抽真空系統(tǒng)課件培訓課件

抽真空系統(tǒng)目錄一、概述二、系統(tǒng)的組成與設(shè)備三、系統(tǒng)的投運與注意事項四、系統(tǒng)的運行五、系統(tǒng)的停運與注意事項六、相關(guān)規(guī)程條文釋義七、系統(tǒng)的異常與事故處理一、概述

降低汽輪機的排汽壓力是提高機組循環(huán)熱效率的主要方式之一。凝汽式汽輪機均配有完備的凝汽系統(tǒng)，一方面建立汽輪機排汽口的高度真空，另一方面回收潔凈的凝結(jié)水作為鍋爐給水。鍋爐給水中溶解有一些不凝結(jié)氣體，它們會隨著鍋爐蒸汽一同進入汽輪機，做功完畢后又排入凝汽器內(nèi)。其次，在凝汽器工作時，真空系統(tǒng)中有一些密閉不嚴的地方會漏入空氣。這些氣體無法在凝汽器內(nèi)凝結(jié)，如果不及時除去，就會積聚在凝汽器管束表面，阻礙蒸汽放熱，并且使凝結(jié)水的過冷度增大，最后影響凝汽器的真空度。一、概述汽輪機為何要建立真空？1、在保持汽輪機進汽參數(shù)不變化的情況下提高汽輪機各級的效率。

2、在保持做功能力不變條件下降低汽輪機內(nèi)蒸汽做功后的膨脹體積。

3、在保持做功能力不變條件下降低級的前后壓降。4、減少汽輪機的內(nèi)部損失。一、概述相關(guān)名詞解釋凝汽式汽輪機——凝汽式汽輪機，是指蒸汽在汽輪內(nèi)膨脹做功以后,除小部分軸封漏氣之處,全部進入凝汽器凝結(jié)成水的汽輪機。實際上為了提高汽輪機的熱效率，減少汽輪機排汽缸的直徑尺寸，將做過部分功的蒸汽從汽輪機內(nèi)抽出來，送入回熱加熱器，以加熱鍋爐給水，這種不調(diào)整抽汽式汽輪機，也統(tǒng)稱為凝汽式汽輪機。

一、概述真空——

真空的含義是指在給定的空間內(nèi)低于一個大氣壓力的氣體狀態(tài)，是一種物理現(xiàn)象。過冷度——凝結(jié)水的過冷度就是凝結(jié)水溫度低于汽輪機排汽壓力下飽和溫度的數(shù)值。

凝結(jié)水過冷度太大，會使凝結(jié)水回熱加熱所需的熱量增加，從而降低系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性；另外，還會使凝結(jié)水的溶氧量增大，引起低壓設(shè)備和管道的氧腐蝕，降低設(shè)備的安全可靠性。

一、概述阻塞背壓——汽機的阻塞背壓是指汽機末級葉片出口處的蒸汽流速接近該處的音速水平（馬赫數(shù)約為0.95）時的背壓,在通常情況下,他與汽輪機進汽量相關(guān),不同的進汽量有不同的阻塞背壓值。

一般來說，汽機背壓降低，相同發(fā)電量下汽機的進汽量就可減少，但這有個極限值，這個值就是汽輪機阻塞背壓，汽機背壓降低到比阻塞背壓還低后，降低背壓的結(jié)果是相同發(fā)電量下汽機的進汽量反而要增加。

一、概述極限真空是個變化值，它一直隨著當?shù)卮髿鈮旱淖兓兓?。所謂極限真空是指低壓缸末級葉片前后差壓達到臨界壓力比時的真空，此時如果真空再升高蒸汽將會在末級葉片排汽口處自由膨脹形成汽阻反而影響到經(jīng)濟性。凝汽器端差——凝汽器端差，凝汽器壓力下的飽和水蒸氣溫度與凝汽器冷卻水出口溫度之差稱為端差。二、系統(tǒng)的組成與設(shè)備真空系統(tǒng)的主要組成：水環(huán)式真空泵電動機分離器板式換熱器分離器水位調(diào)節(jié)器泵組有關(guān)連接管道、閥門及電氣控制設(shè)備等組成。二、系統(tǒng)的組成與設(shè)備為了保證凝汽器的正常真空度，就要不斷地抽出凝汽器內(nèi)不能凝結(jié)的氣體。因此，機組設(shè)凝汽器抽真空系統(tǒng)。抽真空系統(tǒng)的核心設(shè)備是抽汽器。抽汽器的主要型式按工作原理可分為射汽式、射水式和機械式。

