真空严密性研究
浅析提升汽轮机真空系统严密性
浅析提升汽轮机真空系统严密性在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中,凝汽器是火力发电厂的大型换热设备,其作用是将汽轮机做功后的低温蒸汽凝结为水,并在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度。
它的工作性能直接影响汽轮发电机组安全连续经济运行。
凝汽器真空指标对全厂热经济性影响大,是提高机组热效率,降低发电煤耗的有力保障。
很多机组在投产时候,真空都达不到设计值,真空治理是许多发电厂机组都要做的工作,也是一个长期的工作,本文以某电厂2号机组为例,总结了该机组提高机组真空严密性的治理过程,发现影响该机组真空系统严密性的几个主要因素,包括低压轴封供汽、轴加U形管水封,水环真空泵出力等不合格原因,同时对这些影响因素产生的原因进行分析,提出提高机组真空严密性的方法,减少漏入凝汽器内部不凝结气体的量,提高凝汽器工作性能,维持机组较高的真空度运行,以便直接提高整个汽轮机组的热经济性。
本文旨在通过真空治理经验交流,对真空影响较大的一些因素进行分析讨论,来阐述真空治理的方式方法,向同类型问题机组提供借鉴。
标签:真空严密性轴端漏气故障分析处理引言在各类型凝汽式发电机组的各种辅助设备中,凝汽器是非常重要的设备,他的工作如何将直接影响汽轮机安全可靠性和全厂热经济性,真空度对凝汽器是一个非常重要的指标,也是一个综合反映凝汽器工作好坏的重要依据,与许多因素息息相关,真空负压系统连接的是一个相对庞大且复杂的系统。
凝汽器真空度受凝汽器清洁情况,传热效率情况、严密性如何、循环冷却水的压力、温度、流量,真空泵等抽气器的工作情况好坏等因素制约,因此本文在此分析机组真空系统严密性不合格原因,对症下药找出解决真空度下降的方法措施,提升凝汽器工作质量,提高机组真空度,以便直接提高热力发电厂的的热经济性和效率。
凝汽器真空的建立,在机组启动阶段与正常运行中的机理是不同的,在机组启动时,凝汽器真空的建立依赖于真空泵(抽气器)将凝汽器中的空气抽出,而机组正常运行中的真空的形成是因为排汽进入凝汽器后,受到冷却介质(循环水)的冷却而凝结成水,气体凝结成水后,其体积成千上万倍的缩小,原来由蒸汽充满的容器空间就形成了真空,在理想工况下,只要进入凝汽器的冷却介质不中断,则凝汽器内的真空便可维持在一定水平上,但实际上,汽轮机组排汽总带有一些不可凝结的气体,处于高度真空状态下的凝汽器和其它设备也不可能做到完全密封,总有一些空气通过不严密处漏入真空系统中,这些气体的存在,影响凝汽器的传热,使凝汽器的端差增大,进而影响凝汽器的真空。
提高机组真空系统严密性探索
提高机组真空系统严密性探索机组真空系统在现代工业生产中具有非常重要的作用,可以保证操作过程中的各种物质被处理得更加精确和高效。
在机组真空系统中,严密性是一个非常关键的因素。
严密性如果不好,会导致空气进入系统,可能会对产品质量和机器人寿命造成很大损害。
在本文中,我们将探讨提高机组真空系统严密性的方法。
一、优化密封结构机组真空系统的严密性主要取决于密封结构的质量。
密封结构的质量直接影响机组真空系统的性能和稳定性,优化密封结构能够有效地提高机组真空系统的严密性。
经过多年的研究和实践,我们得出了以下优化密封结构的经验:1. 采用防尘密封条防尘密封条可以有效地防止灰尘、杂物和异物进入系统,减少泄漏和污染的可能。
防尘密封条一般采用橡胶材料,可以适应不同的密封环境和温度变化。
2. 选择合适的密封材料密封材料的选择直接影响机组真空系统的性能和稳定性。
一般情况下,密封材料有橡胶、硅橡胶、氟橡胶等。
不同的密封材料具有不同的耐高温、耐腐蚀、耐压等特性,选择合适的材料能够有效提高机组真空系统的严密性。
3. 合理设计密封结构密封结构的设计必须符合机组真空系统的要求,不同的机组真空系统有不同的密封结构要求。
因此,在设计密封结构时,必须了解机组真空系统的具体要求,合理设计密封结构,做到各项指标要求。
二、设备优化和维护通过设备优化和维护,可以有效的提高机组真空系统的严密性,以下是优化和维护的方法:1. 使用气密性好的设备设备的气密性好坏是决定机组真空系统密封性的重要因素之一。
使用气密性好的设备,可有效降低泄漏的可能性。
2. 定期维护设备机组真空系统设备应定期进行维护,以确保设备及其密封结构的正常运行。
经常进行保养,清洗和检查设备的各个部件可以降低泄漏和污染的风险。
3. 采用高质量的密封件和密封材料密封件和密封材料的质量直接影响机组真空系统的密封性和耐用性,因此优质的密封件和密封材料不仅能有效提高机组真空系统的严密性,还可以延长设备的使用寿命。
汽轮机真空严密性实验详解
汽轮机真空严密性实验详解一、真空严密性试验的条件1)机组负荷保持8096额定负荷;2)备用真空泵联锁正常。
3)机组CCS退出,汽机负荷,锅炉蒸汽参数稳定。
4)轴封系统正常,无影响机组正常运行的缺陷。
5)空冷机组背压小于30KPa,空冷风速小于风速在1.5m∕s以下且风向稳定。
二、真空严密性试验注意事项1)试验中若排气装置压力升至45Kpa,排汽温度高于70℃,应停止试验。
2)如果真空下降过快或真空下降总值超过3KPa,应立即启动真空泵停止实验,查明原因。
3)若真空泵入口门关不严,真空下降过快,应立即停止试验,查明原因。
4)试验时应退出CCS,保持机组负荷及蒸汽参数稳定,对于空冷机组,如遇风速突增导致真空快速下降,应恢复原运行方式。
