位。

从发现问题到处理结束经过46min, 凝汽器真空由故障前的-93.5k Pa下降到-90.7k Pa, 避免了一次汽轮发电机组的解列, 实现了余热发电与窑系统100%的同步运转率。通过这次事故, 我们也吸取了教训, 作出具体的改进措施, 以防止类似事故的发生。

1) 加强巡检, 发现异常气味和声响不放过。

2) 设备的定期切换由之前的半个月一次改为一周一次, 以检验备用设备的状态。

3) 新修的设备一定要进行试机, 带负荷运行时间不能少于1h, 以检验修复的好坏。

4) 损坏的设备要及时维修, 不能过夜。

5) 加强对余热发电设备的管理。如利用停机对汽轮机进行灌水试验, 检验汽轮机的气密性。汽轮机良好的气密性也是甩炉停机事故得以避免的关键。

射水抽气系统故障处理 篇2

抽气设备是凝汽器的重要组成部分，其任务是在汽轮机组启动时建立真空以及运行中抽除从真空系统不严密处漏入的空气及少量未凝结的蒸汽，以维持凝汽器真空。降低汽轮机的排汽压力能够使循环热效率得到提高，然而，借助于凝汽设备使汽轮机的排汽凝结成水是降低背压的有效方法。汽轮机常规运行时的排汽温度和压力之间的关系是饱和蒸汽的温度与压力之间的关系。此外，真空降低能够膨胀排汽缸轴承座等受热部件，发生中心变化，使机组振动及凝汽器铜管胀口松弛等。因此，抽气器工况的好坏影响机组正常运行与否。按照工作介质的不相同，射汽抽气器与射水抽气器为抽气设备的两种类型。

1 事故经过

唐钢炼铁厂一台25MW汽轮机真空系统采用的射水泵型号为6SH-9A，流量为144m3/h，扬程为40m，配置两台30kW电机。两台相同抽气器的型号为CS-25-2，流量为140m3/h，额定空气抽出量为8kg/h。本厂该机组的常规运行的方式是采取两台射水泵，其中一台射水泵运行，一台射水泵联锁备用。母管连接在两台射水泵出口的中间位置，联络阀处于开启的状态，顶部使用倒“U”形管道，其垂直段通过空气入口门同射水抽气器相连接，水平段同凝汽器相连。如果两台射水抽气器同一时间工作，那么射水泵的电流以及母管压力分别是46A和0.45MPa。有一次，将母管联络阀关闭之后，运行单台射水抽气器，射水泵的电流以及母管压力分别是52A和0.40MPa。运行人员经过一段时间之后，发现凝结水的过冷度加大了同时化验水质的硬度也超过了标准，真空波动，降低了热井补水率，随后突然从-92.65 k Pa迅速下降到-83.72kPa，这种下降程度的时间是在四分钟之内。运行人员快速抢合另一备用射水泵，把母管联络阀打开，等真空稳定之后，备用射水泵停止运行，恢复原运行方式。

2 原因分析

2.1 相关系统工况不良对真空的影响

在发生事故的起初，运行人员应及时地、快速地进行检查。发现负荷没有突升,凝结水泵、循环水泵均运行正常。接着对热井水位、轴封系统、凝汽器化学补水门、低压加热器、除氧装置、各疏水阀状态，以及给水泵密封水回水系统等进行查找，均未发现异常。通过分析，可以发现抽真空系统产生异常情况以及凝汽器铜管泄漏两方面是发生故障的主要原因。

2.2 射水抽气器的变工况对真空的影响

按照射水抽气器的变工况特性，在相同抽气量与工作水压压力的条件下，工作水温度升高容易汽化，造成抽气器混合室中的压力升高，降低了抽气能力，凝汽器真空下降。致使工作水温度升高的主要热源有以下三个方面：(1)工作水和管壁之间的摩擦；(2)气；(3)汽混合物的热量。根据相关的资料显示，工作水温在26～42℃的范围内变化时，凝汽器真空随着水温每升高1℃，就会下降66.6～133.3pa。若射水池的水温是30℃，那么凝汽器真空最多下降533.2 Pa。相比较与现场真空迅速下降数千帕，应予以排除。此外，假如提高工作水压力，则会加大工作水流量和喷嘴出口流速，提高抽吸能力，降低抽气压力，凝汽器真空提高。然而，在作水压偏离设计工况过高的情况下，即使抽气量固定，也会提高混合室的压力。这是由于抽气器的结构尺寸已明确，工作水压力持续地增高，就会加大工作水流量，在扩压管出口出现排水阻塞的情况，排水压力增高，势必导致混合室压力的升高，降低抽吸能力。对当时射水泵的电流与母管压力趋势曲线进行查看，也没有显而易见的变化，因此，这种原因也可以排除。