射流式按其工作原理可分為射汽抽氣器射水抽氣器容積式（或稱機械式）抽氣器型式的選擇主要根據(jù)汽輪機設(shè)備的情況和抽氣設(shè)備的特點來考慮。

二、系統(tǒng)的組成與設(shè)備射汽式抽汽設(shè)備的工作需要穩(wěn)定可靠的低壓汽源。早期的中小容量機組，采用額定參數(shù)啟動，能提供射汽抽汽器所需的工作蒸汽，因此它們多采用射汽抽汽器。隨著汽輪機蒸汽參數(shù)的提高，如果依靠新蒸汽節(jié)流來獲得抽汽器的工作汽源，則使系統(tǒng)復雜，且降低了系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性；并且，大容量單元制機組在滑參數(shù)啟停及負荷大幅度變化時，啟動期間沒有合適的汽源供給抽汽器。因此，300MW和600MW機組—般不采用射汽式抽汽系統(tǒng)。二、系統(tǒng)的組成與設(shè)備射水抽汽器使用壓力水為工作介質(zhì)，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、系統(tǒng)簡單、工作可靠、制造成本低、維護工作量少、啟停靈活等優(yōu)點，在國產(chǎn)大中型機組中廣泛采用。但它需配置射水泵和射水箱，占地面積大。

二、系統(tǒng)的組成與設(shè)備常見的機械式抽汽設(shè)備為水環(huán)式真空泵，近年引進的大型機組采用較多。它具有下列優(yōu)點：(1)泵組運行自動化程度高，操作簡便、安全；(2)動、靜部分接觸面積小，檢修、維護周期長，工作量?。?3)運行經(jīng)濟，連續(xù)運行工況下單位耗功大大低于射水抽汽器，啟動工作下其抽吸能力也遠大于射水、射汽抽汽器，能縮短機組啟動時間；(4)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，運行噪音低；(5)汽水損失小。但是真空泵的造價高，使電廠一次性投資大。目前，300MW和600MW機組的抽汽設(shè)備較普遍地采用水環(huán)式真空泵這種型式。二、系統(tǒng)的組成與設(shè)備水環(huán)式真空泵工作原理：主要部件是葉輪、葉片、泵殼、吸排氣口。葉輪偏心地安裝在殼體內(nèi)，葉片為前彎式。在泵體中裝有適量的水作為工作液。當葉輪按圖中順時針方向旋轉(zhuǎn)時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的上部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度）。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的下部0°為起點，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕；當葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當小腔與排氣口相通時，氣體便被排出泵外。二、系統(tǒng)的組成與設(shè)備二、系統(tǒng)的組成與設(shè)備下圖為真空泵組的工作流程圖。凝汽器內(nèi)被抽出的氣體混合物經(jīng)氣體吸入口1、氣動蝶閥2及管道進入水環(huán)泵5，由水環(huán)泵排出后進入汽水分離器8,分離出來的氣體經(jīng)排出口10排入大氣，分離出的水則與通過水位調(diào)節(jié)器11的補充水一起流入工作水冷卻器13。冷卻后的工作水，一部分經(jīng)孔板4噴入水環(huán)泵進口，使即將抽入水環(huán)泵的氣-汽混合物中的蒸汽凝結(jié)，提高水環(huán)泵的抽吸能力；另一部分作為水環(huán)泵工作水的補水，以保證水環(huán)穩(wěn)定的厚度和工作水不超溫。二、系統(tǒng)的組成與設(shè)備1--氣體吸入口2—氣動蝶閥3—管道4—孔板5—真空泵6—聯(lián)軸器7—電動機