三、常用最有效真空查漏的方法1灌水法真空系统包含大量的设备及系统,连接的管道较多,在轻微漏空气的情况下很难发现漏点,因为空气往里吸,不够直观,传统的运行中用火焰检查法较繁琐且效果不好,多数情况下使用的方法是在机组停机后对真空系统进行灌水找漏。
这种方法比较直观,漏点极易被发现,缺点是由于设备的原因,灌水高度最高只能到汽缸的最低轴封洼窝处,高于轴封洼窝的地方因为水上不去而不易发现,特别是与汽轮机汽缸相连接的管道系统。
2 .氢质谱使用氮质谱方法通常是在可疑点喷氮气,然后在真空泵端检测,看是否能检测到氧气,如果检测到氯气则说明此可疑点泄漏。
此方法能确定泄漏大体位置,并有一个相对值数据。
但设备使用较费力,需要三到四人操作;氢质谱法受环境影响较大,空气流动性适度都对确定漏点造成麻烦;另外,空冷岛上使用氮质谱检漏难度较大。
在管道较多的位置基本难以确定漏点。
3 .超声波超声波检漏法是一种方便快捷的方法,首先操作简单,一人即可操作;而且能准确确定漏点的位置,使堵漏较方便;应用在空冷岛上更是方便、快捷、准确。
缺点是使用时需要一定的操作经验。
4、介绍查漏的部位机组型号排汽管道伸缩节低压缸两侧人孔,顶部防爆门,热控测点。
汽轮机真空严密性试验
汽轮机真空严密性试验
有资料显示,真空每下降1KPa,机组的热耗将增加70kj/kw,热效率降低1.1%。
射水抽气器或水环真空泵的作用就是抽出凝汽器的不凝结气体,以维持
凝器的真空。
凝汽器中形成真空的成因是,由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水,其
比容急剧缩小。
当排汽凝结成水后,体积就大为缩小,使凝汽器汽侧形成高度真空,它是汽水系统完成循环的必要条件。
正是因为凝汽器内部为极高的真空,所以所有与之相连接的设备都有可能因为不严而往凝汽器内部漏入空气,加上汽轮机排汽中的不凝结气体,如果不及时抽出,将会逐渐升高凝汽器内的压力值,真空下降,导致蒸汽的排汽焓值上升,有效焓降降低,汽轮机蒸汽循环的效率下降。
一、真空严密性差的危害
1.排汽压力和排汽温度就会上升,这无疑要降低汽轮机组的效率,
2.蒸汽与冷却水的换热系数降低,导致排汽与冷却水出水温差增大。
3.凝汽器过冷度过大,系统热经济性降低,凝结水溶氧增加,可造成低压设备氧腐蚀。
对于汽轮机来说,真空的高低对汽轮机运行的经济性有着直接的关
系,真空高,排汽压力低,有效焓降较大,被循环水带走的热量越少,机组的效率越高,当凝汽器内漏入空气后,降低了真空,有效焓降减少,循环水带走的热量增多。
二、真空严密性试验
做真空严密性试验时,负荷应在80%额定负荷(有的机组是在额定负荷)下进行。
真空下降速度小于0.4kpa/min为合格,超过时应查找原因。
另外,在试验时,当真空低于87kpa,排汽温度高于60℃时,应立即停止试验,恢复原运行工况。
真空严密性试验
真空严密性试验
1、试验目的:检验汽轮机真空系统严密程度。
2、试验条件: 2.1 机组运行稳定,负荷大于80%。
2.2值长全面负责试验的组织协调工作。
2.3试验由汽机专工主持,主操作员操作下进行。
2.4试验以真空泵不停运关闭其入口空气手动门的方式进行。
2.5真空的下降以CRT为准。
2.6要求单台真空泵运行,凝汽器真空不得低于-74kpa.。
2.7在进行实验前10min投入低压缸后缸喷雾。
2.8试验前对所有真空表计进行检查和校对一致。
3、试验步骤:
3.1机组负荷大于80%,一台真空泵运行,机组运行稳定30min以上。
3.2通知锅炉,电气注意机组各参数的变化。
3.3关闭真空泵入口空气手动门,待该阀门开度至“零”时开始记录。
3.4每半分钟记录真空读数一次,五分钟后将系统恢复,全开空气门,试验结束。
3.5为准确反映真空严密性,取试验后三分钟真空下降平均值作为试验结果。
3.6 严密性试验标准:0.13KPa/min优,0.27KPa/min为良,0.4KPa/min合格。
4、注意事项:
4.1试验时机组运行稳定,所有参数没有大的波动。
4.2试验期间禁止其它一切操作。
4.3试验时如果真空下降过快并至-70Kpa时,立即停止试验,恢复系统至原状。
4.4应注意轴向位移、胀差、各监视段压力、轴承振动的变化,防止超限。
300MW直接空冷机组真空严密性试验方法探讨
直接空冷机组庞大的空冷凝汽器是汽轮机组的一个重要组成部分, 其作用是在汽轮机排汽口处建立并维持真空, 使蒸汽在汽轮机内膨胀到指定的凝汽器压力, 以提高汽轮机的可用焓降 , 将焓降转变为机械功, 同时将汽轮机排汽凝结成水, 重新作为锅炉给水补到热力循环系统中。
其运行工况的正常与否, 直接影响到整个机组的安全和经济运行。
凝汽器的真空, 即汽轮机的排汽压力, 是蒸汽在凝汽器内凝结与凝结水之间形成的平衡压力。
汽轮机排汽在恒压下将汽化潜热传给冷却介质, 凝结成水。
蒸汽凝结成水时, 体积骤然缩小(在正常情况下体积约缩小300 000倍), 所以凝汽器内会形成高度真空。
机组在实际运行中,进入凝汽器(ACC )的气体主要来自负压系统的管道、阀门和汽轮机低压缸的微漏,此外新蒸汽、疏水, 蒸汽排放及凝结水系统的补水等也要带入一部分气体。
机组在正常运行中进入热血传奇私服凝汽器的气体,实际上并非纯蒸汽, 而是汽、气混合物。
凝汽器内的压力就是这些混合气体的分压力之和。
系统设置的真空泵就是不断地将漏入凝汽器的不凝结气体抽出, 以免漏入凝汽器的不凝结的气体逐渐累积, 使凝汽器内的压力升高,不可凝气体影响 ACC 换热, 使得真空下降,机组效率降低,此外漏入空气会使凝结水含氧量高导致凝结水系统管道,设备腐蚀。
机组冬季运行, 漏入的气体会形成气穴,影响管束内蒸汽的流动,导致ACC管束局部过冷。