2.3 抽气器内逆止门不严对真空的影响

在单台射水抽气器运转同时母管联络阀关闭的情况下，假如没有严实的备用射水抽气器逆止门，那么它的内部的水混合物和气就会被抽吸，致使压力渐渐低降低，作用于外界的大气压之下，液面会逐渐地升高，而倒“U”形管道最高点的真空度决定了其可以上升的极限高度。此点的真空主要受到以下三方面的影响：(1)真空系统严密程度；(2)负荷；(3)循环水温。从理论上来讲，备用管段最小标高要多于10m，随着射水池液面高度的变化范围，现场的实际距离应在1.8到2.2m间。（0.5m是溢流口中心到射水池顶部的距离。由于射水池在低承位状态下不可以长时间的运行，为了保证射水池有特定的溢流量，应向其补充一定量的冷却水）。由此可见，并没有充足的预留高度，倘若逆止门不不够严实，在特定的时间内，水柱将渐渐地升到倒“U”形管道的最高点，这样一部分流入抽气器，造成抽气器工况向坏的方面发展；剩下部分回流到凝汽器，进而使得其内部分蒸汽以及不凝结气体的流动方向受到阻碍。长期以来，不凝结气体将逐渐积多，造成凝汽器的端差加大，从而使真空与水质受到影响，依据设计规范，单台射水抽气器就能够达到常规运行的目的。为了预防真空下降，必须采用两台射水抽气器进行工作，这样一来，增加了40A的射水泵电流，大约20kWh。如果按照平均每日运行12h，一千瓦时0.4元进行计算的话，一年累计多耗电折合成人民币为3.5万元，这明显不具有经济性。

3 改造措施及其效果

在倒“U”形管道至两个空气入口门中间处分别加装2m长垂直管段。机组大、小修时认真检查逆止门的严密状况及抽气器喷嘴的磨损程度，同时将原来的补水管延长至靠近泵约吸入口，以改善抽气器的工作水温。此外，将一只热电耦加装在凝汽器到射水抽气器的水平和垂直上升管段连接部位下方。常规状况，该点温度同机组排汽温度相似，但射水池的水温在很大程度上要比机组排汽温度低，在运行中，倘若产生该点同射水池温差急速缩减，要及时地采取合理有效的措施，以免重新发生抽吸情况。在整个改造的过程中，所需的费用不到千元，然而却能够很好地处理这个问题，对其进行一段时间的查看之后，真空没有因此而受到影响。可见，通过对射水抽气器进行设备改进、系统优化等措施，大大提高了其运行性能，为满足凝汽器运行提供了保证。

摘要：针对一台25MW汽轮机组真空系统的特点,通过一次事故原因的查找,分析了因射水抽气器工作状况不良而引起的真空下降的原因,并提出了处理方法。

射水抽气系统故障处理 篇3

关键词：射水抽气器,返流,螺旋导流板,多通道

0 引言

凝汽器抽真空设备广泛应用于电厂、化工、冶 金以及航 天等技术领域。凝汽器是电厂中的重要设备之一,提高凝汽器的真空度对大机组尤为重要,其直接影响着整个汽轮机组的安全性和经济性。

凝汽设备的工作任务,一是在汽轮机排汽管内建立真空并能够加以维持,二是回收洁净的凝结水后供给锅炉。如果在机组启动前无法建立凝汽器真空,机组的启动时间就会被延 误,造成一定的损 失。以200 MW汽轮机为 例,当排汽压 力由0.004 MPa升到0.0055 MPa时,在相同进汽量下将少发电功率2000kW。由于大型凝汽器多为壳体结构,再热循环机组真空系统复杂等,一般难以长期保持合格的真空严密性,为此,开发一种高抽吸量、低能耗的射水抽气器显得尤为必要。

1射水抽气器获得最佳工作效果的条件

射水抽气器是一种典型的水、气两相流 装置,水束的能 量是气相运动所需能量的全部来源,为了提高凝汽器的真空 度,就要让水质点“裹挟”更多的气体。想要更好地完成这一交换就必须满足以下条件:

(1)在吸入室中选取流速最佳以及截面最佳的单股水束,以便让水束的分散度能够达到最佳,同时分散后的水质点又达到动量最佳,这个时候,才能以水的最少量“裹挟”气体的最多量。这是实现低能耗、高功效的基本条件。

