在汽輪機的生產(chǎn)運行中經(jīng)常會出現(xiàn)的情況是汽輪機汽耗量大等狀況。對于汽輪機汽耗的研究,我國還有很大的提升空間。本文通過對某廠28000m3/ h空分裝置驅(qū)動空壓機及空氣增壓機的汽輪機型號為NK S50 /7 1 /0 , 單缸冷凝式,定額功率是33946KW,轉(zhuǎn)速為5665r/min,進汽壓力為3.5MPa,溫度是400攝氏度,流量是153.54t/h,正常功率為30610KW,轉(zhuǎn)速為5547r/min,進汽流量為135.86t/h。的汽輪機進行分析研究,總結(jié)出汽輪機汽耗因素和相關(guān)建議。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,汽輪機得到廣泛的運用。但在過去的今年里,在汽輪機上仍存在著汽輪機的汽耗量大的現(xiàn)象。從經(jīng)濟與環(huán)保的角度來說,發(fā)電廠等工廠在汽輪機的應(yīng)用過程中,對其汽耗量的控制有待提高。需要我國的科研人員加大對汽輪機的研究,不斷改進汽輪機技術(shù),使其汽耗量能夠減少,同時起到保護環(huán)境的作用。本文分析了其產(chǎn)生的原因,并提出了相關(guān)的建議,具有一定的理論意義和實踐意義。
1.汽輪機汽耗產(chǎn)生的原因
1.1. 蒸汽壓力
考慮汽輪機的經(jīng)濟效用,如果汽輪機其他的運行條件保持不變,蒸汽壓力降低,其做工地能力減小。為了維持汽輪機正常的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),蒸汽的流量就會增加??紤]其安全性,其蒸汽壓力降低,就會引起調(diào)節(jié)級焓降減少, 反動度增加,同時末級焓降會增加,相應(yīng)的反動度會降低等。如果蒸汽壓力降低較多,就會使汽輪機中的的葉片應(yīng)力以及轉(zhuǎn)子所承受的壓力過大,這樣就容易造成汽輪機的汽耗加大,同時使汽輪機的隔板以及動葉處于超負(fù)荷狀態(tài),超過軸承的承載能力。
1.2.蒸汽溫度
蒸汽的溫度設(shè)置在一定的溫度,這樣才能使蒸汽機的汽耗量保持在正常水平。當(dāng)蒸汽溫度升高時,就會造成單位質(zhì)量的工質(zhì)循環(huán)凈功增大,只有不斷的提高循環(huán)熱效率,降低汽耗,才對整個裝置有利。當(dāng)蒸汽壓力不變時,其溫度降低,含有的焓的量就會減少,蒸汽做的功減少,這樣就容易造成汽輪機汽耗的增加,同時蒸汽溫度的降低還會對末幾級的葉片造成沖蝕的作用,威脅到汽輪機的安全運行。蒸汽的溫度又是受多方面影響的,必須要做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)措施,使蒸汽溫度保持在一定的范圍內(nèi)。
1.3.凝汽器真空度
汽輪機內(nèi)的凝汽器真空度升高,就會使排汽壓力降低,同時排汽溫度降低。這樣蒸汽中的熱能能夠被循環(huán)水帶走的熱量就會減少,熱能損失的較少。凝汽器的真空度越高,蒸汽中的熱能變?yōu)榈臋C械能的越多,這樣汽輪機的汽耗量就會減少。如果凝汽器的真空度降低,那么排汽壓力就會升高,排汽的溫度也會升高,蒸汽中的熱能被循環(huán)水帶走的就會越多。如果要保持汽輪機的定額負(fù)荷,就要不斷增加汽輪機中蒸汽的流量,這樣就在某種程度上汽輪機汽耗量加大,同時對汽輪機的安全性也有一定的影響。
1.4.空壓機負(fù)荷