2 真空严密性试验的方法及标准 2.1 真空严密性试验的方法目前大容量机组普遍采用全部停运真空泵开始计时8min,取后5min的平均值计算真空下降值的方法进行真空严密性试验。
有的电厂采用停运真空泵,计时15min~30min,取全部时段的平均值计算真空下降值。
后一种方法由于时间长,机组运行工况无法保证不变。
空冷机组真空受环境温度、风向、风速等的影响本身在发生改变,真空的下降值不能全面、准确的反映 ACC的空气漏入量。
前一种方法因为时间短,受外界影响较小,从实际试验情况看,也能比较正确的反映空冷系统的严密性,目前普遍被采用。
真空严密性试验标准
真空严密性试验标准真空严密性试验是指在真空环境下对器件、设备或容器进行密封性能的检测和评估。
真空严密性试验的标准制定和执行对于确保产品质量和安全具有重要意义。
本文将介绍真空严密性试验的标准要求及执行流程,以期为相关领域的从业人员提供参考和指导。
一、试验标准的制定。
真空严密性试验的标准制定应遵循以下原则:1. 国家标准和行业标准应作为主要参考依据,以确保试验过程的科学性和规范性;2. 标准的制定应考虑到不同产品的特点和使用环境,以满足不同领域的需求;3. 标准应明确试验的技术要求、试验方法、试验设备、试验环境、试验数据的处理和报告要求等内容;4. 标准的修订应及时跟进技术和市场的发展,以保证标准的有效性和适用性。
二、试验标准的要求。
真空严密性试验的标准应包括以下要求:1. 试验对象的选择,标准应明确试验对象的范围和分类,以便确定试验的具体内容和方法;2. 试验方法的规定,标准应规定试验的具体方法和步骤,包括试验设备的选择、试验环境的准备、试验参数的设定等;3. 试验参数的要求,标准应规定试验过程中的各项参数,如真空度、保压时间、泄漏率等,以保证试验结果的准确性和可比性;4. 试验结果的评定,标准应明确试验结果的评定标准和方法,以确定产品是否符合要求;5. 试验报告的要求,标准应规定试验报告的内容和格式,以便对试验结果进行记录和归档。
三、试验执行流程。
真空严密性试验的执行流程应包括以下步骤:1. 试验前准备,确认试验对象和试验要求,准备试验设备和环境;2. 试验参数设置,根据标准规定,设置试验参数,如真空度、保压时间等;3. 试验执行,按照标准规定的方法和步骤,进行试验操作,并记录相关数据;4. 试验结果评定,根据标准规定的评定标准,对试验结果进行评定;5. 试验报告编写,按照标准规定的格式,编写试验报告,并进行归档。
四、总结。
真空严密性试验标准的制定和执行对于确保产品质量和安全具有重要意义。
制定科学规范的标准,遵循标准要求执行试验流程,能够有效地评估产品的密封性能,为产品的设计和生产提供重要参考依据。
真空严密性试验要求
真空严密性试验要求
1、负荷在250~300MW之间和200MW时进行(即:高低负荷各做一次),做试验时,机组维持某一负荷不变,以确保排汽量无较大变化;
2、机组的风机控制退出自动运行,切为“手动”,即保持当时高低速运行台数不变;
3、环境风速较小,尽量小于3m/s;
4、试验期间,环境温度尽可能变化小;
5、真空泵入口门操作采取先关门,后停泵方法进行(备用真空泵入口门可以先关闭);
6、轴封维持正常运行压力,尽量维持不向外冒汽;
7、凝结泵密封水适量开启,以不向外甩水为准;
8、特殊情况下(如调整前后机组严密性比较时)做严密性时,可将轴封、密封水调大进行;
9、计算方法:
1)、开始计时时间以关门、停运真空后时间为准;
2)、每次做试验时间为30分钟,取后20分钟试验数据求平均值,即为严密性试验结果。
运行部
2008年1月。
真空严密性研究资料
直接空冷系统真空严密性研究(1、山西大唐国际云冈热电有限责任公司,山西大同037039 )(2、华北电力大学能源与动力工程学院,,北京10220)摘要:真空严密性试验是确定凝汽器真空是否泄漏的重要方法,而漏空气是影响直接空冷机组真空的主要因素之一。
从理上分析了空冷凝汽器经历的传热和热力学过程,建立了空冷凝汽器真空严密性的数学模型,由此得到了进行严密性试验时背压随试验时间的变化关系,为分析空冷机组真空严密性变化规律提供了依据。
以200MW空冷机组数据为例进行了实例计算,对比实际进行真空严密性试验测得的关系曲线,两者基本相似。
并由此引出对不同容量的直接空冷机组真空严密性试验标准的探讨,指出不同机组应根据其真空容积和设计漏空气量制定合适的标准。
关键词:直接空冷;空冷凝汽器;真空严密性;真空严密性试验;机组热经济性中图分类号:TK264.1Study of Vacuum Tightness for Direct Air-cooled SystemYin hai-yu[1](1.SHANXI DATANG INTERNATIONAL YUNGANG THERMAL POWRECO.,LTD.,Datong,Shanxi 037039,China)(2.ABSTRACT:The mathematical model of vacuum tightness experiment for condenser of 200MW air-cooled power plant is established. The relation between back-pressure and time of experiment is got through a example. And it is similar with the actual measured data. The standard of vacuum tightness experiment for the direct air-cooled units of different capacities is also discussed. This paper point out that the different units should develop an appropriate standard based on its vacuum volume and designed leakage air volume.Key words: direct air-cooled; air-cooled condenser; vacuum tightness; vacuum tightness experiment; thermal economy of unit1.