[Discusión sobre la optimización y transformación del sistema de drenaje del calentador del sello del eje] Reciclaje del drenaje del calentador del sello del eje
Palabras clave: calentador del sello del eje; sistema hidrofóbico; sin nivel de agua;
Número de clasificación de la Biblioteca de China: TK26 Código de identificación del documento: A
Descripción general del eje del sistema de drenaje
La tubería de drenaje desde el calentador del sello del eje al condensador en la planta de energía generalmente utiliza una tubería de sello de agua en forma de U. Se basa en la diferencia de presión entre la entrada y la salida de la tubería sellada con agua en forma de U para drenar el agua. Se divide en tuberías selladas con agua de una sola etapa y de varias etapas y se utilizan a menudo en aplicaciones prácticas. plantas de energía. Las turbinas de vapor N° 1 y 2 de la planta de energía de biomasa de Zhanjiang son turbinas de vapor de condensación N50-8.83-5 de alta temperatura y alta presión producidas por la fábrica de turbinas de vapor Dongfang. El modelo de calentador de sello de eje de soporte es JQ-50-1, el área de intercambio de calor es de 50 m2, la presión de trabajo del lado de vapor es de 0,0951 MPa(a) y se adopta un plan de diseño de drenaje de eje preliminar. La turbina de vapor está dispuesta en el nivel de funcionamiento (8 m), el calentador del sello del eje está dispuesto en el nivel de 4,3 m y el tubo de sellado de agua de tres etapas en forma de U está dispuesto en el nivel de 0 m.
Análisis de problemas y causas de la operación de adición de 1 eje
1.1 Operación de adición de eje sin nivel de agua
Antes de poner en funcionamiento el calentador del sello del eje, instale la U Sello de agua de tres niveles en forma de U Inyecte agua en la tubería para expulsar el aire. Después de continuar inyectando agua hasta el nivel normal (240 mm), detenga la inyección de agua y colóquela en el sistema de drenaje de la tubería sellada con agua en forma de U. . Durante el proceso de arranque de la unidad, a medida que aumenta el vacío del condensador, la diferencia de presión entre la entrada y la salida del tubo del sello de agua en forma de U en el eje aumenta gradualmente y el sello de agua se destruye. El nivel de agua de la ampliación del pozo cayó rápidamente a 130 mm (indicador de nivel de agua en el sitio) y la ampliación del pozo estaba funcionando sin agua.
1.2 Análisis de la causa de la falla
Según la información del fabricante, el valor I bajo del nivel de agua del eje es de 180 mm, el nivel de agua normal es 240 mm, el valor I alto es 300 mm, y el valor de alarma de alto nivel de agua es de 340 mm. Como se muestra en la Figura 2, la escala completa del medidor de nivel de agua local es de 560 mm. La línea central de la boquilla en el medidor de nivel de agua es consistente con la línea central del eje más el cilindro. El diámetro interior del eje más el cilindro es. 400 mm, es decir, cuando el indicador de nivel de agua local muestra un valor de 160 mm, el eje más el barril no funcionan con el nivel de agua.
Generalmente, la altura de cada etapa de la tubería con sello de agua de múltiples etapas en forma de U se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
h = (Pin-Pout)/nγ+ (0,5 ~ 1) /n(1)
En la fórmula: H——La altura de cada tubería de sello de agua en el sello de agua de múltiples etapas, m; presión del sello de agua de múltiples etapas, Mpa; nivel n Serie de sello de agua en el sello de agua γ-severidad del agua, coeficiente n/m3 (0,5 ~ 1)-abundancia (despreciable).
La presión de trabajo en el lado de vapor del eje es de 0,0951 MPa(a), la contrapresión de diseño del condensador es de 7,2 KPa(a) y el sello de agua en forma de U está diseñado para ser de tres etapas. . Sustituyendo los datos correspondientes en la fórmula (1), se calcula que H = 2,93 m, mientras que la altura de cada nivel del sello de agua de múltiples etapas en forma de U diseñado originalmente es de 2,69 m (como se muestra en la Figura 65438+). Además, las razones del daño del sello de agua en forma de U Sí: la resistencia y la resistencia local a lo largo del lado de presión negativa son pequeñas, lo que dificulta compensar la influencia del vacío, y no se puede establecer un sello de agua en el lado de presión negativa. tubo en forma de U durante el proceso de ascenso hidrofóbico en el lado de presión negativa del tubo en forma de U, la presión disminuye y se vaporiza, y la densidad promedio disminuye. La altura efectiva del sello de agua requerida para equilibrar la diferencia de presión en ambos lados de la tubería en forma de U es mayor que el valor calculado. Debido a las características del combustible, la carga de la unidad generadora de biomasa cambia con frecuencia, y el volumen de entrada de vapor y la presión interna del calentador del sello del eje cambian con frecuencia, lo que hace imposible mantener el nivel de agua del sello del eje dentro de un cierto rango, lo que resulta en en cambios constantes en el volumen de drenaje en su tubo de sello de agua en forma de U.