綜合分析某廠的空壓機裝置,發(fā)現(xiàn)當(dāng)加大空壓機的氣量后,蒸汽壓在維持其他條件不變的情況下,容易使蒸汽流量增加。主要是由下面兩方面的原因:一是做功方面,二是轉(zhuǎn)速方面。在做功方面,空壓機加量后,會帶動氣體量增加,其出口的壓力也會增加,對氣體所做的功也會增加。而這些都是由汽輪機驅(qū)動的,就會造成汽輪機汽耗量增大。在轉(zhuǎn)速上,空壓機加量后,汽輪機的轉(zhuǎn)速降低,為了維持正常的轉(zhuǎn)速,汽輪機的汽耗量就會加大,空壓機的負(fù)荷也會加大。
2.對汽輪機汽耗的相關(guān)建議
2.1.改進循環(huán)水和真空系統(tǒng)
對于汽輪機要進行真空系統(tǒng)注水的方式尋找汽輪機的漏洞,以消除真空系統(tǒng)中的漏電,對凝汽器進行一定的疏通,使其保持通暢。并且不斷增加循環(huán)泵的臺數(shù),結(jié)合不同的季節(jié),提高汽輪機的循環(huán)系統(tǒng),提高其循環(huán)利用率。通過加強水塔循環(huán)水的排污頻率,調(diào)差分析周邊的實際環(huán)境狀況,并進行相應(yīng)的化驗檢查,分析其結(jié)果,選擇新的藥劑配方和藥劑量。對于循環(huán)水系統(tǒng)中水的供給,選擇水源充足的深井水,使水源能夠保證水循環(huán)系統(tǒng)的正常運行。
2.2.對通流中的部門間隙進行合理調(diào)整
在汽輪機機組人員進行維修檢查時,發(fā)現(xiàn)機組的各級軸封和隔板汽封之間都有一定程度的磨損狀況,其中較為嚴(yán)重的是低壓軸封和高壓速度級、低壓速度級隔板的汽封等部位磨損的較為嚴(yán)重。同時許多的高壓速度級與低壓速度級的轉(zhuǎn)子葉片上也有較深的磨痕。同時各級動靜間隙值夜比標(biāo)準(zhǔn)值偏大,為了減低汽輪機的汽耗量,就要對這之間的間隙進行相應(yīng)的維修與調(diào)整,使其能夠達到汽輪機汽耗的標(biāo)準(zhǔn)值,減低其汽耗量和汽耗率。
2.3.保持氣流通道的流暢
在原則上,汽輪機中的蒸汽六道的流動方向是在不斷擴大的,但這樣會很容易造成末級的兩個低壓級葉片在氣缸壁的傾角過大,超過標(biāo)準(zhǔn)值。蒸汽的體積會增大,流線的漸擴讀也會增大。在現(xiàn)有的汽輪機中,如果汽輪機的汽流在輪軸內(nèi)失速,就會給汽輪機造成很大的損失。在現(xiàn)代的汽輪機的汽缸內(nèi),常常會將導(dǎo)葉傾斜和扭曲,這樣流線會想輪軸方向轉(zhuǎn)動,反動度會增大,降低帶動葉間隙的損失,降低汽輪機的汽耗量。
2.4.減少排汽損失
一般的汽輪機中會安裝多級葉片,一般來說前一級的排汽損失會全部作用于后一級的進汽量,到汽輪機的最后一級才會有排汽能量的損失。并且其中的一部分還會用于擴壓汽,進行回收利用。迄今為止,我們采用的是利用較長的末級葉片以此來減少排汽的損失,以此來降低汽輪機的汽耗量。一般低壓末級的葉片的排汽速度回設(shè)置在290m/s。而現(xiàn)在的汽輪機的末級排汽速度的最佳選擇是210~240m/s,這樣可以減少0.8%的熱耗量,降低汽輪機汽耗量。
綜上所述汽輪機汽耗主要介紹了由于蒸汽的壓力、溫度以及凝汽器的真空度,空壓機的負(fù)荷量引起的汽輪機汽耗量大的原因,此外還有蒸汽的品質(zhì)、循環(huán)水的溫度、熱井液位和膨脹空氣量等對汽輪機的影響,通過深入的分析,提出了相應(yīng)的解決措施,并將其應(yīng)用于實踐中,使得汽輪機的汽耗量明顯減少,汽輪機的汽耗率得到很大的提高,在實際運行中具有一定的經(jīng)濟效益。