引言直接空冷机组中凝汽器的一个主要作用是在汽轮机排汽口处建立并维持一定的真空,使蒸汽在汽轮机内膨胀到指定的凝汽压力,以提高汽轮机的可用焓降,将更多的焓降转变为机械功,因此真空值已成为空冷汽轮机经济运行的一个主要指标,而真空严密性是影响汽轮机真空的一个主要因素。
真空严密性试验标准
真空严密性试验标准真空严密性试验是指在真空环境下对密闭容器或设备进行的检测,旨在验证其在真空状态下是否存在泄漏或渗漏现象,以及其密闭性能是否符合规定标准。
真空严密性试验对于许多领域的设备和工艺具有重要意义,如航空航天、航空发动机、真空设备制造等。
因此,建立科学、严密的真空严密性试验标准对于保障设备安全、提高工艺质量具有重要意义。
首先,真空严密性试验标准应明确试验的目的和范围。
试验目的是验证设备在真空状态下的密闭性能,而试验范围则包括试验对象、试验条件、试验方法等内容。
在明确了试验目的和范围后,标准应对试验设备的准备工作进行规范,包括试验设备的选择、校准、安装等。
试验设备的选择应根据试验对象的特点和试验要求进行合理选择,同时需要对试验设备进行定期的校准和维护,以确保试验结果的准确性和可靠性。
其次,真空严密性试验标准应对试验条件进行详细规定。
试验条件包括真空度、温度、压力等参数,这些参数对于试验结果具有重要影响。
标准应对试验所需的真空度进行要求,以确保试验环境的真空度符合试验要求。
同时,标准还应对试验过程中的温度和压力进行规范,以确保试验过程的安全可靠性。
接着,真空严密性试验标准应对试验方法进行详细规定。
试验方法是保障试验结果准确性和可靠性的关键,因此需要对试验方法进行科学、合理的规范。
试验方法应包括试验前的准备工作、试验过程中的操作要点、试验后的数据处理等内容。
在试验前的准备工作中,应对试验设备和试验环境进行检查和准备,以确保试验过程的顺利进行。
在试验过程中的操作要点中,应对试验操作人员的技能要求和注意事项进行规范,以确保试验过程的安全可靠性。
在试验后的数据处理中,应对试验数据的采集、记录、分析等工作进行规范,以确保试验结果的准确性和可靠性。
最后,真空严密性试验标准应对试验结果的判定和报告进行规范。
试验结果的判定是试验工作的最终目的,因此需要对试验结果的判定标准进行详细规定,以确保试验结果的准确性和可靠性。
提高机组真空系统严密性探索
提高机组真空系统严密性探索随着工业化和科技进步的发展,真空技术在许多领域得到广泛应用。
特别是在航空航天、半导体制造、医疗设备等领域,真空系统的严密性要求越来越高。
而机组真空系统是这些领域中至关重要的一部分,其严密性对于整个系统的性能和稳定性起着至关重要的作用。
提高机组真空系统的严密性成为当前研究的热点之一。
一、机组真空系统的严密性意义机组真空系统的严密性指的是系统中各个部件之间的联接密封性能以及系统整体的密闭性能。
机组真空系统的严密性对于系统的工作效率、安全性以及使用寿命都至关重要。
一方面,严密的真空系统可以有效地避免介质的外泄,确保系统运行的稳定性,同时也能够保护系统内部的介质免受外界环境的影响。
严密的真空系统还可以减少能源的消耗,提高系统的效率,降低运行成本。
提高机组真空系统的严密性对于整个系统的性能提升具有重要意义。
要想提高机组真空系统的严密性并不是一件容易的事。
在实际应用中,机组真空系统的严密性受到多方面因素的影响。
机组真空系统通常包括各种不同材质和结构的部件,而这些部件之间的连接往往是密封性能的关键。
机组真空系统通常面对各种复杂的工作环境,例如高温、高压、振动、腐蚀等,这些环境因素也会对系统的严密性造成影响。
机组真空系统在长期工作过程中,各个部件的磨损、老化和变形也会影响系统的严密性。
要想提高机组真空系统的严密性,面临着诸多技术挑战。
针对机组真空系统严密性的技术挑战,科研人员提出了一系列的技术手段和方法,以期提高系统的严密性。
针对连接部件的密封性能提出了一系列的新型密封材料和结构设计,以提高连接部件的密封性和耐高温、耐高压等特性。
针对复杂的工作环境,科研人员也提出了一系列的防护措施,如使用耐腐蚀材料、加强部件的结构强度等。
为了延长系统的使用寿命,科研人员也在部件的材料选择、表面处理、润滑等方面进行了改进。
除了以上技术手段之外,提高机组真空系统的严密性还需要在系统设计、工艺流程和维护管理等方面进行综合考虑。
真空严密性试验标准
真空严密性试验标准真空严密性试验是指在一定的真空度条件下,对被试验物体进行密封性能测试的一种试验方法。
在工业生产中,许多设备和产品需要在真空环境下工作,因此对其密封性能的要求非常高。
为了确保设备和产品在真空环境下能够正常工作,必须对其进行严密性试验,以验证其密封性能是否符合要求。
本文将对真空严密性试验的标准进行详细介绍。
首先,真空严密性试验的标准主要包括试验方法、试验条件、试验设备、试验程序和试验结果评定等内容。