(2)吸入室内的水质点与空气的混合达到最均匀。

(3)使水束所“裹挟”的气体能全部进入喉管。

(4)在混合室中,要在不太长的喉管中使两相流的混合达到均匀。

在生产大型的射水抽气器时,上面提到的这几种条件使用传统的设计方法很难实现,这也是大型的射水抽气器工作效率较低的原因所在。

2新型节能环保多通道射水抽气器研究的关键技术

应用现有技术的凝汽器抽真空设备主要有2种:射水抽气器、真空泵。目前的射水抽气器结构中,真空室上连 接的喉管为普通管道,水直接通过喉管进入水箱,使用时容易发生返 流现象,不能保证机组的长时间正常运行。因此,迫切需要 开发一种高效且能保证机组长时间正常运行的抽真空设备。

新型节能环保多通道射水抽气器是一种凝汽器 抽真空设备,其针对现有技术存在的不足,提供了一种更为合理的结构,从而实现抽吸效率更高、无汽水返流情况发生、有效保证机 组长时间正常运行的目的。

新型高效节能环保多通道射水抽气器,在多通道喉管内设有特殊设计的导流防返流装置,能在短时间内建立所需要的真空。它具有结构紧凑简单、维护保养起来方便、工作性能可靠、建立所需的真空用时短等优点。

新型多通道射水抽气器中有主流通 道和辅流 器。主流通道结构中,吸入室是两侧对称的,在吸入室内设 有分流室。辅流器是以小孔群方式组成的辅通道,小孔按照一定节距 排列。这样降低了气体的阻力,消除了气相偏流的状况,增加了两 相质点能量交换。传统的设计方法几十年来都是按照相似 定律来设计,用旧的公式来确定大型抽气器的几何尺寸,此相似放大法就与前述吸入室及喉管内的工作机理相悖。在 设计新型高效节能环保多通道射水抽气器时,经过对比试验,采用新的计算方法,确定了吸入室的结构、喉口的结构形状、喉径与喷嘴的面积比值、喉管长径比以及余速抽气器的结构母型。各喉管的入口采用渐缩型收缩段,经过多次对比试验确定了倾斜角及喉管的长径比。在喷嘴的进出口处开多角度小孔群,接管道作为尾端抽吸管,用于抽吸阻力大、气量少的抽吸对象,如冷风器水室。根据不同容量的抽气器来选择通道的数量以及水压,获得截面与流速的最佳状态,实现吸入室工作的高效率。新型多通道射水抽气器从喉管下段至出口采用了分段抽气,后置式余速抽气器也是多通道,供汽机分场抽吸轴封加热器、凝汽器、冷风器水室等处不凝结气体之用。

射水抽气器的结构如图1所示。喉管内设有螺旋状的导流板,管壁上设有新型吸声材料层,同时用吸声罩罩住所有喉管,吸声罩由吸声材料制成,双重降低设备在 使用中产 生的噪音。进水室内设有喇叭射流分配过滤网,可以使进入真空室内的水分配均匀,同时过滤杂质。设备内的喷嘴为新型高效节能旋射流喷嘴。在真空室内,进汽室上连接了汽流分配盘,汽流分配盘的结构示意图如图2所示,汽流分配盘上设有若干个均匀的出汽孔,可以使真空室内的汽水混合均匀。喉管通过喇叭状收集管与真空室连接,在喉管的后端部连接有余速抽气器。水箱与进水室之间设有回水管路,对水进行回收循环利用。进汽室上设有自动止回阀,当射水泵发生故障时,防止汽水倒流入凝汽器。

3新型高效抽气器的技术经济效果分析

新型抽气器与 原有设备 相比,同样条件 下抽空气 量由21.5kg/h提高到36.5kg/h,1台国产125 MW汽轮机用多通道射水抽气器每年可节煤500t,节电8.6万kW·h,降低噪音25dB。

新型多通道射水抽气器系列产品有单通道至14通道等多种结构型式,主抽气器抽吸量自3kg/h至200kg/h多种系列。相同的功耗下,抽吸量可比原设备提高1倍。同时节煤、节 电效益明显。以用于N125型汽轮机 的ZHTD-40型抽气器 为例,吸气量由现在的23kg/h提高到40kg/h(0.004 MPa),比耗功为1.2 kW/kg,正常情况 下年节煤500t,节电20余万kW·h,在真空严密性差的情况下更可避免少发电力的可观损失。如再计入余速利用的效益,其综合性能更是老式水抽及真空泵所不能比拟的。

1—进水室2—分配过滤网3—喷嘴4—汽流分配盘5—导流板6—吸声罩7—真空室8—余速抽气器9—进汽室10—喉管

图1射水抽气器结构示意图

产品规模化生产以后年产量达240余台,年新增产值2400万元,税收126万元。项目产 业化后可 新增就业人数40余人,解决区域 部分下岗 人员再就 业问题,还可拉动 地方经济,推动地方 经济的可 持续发展。

4结语