8—汽水分離器10—氣體排出口11—水位調(diào)節(jié)器12—補充水入口13—冷卻器二、系統(tǒng)的組成與設(shè)備二、系統(tǒng)的組成與設(shè)備二、系統(tǒng)的組成與設(shè)備二、系統(tǒng)的組成與設(shè)備三、系統(tǒng)的投運與注意事項抽真空系統(tǒng)投運前的檢查準備1.查空冷系統(tǒng)檢修工作結(jié)束，工作票收回，現(xiàn)場清潔無雜物。2.查系統(tǒng)儀表配置齊全且已投入，各儀表指示正確，各控制電源已送上，畫面上各參數(shù)及報警指示符合實際，聯(lián)系儀控投入各項保護。3.確認開式冷卻水系統(tǒng)，壓縮空氣系統(tǒng)投運正常。4.按啟動前閥門檢查卡要求查系統(tǒng)各閥門位置正確。5.查真空泵組接線牢固，地腳螺栓牢固，聯(lián)軸器防護罩完整，汽水分離器液位在高、低液位之間，必要時用旁路手動門補水或放水至正常水位。6.按規(guī)定進行抽真空系統(tǒng)聯(lián)鎖試驗合格。7.查凝結(jié)水系統(tǒng)運行，軸封系統(tǒng)準備好，汽機盤車裝置投入且運行正常。8.查真空泵滿足啟動條件后，將真空泵送電，開各抽真空手動門。關(guān)真空破壞門。三、系統(tǒng)的投運與注意事項抽真空系統(tǒng)的投運1.水環(huán)真空泵子組啟動條件:各個真空泵的液位分離器液位正常無報警2.在DCS畫面上啟動真空泵：該水環(huán)真空泵入口閥關(guān)閉。啟動水環(huán)真空泵。水環(huán)真空泵入口閥后壓力低至120mbar，打開水環(huán)真空泵入口閥。3.在機組啟動階段,抽真空系統(tǒng)兩臺水環(huán)真空泵同時運行,約四十六分鐘后將真空抽至29Kpa,然后保持一臺真空泵運行,另一臺停運備用。四、系統(tǒng)的運行抽真空系統(tǒng)的運行維護1.查運行水環(huán)真空泵轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，無異常振動、異音，泵體盤根有少量漏水，無大量泄漏、甩水現(xiàn)象。2.查真空泵組基礎(chǔ)牢固，各連接處無松動，聯(lián)軸器防護罩完整牢固。3.查真空泵電流不超額定，真空泵工作液溫度在允許范圍內(nèi)。4.查真空泵電機接線牢固，泵組接地線牢固。5.查工作及備用真空泵汽水分離器自動補水器動作正常，維持液位中間位。6.查處于真空狀態(tài)下的閥門密封水注入正常。7.查備用真空泵組具備啟動條件，備用良好，無異常報警。8.查運行泵軸承溫度不超限，泵及電機軸承振動不超限。9.水環(huán)真空泵停運時間超過一個月時，應(yīng)放盡真空泵內(nèi)存水。五、系統(tǒng)的停運與注意事項抽真空系統(tǒng)的停運1當機組轉(zhuǎn)速小于400RPM后，可停止抽真空系統(tǒng)的運行。2抽真空系統(tǒng)的停運。1關(guān)閉運行真空泵入口蝶閥。2停止運行水環(huán)真空泵。三、系統(tǒng)的投運與注意事項抽真空系統(tǒng)的試驗及注意事項真空泵定期切換試驗:1.查備用真空泵備用良好，具備啟動條件。2.將抽真空系統(tǒng)子組自動解除。3.啟動備用真空泵組，查泵組啟動正常，入口門開啟，泵入口真空表顯示壓力與其運行泵的壓力相等。4.停運原運行的真空泵,列備用。六、相關(guān)規(guī)程條文釋義低速暖機時為何真空不宜過高？答：低速暖機時若真空過高將使暖機的蒸汽流量過少，機組預熱不充分，暖機時間加長。另外，過臨界轉(zhuǎn)速時為了盡快沖過去，可加大蒸汽流量或提高真空，若一沖轉(zhuǎn)就將真空提得太高，可能使過臨界轉(zhuǎn)速的時間加長，機組長時間在接近臨界轉(zhuǎn)速的區(qū)域內(nèi)運行不安全也不允許。六、相關(guān)規(guī)程條文釋義為何緊急停機有破壞真空與不破壞真空的區(qū)別？答：破壞真空緊急停機為汽輪機遮斷后，事故依然對汽輪機造成危害，必須使汽輪機盡快停下來。不破壞真空是當汽輪機機遮斷后，事故將不對汽輪機造成危害，或能夠在汽輪機惰走時間內(nèi)暫時不對汽輪機造成危害，可適當延長其惰走時間。六、相關(guān)規(guī)程條文釋義汽輪機為什么要做真空嚴密性試驗？