试验方法是指进行真空严密性试验的具体操作步骤,包括对被试验物体的准备、真空度的要求、密封性能的测试方法等。
试验条件是指进行试验时需要满足的环境条件,包括温度、湿度、气压等参数。
试验设备是指进行试验所需要的设备和仪器,包括真空泵、真空仪表、密封性能测试设备等。
试验程序是指进行试验时需要按照的具体步骤和要求,包括试验前的准备工作、试验过程中的操作要求、试验后的数据处理等。
试验结果评定是指根据试验结果对被试验物体的密封性能进行评定和判定,包括合格、不合格、需重新调整等。
其次,真空严密性试验的标准还需要考虑到不同类型的被试验物体和不同的应用场景。
在实际工程中,被试验物体的形状、材料、尺寸等因素会对试验的具体要求产生影响。
因此,针对不同的被试验物体和应用场景,需要制定相应的试验标准,以确保试验能够准确、有效地进行。
同时,还需要考虑到试验过程中可能出现的异常情况和应对措施,以确保试验的顺利进行和结果的准确评定。
最后,真空严密性试验的标准需要不断进行更新和完善。
随着科学技术的发展和工程实践的需求,对真空严密性试验的要求也在不断提高。
因此,需要不断对试验标准进行修订和更新,以适应新的材料、新的工艺和新的应用场景。
同时,还需要加强对试验标准的宣传和培训,以确保试验人员能够正确理解和执行试验标准,保证试验结果的准确性和可靠性。
综上所述,真空严密性试验的标准是确保设备和产品密封性能的重要依据,对于保障设备和产品在真空环境下的正常工作具有重要意义。
汽轮机凝汽器真空严密性探讨
汽轮机凝汽器真空严密性探讨引言汽轮机组的真空系统严密性直接影响到凝汽器压力、凝结水过冷度、含氧量的机理,以及对汽轮机组安全运行和经济性的影响,指出了真空系统严密性的重要性。
同时还介绍了当今国内广泛采用的凝汽器热力除氧—凝结水聚集器的鼓泡除氧装置的结构、原理和相关数据。
汽轮机真空系统严密性是关系到汽轮机安全、经济运行的一项重要指标, 对引起其下降的原因与部位进行诊断, 并采取有效的措施提高真空系统的严密性是电力生产部门一项基础性工作。
关键词:汽轮机,真空严密性,汽轮机真空V ACUUM CONDENSATE OF STEAM TURBINEINTRODUCTIONSteam Turbine Vacuum System of a direct impact on condenser pressure condensate subcooling, the mechanism of oxygen, and the safe operation of gas turbine and economic impact, points out the importance of vacuum tightness. China also introduced today a widely used thermal deaerator condenser - condensing water bubbling oxygen removal deviceaggregation device structure, principle and related data. Turbine Vacuum System is related to the turbine safety, an important indicator of economic performance, on the reasons for the decline caused by its association with site diagnosis, and to take effective measures to improve the tightness of the vacuum system is a basic electricity production sector work .KEYWORDS: steam turbine, vacuum tightness, turbine vacuum目录引言(中文) (2)引言(英文) (3)一、凝汽器真空的成因 (5)二、真空严密性差的危害 (5)三、结合发电厂135MW机组长期存在真空度不足的问题 (6)四、真空系统严密性不足的特征 (7)五、引起真空系统严密性下降的原因 (8)六、泄露的检测与诊断 (10)七、几种防止泄露的技术措施 (13)结论 (16)谢辞 (17)一、凝汽器真空的成因凝汽器中形成真空的成因是,由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水,其比容急剧缩小。
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。
提高机组真空系统严密性探索
提高机组真空系统严密性探索机组真空系统的严密性对于机组的正常运行和性能有着至关重要的影响,因此提高机组真空系统的严密性是工程技术人员必须探索的问题。
本文将针对机组真空系统的严密性进行探讨,介绍真空系统严密性的作用和影响因素,并深入剖析几种提高机组真空系统严密性的方法。
一、机组真空系统的严密性作用及影响因素机组真空系统主要用于产生和维持机组所需的低压环境。
真空系统的严密性是指系统内部的气体分子数目很少,使系统内部形成很低的压强,在达到一定真空度时,才能满足机组的需求。
机组真空系统的严密性可以影响机组的性能和稳定性,一般包括以下几个方面:1. 真空度影响:机组真空系统的真空度越高,机组运行所需的气体分子数目越少,满足正常运行的能力也越强。
2. 防漏效果:真空系统是否严密与系统内部气体的吸收、泄漏等密切相关,严密性不佳则会导致机组内部气体不断泄漏,阻碍机组正常运行。
3. 维修难度:真空系统的严密性还对系统维护和维修所需的时间和费用产生影响,严密性不佳则会增加维修难度和维修时间。
机组真空系统的严密性受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 设计和安装:系统本身的设计和安装质量,以及相应的气密连接方式等都直接影响真空系统的严密性。
2. 质量与使用时间:真空系统所使用的材料和质量,以及使用时间的长短也会对真空系统的严密性产生巨大影响。
3. 环境通透性和分子转移速率:真空系统的环境通透性和分子转移速率等因素也与系统的气密性密切相关。
为了提高机组真空系统的严密性,一般可以采取以下几种方法:1. 设计优化:通过对真空系统的设计和气密连接方式等进行优化,即使在高真空下也能保证系统的严密性,从而满足机组的需求。
2. 材料使用优化:采用高质量的材料和密封件,如橡胶密封件、石墨密封件等,可以提高机组真空系统的严密性。
3. 维护管理:定期对机组真空系统进行检查、维护和更换密封件等,保证系统的良好状态,是提高机组真空系统严密性的必要手段。
如何做真空严密性实验
如何做真空严密性实验
1、试验条件:
凝汽器真空正常,并处于稳定状态。
机组负荷应稳定在80%以上额定负荷。
试验时应保持机组负荷及其运行参数稳定。
新安装或大修后的机组应进行真空严密性试验。
机组正常运行,可每月进行一次。
2、试验步骤:
维持机组负荷在480MW以上,保持运行工况稳定。
记录试验前的机组负荷、凝汽器真空及其低压缸排汽温度。
全停真空泵。
每30S记录一次凝汽器真空值,共记录5分钟。
启动真空泵。
取后3分钟的下降值,求得平均值算出真空平均下降速度。
3、真空严密性评价标准如下:
1)优:0.133KPa/分(1mmHg/分)。
2)良:0.266KPa/分(2mmHg/分)。
3)合格:0.399KPa/分(3mmHg/分)。
4、试验注意事项:
试验时,如真空下降至-86KPa或排汽温度上升至80℃,应立即停止试验,启动真空泵,恢复真空系统运行。
试验前应该检查备用真空泵良好备用。
试验前真空必须在89KPa以上。
破坏真空紧急停机是指打闸后立即开启真空破坏门并停止抽汽器的工作,真空到零前不能退出轴封供汽,否则会造成轴封处转子急剧冷却,造成动静摩擦!破坏真空只是开真空破坏门而已!至于低压安全门爆,只要及时切断进入凝汽器的汽源、不开启Ⅱ级旁路及维持凝
泵、循环水泵运行,发生的可能性很小。
真空严密性试验报告
2019年 05月#1机真空严密性报告试验人员:试验日期:报告编写:审核:批准:一、试验目的汽轮机凝汽器严密性的好坏直接关系到凝汽器真空和凝结水品质。
真空严密性检测的目的是检测凝汽设备真空系统内的管路、附件以及凝汽器本身的各个结合面的严密程度,判断凝汽器以及真空系统严密性的优劣,找出漏点,提高机组经济性。
二、试验依据DL/T1290013直接空冷机组真空严密性试验方法三、试验条件1.空冷岛顶部环境风速不大于3m/s。
2.应在无雨、无雪的气候条件下进行试验。
3.备用真空泵工作性能应正常,在良好备用状态。
4.应停运空冷岛喷淋冷却装置。
5.机组各设备运行正常。
四、试验要求1.试验期间机组负荷应在480MW以上稳定运行。
2.应解除机组AGC控制,保持进汽调门开度不变。
3.应维持主再热蒸汽参数不变。
4.应保持空冷风机转速和运行风机台数不变。
5.停止运行真空泵并开始记录时间。
五、实验步骤1.关闭水环真空泵入口门,停运水环真空泵。
2.每30s一次记录排气压力,记录10分钟。
3.启水环真空泵,打开水环真空泵入口门。
4.保持其他条件不变,继续记录排汽压力,直至排汽压力基本恢复到试验前水平,结束试验。
六、试验注意事项1.试验期间应保证汽轮机安全,振动、胀差等主要参数在规定范围内运行。
2.试验中应记录机组负荷、环境风速、环境温度、风机频率、风机运行台数、轴封供汽压力、主再热蒸汽压力、温度。
七、试验标准及判据1、空冷机组真空下降不超过100Pa/min且每个数据波动不超过50Pa为优良,真空下降不超过200Pa/min且每个数据波动不超过50Pa为合格。
2、试验时,启水环真空泵后,机组背压恢复到基本稳定的时间小于机组背压上升时间。
八、试验时机组相关参数九、试验数据分析及结论(见附表)。
真空严密性试验
真空严密性试验真空严密性试验的目的真空严密性试验的目的是检查汽轮机负压区域是否存在,由于设备原因导致的漏空气现象,并且这样缺陷有可能发展严重威胁到真空,威胁到机组而进行的一种试验。
在机组正常运行时,由于真空泵的作用,如果系统只有很小漏量时,完全能满足正常运行时的真空,如果漏量大又没及时发现就可能造成事故,所以要隔离真空泵,通过分析真空下降趋势来判断系统漏量,如果做出来是不合格的(表示漏量大)要立即对真空系统进行检查,找出原因,及时处理。
至于为什么不能在大负荷情况下做的原因我想是因为低负荷负压区大将更真实反映真空系统是否严密。
为什么做真空严密性试验时,要规定负荷满足要求?因真空系统的漏空气量与负荷有关,负荷相同,处在真空状态的设备、系统范围相同,凝汽器内真空也相同,凿空气量也相同,而且相同的漏空气量,在负荷不同时真空上升的速度也不一样。
为此法规规定,搞真空严密性试验时,真空应当平衡在80%额定负荷(有的机组真空严密性试验就是在额定负荷)下展开,其原因就是该机组长期在额定负荷下运转。
如何做真空严密性试验?1、机组拎80%负荷平衡运转。
2、备用水环真空泵分离水箱水位正常,入口蝶阀开关灵活动作正确。
3、真空系统运转正常,凝汽器真空在90kpa以上。
1、断开真空泵联锁开关。
2、启动水泵真空泵试转正常后暂停。