答：對于汽輪機來說，真空的高低對汽輪機運行的經(jīng)濟性有著直接的關(guān)系，真空高，排汽壓力、溫度低，有用焓降較大，被空氣帶走的熱量減少，機組的熱效率提高?？绽湎到y(tǒng)漏入空氣后降低了真空，有用焓降減少，空氣帶走的熱量增多。通過系統(tǒng)的真空嚴密性試驗結(jié)果，可以鑒定凝汽器的工作性能好壞，以便采取對策消除泄漏點。六、相關(guān)規(guī)程條文釋義做真空嚴密性試驗時，為什么要規(guī)定負荷滿足要求？答：真空系統(tǒng)漏氣量與負荷有關(guān)，不同負荷工況下，處于真空狀態(tài)下的設(shè)備、范圍不同，機組背壓值也不同，漏氣量也不同，而且相同的漏氣量在負荷不同時真空下降的速度也不一樣。所以要規(guī)定試驗時的負荷。另外，負荷太高時真空相對較低，做真空嚴密性試驗真空下降的余地小些，還要注意排汽溫度容易超限等不利因素。六、相關(guān)規(guī)程條文釋義做真空嚴密性試驗時，為什么要規(guī)定結(jié)果取后幾分鐘的平均值？答：因為真空泵停運后，真空下降有一個滯后階段，前5分鐘真空下降的速度往往不能準確反映實際的下降速度，所以真空下速度從第5分鐘算起，取后5分鐘的真空平均下降速度為試驗結(jié)果。六、相關(guān)規(guī)程條文釋義機組在停運降真空時，為何要規(guī)定轉(zhuǎn)速到零真空到零？答：若轉(zhuǎn)子靜止，真空還未到零則不能停止軸封供汽，若停止則冷空氣必然由軸端汽封進入汽輪機內(nèi)部，轉(zhuǎn)子軸端會局部冷卻，可能造成動靜部分發(fā)生摩擦，嚴重時會發(fā)生大軸彎曲變形；如軸封繼續(xù)供汽，則可能使轉(zhuǎn)子軸封段局部不均勻受熱，造成動靜部分發(fā)生摩擦，損壞汽封齒和軸系部分。六、相關(guān)規(guī)程條文釋義為何冷態(tài)啟動時，爐點火前一般要求機側(cè)抽真空？答：冷態(tài)啟動時，所有系統(tǒng)都要疏水暖管，且為了提升溫度都要開旁路，它們都流入排汽裝置，爐點火后流量、壓力會加大，為了能保證疏水充分，并不致將低壓缸安全薄膜頂破，爐點火前一般要求機側(cè)抽真空。另外爐點火前一般要求機側(cè)抽真空還能驗證負壓部分是否漏空氣。六、相關(guān)規(guī)程條文釋義汽輪機沖轉(zhuǎn)條件中，為什么規(guī)定要有一定數(shù)值的真空？答：汽輪機沖轉(zhuǎn)前必須有一定的真空，若真空過低，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動就需要較多的新蒸汽，而過多的乏汽突然排至凝汽器，凝汽器汽側(cè)壓力瞬間升高較多，可能使凝汽器汽側(cè)形成正壓，造成排大氣安全薄膜損壞，同時也會給汽缸和轉(zhuǎn)子造成較大的熱沖擊。沖動轉(zhuǎn)子時，真空也不能過高，真空過高不僅要延長建立真空的時間，也因為通過汽輪機的蒸汽量較少，放熱系數(shù)也小，使得汽輪機加熱緩慢，轉(zhuǎn)速也不易穩(wěn)定，從而會延長起動時間。六、相關(guān)規(guī)程條文釋義為何啟動時抽真空需三臺真空泵同時運行，而機組正常運行時只保留一臺真空泵運行？答：機組啟動初期，真空的建立就是依靠真空泵的抽吸來完成的，為了縮短抽真空時間和機組建立相對較高的真空，采用三臺真空泵同時運行的方式;而機組正常運行時真空的維持是依靠排汽被凝結(jié)成水，氣體容積急劇減小而形成的高度真空，真空泵的作用只是抽去那些不凝結(jié)的氣體，所以只保留一臺泵運行。六、相關(guān)規(guī)程條文釋義汽輪機在沖轉(zhuǎn)時為何真空不宜過高或過低？答：沖轉(zhuǎn)時真空過高，調(diào)節(jié)汽門開度較小，蒸汽量少，放熱系數(shù)小，汽輪機加熱緩慢，增加啟動時間，有可能造成末級葉片的鼓風摩擦生熱；真空過低，蒸汽量大，而過多的乏汽突然排至凝汽器，壓力瞬間升高很多，形成正壓，造成排大氣安全薄膜損壞，給汽缸和轉(zhuǎn)子造成較大的熱沖擊。七、系統(tǒng)的異常與事故處理真空泵軸承工作異?，F(xiàn)象1）軸承溫度高。2）軸承運行中有異音。3）軸承振動大。原因1）軸承潤滑脂過多。2）軸承潤滑脂過少或潤滑效果不好。3）環(huán)境溫度高或泵內(nèi)液體