3、关闭水环式真空泵手动截门,稳定1分钟,记录真空值起始时间。
4、5分钟后打开真空泵手动截门,记录真空上升值,真空上升速度每分钟不大于0.4kpa为合格。
5、试验中凝汽器真空下降至86kpa时,应停止试验,全开真空泵入口手动截门(真空泵入口气动门和凝汽器之间的抽汽管道上有两个手动截门,高低压侧各一个)。
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直接空冷系统真空严密性研究尹海宇[1]郭民臣[2] 张晶宇[2](1、山西大唐国际云冈热电有限责任公司,山西大同037039 )(2、华北电力大学能源与动力工程学院,,北京10220)摘要:真空严密性试验是确定凝汽器真空是否泄漏的重要方法,而漏空气是影响直接空冷机组真空的主要因素之一。
从理上分析了空冷凝汽器经历的传热和热力学过程,建立了空冷凝汽器真空严密性的数学模型,由此得到了进行严密性试验时背压随试验时间的变化关系,为分析空冷机组真空严密性变化规律提供了依据。
以200MW空冷机组数据为例进行了实例计算,对比实际进行真空严密性试验测得的关系曲线,两者基本相似。
并由此引出对不同容量的直接空冷机组真空严密性试验标准的探讨,指出不同机组应根据其真空容积和设计漏空气量制定合适的标准。
关键词:直接空冷;空冷凝汽器;真空严密性;真空严密性试验;机组热经济性中图分类号:TK264.1Study of V acuum Tightness for Direct Air-cooled SystemYin hai-yu[1](1.SHANXI DATANG INTERNATIONAL YUNGANG THERMAL POWRECO.,LTD.,Datong,Shanxi 037039,China)(2.ABSTRACT:The mathematical model of vacuum tightness experiment for condenser of 200MW air-cooled power plant is established. The relation between back-pressure and time of experiment is got through a example. And it is similar with the actual measured data. The standard of vacuum tightness experiment for the direct air-cooled units of different capacities is also discussed. This paper point out that the different units should develop an appropriate standard based on its vacuum volume and designed leakage air volume.Key words: direct air-cooled; air-cooled condenser; vacuum tightness; vacuum tightness experiment; thermal economy of unit1.引言直接空冷机组中凝汽器的一个主要作用是在汽轮机排汽口处建立并维持一定的真空,使蒸汽在汽轮机内膨胀到指定的凝汽压力,以提高汽轮机的可用焓降,将更多的焓降转变为机械功,因此真空值已成为空冷汽轮机经济运行的一个主要指标,而真空严密性是影响汽轮机真空的一个主要因素。
若机组真空严密性差,则会有大量空气漏入空冷机组真空系统中,从而降低机组真空。
因此真空系统严密性已成为评价空冷电厂节能降耗的一个重要指标。
目前空冷电厂是通过做真空严密性试验来检验机组冷端真空严密程度的,沿用湿冷机组的程序。
试验时,机组负荷稳定在额定负荷的80%以上,关停真空泵,然后记录凝汽器真空表的真空值,自关停真空泵后30秒起,每隔半分钟记录一次真空值,共记录8分钟,取后5分钟的记录值算得真空的平均下降值。
真空严密性的好坏便是通过做此试验得到的真空下降速度来进行评判。
若平均每分钟真空下降值越大则说明严密性越差,相反则说明严密性越好。
至于不同容量的空冷机组该执行什么样的真空严密性试验标准,现在还没有一个公认的定论。
本文通过建立真空严密性试验的数学模型来分析试验时机组真空同试验时间的关系,并借此引出对真空严密性试验标准的探讨。
提出不同大小空冷机组制定真空严密性标准该遵循的原则,对此方面的研究有一定的意义。
2. 真空严密性试验的数学模型当空冷凝汽器正常运行的情况下,忽略排汽管道的压损,汽轮机的排汽压力就是凝汽器中水蒸汽的凝结压力。
而当做真空严密性试验时,抽气的真空泵处于关闭状态,此时汽轮机的排汽压力为水蒸汽的凝结压力和漏入空气自身分压力共同决定。
根据道尔顿分压定律,此时机组的背压为两个分压力之和[3],即:a s c P P P += (1)其中:c P 为凝汽器的总压力;s P 为凝汽器内水蒸气的凝结压力;a P 为凝汽器内的空气分压力。
凝汽器内水蒸汽的凝结压力s P 是由凝结温度s t 确定的,由传热单元数法(NTU -ε)可以得到空冷凝汽器内水蒸汽的凝结温度111a NTUa y y a s t e c A v Qt +-⋅=-ρ(2)式中,Q 为空冷凝汽器的散热量,a ρ为空气密度,y v 为迎风面风速,y A 为迎风面面积,a c 为空气比热,NTU 为传热单元数,1a t 是空冷凝汽器进口温度。
其中空冷凝汽器传热单元数NTU 可表示为:ay y a c A v KANTU ρ=(3)式中,K 为空冷凝汽器的传热系数,A 为空冷凝汽器的传热面积。
空冷凝汽器的换热管束为椭圆翅片管,根据传热学定律,在假设翅片管清洁情况下,以翅片管外表面为基准的凝汽器平均传热系数可表示为00111ηαλδα⋅+⋅+⋅=w miiA A A A K (4)式中:i α、w α分别为翅片管内的蒸汽凝结换热系数和管外的对流换热系数,δ为翅片管厚度,λ为翅片管的管壁的导热系数,i A 、0A 分别为翅片管内外表面积,0η为翅片总效率。
空冷散热器外部为强制对流换热,由于翅片结构千差万别,其对流换热系数往往要通过专门的实验来确定。
对于本文所应用的椭圆翅片管束的对流换热系数可参考文献[5]对国产矩形翅片椭圆管族的放热系数和气流阻力进行实验论证,获得管外对流换热系数经验关系式Ha w d 6.0Re19.0λα= (5)式中:a λ为空气导热系数,Re 为管外空气雷诺数,H d 为翅片管当量直径。
空冷散热器管内凝结放热系数目前还没有一个普遍公认的公式,通过对现有公式的比较,文献[6]认为只有当凝汽器内空气开始积聚时,蒸汽的凝结换热系数才会下降,借助于凝汽器内空气的质量份额描述蒸汽侧放热系数比较合理,其公式如下04.00)(81.0-=s i d εαα (6)式中:ε为空气的质量份额,其值为sa a m m m +=ε,其中a m 和s m 分别为凝汽器内空气和蒸汽的质量,s d 为凝汽器单位冷却面积的热负荷,表示为AD d s 0=,0α—纯净蒸汽在单个竖直管外凝结放热系数,可根据传热学中努塞尔公式计算25.0230)(cos 729.0⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=w s l l l t t L rg μθρλα (7)由于饱和蒸汽的温度和压力是一一对应的,所以知道了蒸汽的凝结温度其压力可由水蒸气性质表查得,也可以由经验公式得出:46.766.5710081.9⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=s s t P (8)另一方面由于空气的集聚造成的分压力可以用理想气体状态方程求得:s a a a T R VG P ⋅⋅=τ (9)式中:a G 为凝汽器的空气漏入量,τ为做真空严密性试验的时间,V 为空冷机组的真空系统容积,a R 为空气的气体常数。
对于一个确定的空冷凝汽器系统,其各种参数确定以后就可以根据以上各式得到真空严密性试验时背压随时间的变化关系。
3.实例计算3.1 原始数据以山西大同云冈热电厂200MW直接空冷机组为例,用以上的数学模型建立其设计工况下真空严密性试验时背压随时间变化的关系。
其中设计工况下机组冷端数据如下:表1 云冈电厂200MW机组设计数据翅片,其结构尺寸如下3.2 计算结果及分析通过以上数据,我们可以依据上节所建立的数学模型得到该空冷机组在设计工况下做真空严密性试验时背压随时间的变化关系如下图(假设空气漏入量为60minkg)。
/图1 真空严密性试验时背压随时间的变化关系由上图的曲线可以看出,在做真空严密性试验时,汽轮机的排气压力随时间的变化关系有两个不同的阶段。
第一阶段前5分时间内,排气压力随时间上升的斜率很大。
从机理上来说,这是由于当抽气设备关闭时,真空内的空气无法排出而迅速积聚,且由运动状态变为静止状态,掺混于蒸汽中,致使蒸汽凝结放热系数迅速下降,最终导致散热器的整体换热系数下降,凝汽器散热情况恶化,蒸汽的凝结温度升高,从而蒸汽的凝结压力P大幅增加,s成为此阶段排气压力升高的主要因素。
第二阶段为5分钟以后,排气压力随时间的变化趋于平缓近似成线性关系。
这是由于随着空气在蒸汽中含量的增加,蒸汽凝结换热系数下降也趋于平缓甚至几乎不再下降,此时蒸汽的凝结温度变化很小,其凝结压力P也就趋于不变,而此时随着空气含量的增加其s本身的分压力已经到了不能忽略的地步,即P的增量成为此阶段排气压力升a高的主要贡献者。
综上,做真空严密性试验时,理论上前期背压变化速度较大(非线性)后期趋于平缓变化(线性)。
这个结论和许多电厂试验时记录的实测数据变化也是相似的。
例如文献[8]提供的云冈电厂2003年10月所做的一次真空严密性试验数据如图2,由图可以看到实际真空严密性试验时的真空变化和我们由数学模型得到的是相似的。
这种现象产生的原因就是在严密性试验时,不同时期P和a P的增量对结果贡献不同而造成的。
值得提出的是严密性试验后期s压力的升高主要是由于空气分压力升高造成的,当真空系统的体积和排气温度一定时,空气分压力就是漏入空气量的单值函数。
电厂做严密性试验的目的就是为了反应空气在真空系统内的集聚速度,因此取试验后期数值进行平均更能达到目的。
这也是做严密性试验时要求记录8分钟数据,取后5分钟数据的原因之一。
图2 云冈电厂2003年10月份真空严密性试验数据4.真空严密性试验标准现行的湿冷机组真空严密性试验标准根据原水电部颁布标准为小于400P a/min为合格。
它既没有考虑机组形式,也不论机组容量大小,一概沿用此标准。
由上部分我们知道在外界环境稳定的情况下,平均每分钟真空下降值反应的是单位时间内空气漏入量。
但对于不同形式和容量的机组,同样的平均每分钟真空下降值,其单位时间的空气漏入量是不同的。
例如600MW 机组其真空体积几乎比300MW机组大一倍,在同样的每分钟真空下降值前提下,600MW机组漏入空气量也几乎比300MW的大一倍。
因此真空严密性试验的验收标准应兼顾真空容积[9]。
对于直接空冷机组,由于整个排气系统和散热元件都是焊接的,原则上不允许有泄漏。