1.3 El impacto del funcionamiento del eje sin nivel de agua en la unidad
Cuando el eje funciona sin nivel de agua, el sello de agua en forma de U se rompe y la mezcla de vapor y agua sin condensar en el calentador del sello del eje se descarga directamente al condensador. Por un lado, el vapor que ingresa al condensador aumenta la carga de calor del condensador. Sin aumentar la cantidad de agua en circulación, el vacío del condensador inevitablemente disminuirá; por otro lado, aumentará la fuga de aire hacia el condensador; El aumento de la presión parcial del gas también dificultará la condensación del vapor, reduciendo así el vacío del condensador.
Para analizar cuantitativamente el impacto del funcionamiento sin agua del eje en el vacío de la unidad, en febrero de 201165438, cuando la carga unitaria era de 50 MW, la presión del suministro de vapor del sello del eje, la temperatura, la temperatura del agua en circulación y el agua en circulación. El volumen y otros parámetros eran estables. Los datos relevantes se obtienen a través de los siguientes experimentos.
1.3.1 Cerrar la puerta manual de drenaje de salida del sello de agua en forma de U.
Cierre lentamente la puerta de liberación de agua manual en la salida del sello de agua y, cuando el nivel de agua del eje suba al nivel normal (240 mm), abra rápidamente la puerta de liberación de agua. En el breve tiempo que la puerta está cerrada, el grado de vacío de la unidad aumenta de -92,88 KPa a -94,28 KPa, y el grado de vacío aumenta en 65.438 ± 0,4 kPa.
1.3.2 Comparación de valores de vacío entre bombas de vacío simples y dos.
Cuando dos bombas de vacío funcionan al mismo tiempo, el vacío de la unidad es -92,94 kPa. Detenga la bomba de vacío A. Cuando la bomba B funciona sola, el vacío de la unidad cae a -90,25 kPa. Detenga la bomba de vacío B y el vacío de la unidad cae a -90,37 kPa cuando la bomba A está funcionando sola. El vacío de una bomba de vacío simple cae más que el de una bomba de vacío doble, lo que indica que la estanqueidad del vacío de la unidad es deficiente y hay más aire. gotea hacia el condensador.
1.3.3 Prueba de fuga de vacío
Complete la prueba de acuerdo con los pasos de la prueba de estanqueidad al vacío, mida los datos y calcule el valor de caída de vacío en aproximadamente 1,35 kPa/min, y el La prueba de estanqueidad al vacío está calificada. El valor es 0,67 kPa/min, lo que demuestra una vez más que la estanqueidad al vacío de la unidad es deficiente.
Optimización y transformación del sistema de drenaje de doble eje
2.1 Transformado inicialmente en un sello de agua de cuatro niveles.
Cuando el calentador del sello del eje está funcionando, la presión de trabajo real en el lado del vapor es de -1 ~ -0,5 kPa (presión manométrica), lo que provoca la diferencia de presión entre la entrada y la salida del agua en forma de U. el sello sea mayor que el valor de diseño original. Teniendo en cuenta factores que influyen como la vaporización hidrófoba y la fluctuación de carga, inicialmente se decidió aumentar la altura efectiva del sello del eje, transformar el sello de agua de tres niveles en un sello de agua de cuatro niveles y observar el efecto de la aplicación. Después de la transformación (como se muestra en la Figura 1), cuando se pone en marcha la unidad, el eje se llena con agua hasta el nivel normal y se pone en funcionamiento. Después de un breve período de estabilidad, el nivel del agua en el pozo cayó rápidamente a 140 mm y todavía estaba funcionando sin nivel de agua. Cuando los parámetros de la unidad son básicamente los mismos que antes de la transformación, el valor de vacío de la unidad es -93,37 KPa, que es aproximadamente 0,5 KPa más alto que en las mismas condiciones de trabajo antes de la transformación. La altura total efectiva del sello de agua después de que el sello de agua en forma de U se transforma a cuatro niveles es de 10,76 m, lo que en principio cumple con los requisitos de altura del sello de agua bajo las condiciones de diseño, y el vacío de la unidad también se ha mejorado. Sin embargo, debido a la influencia de la tasa de vaporización hidrofóbica y otros factores, el calentador de eje aún no puede mantener el funcionamiento normal del nivel del agua. Cuando se detiene una bomba de vacío, el vacío de la unidad cae a -91,17 KPa, que es 2,2 KPa más bajo que cuando dos bombas de vacío están funcionando. El efecto de la reforma del sello de agua no es significativo.
2.2 Utilice un dispositivo de ajuste del nivel de agua bifásico vapor-líquido para controlar el nivel de agua del eje.
2.2.1 Base y plan de modificación
El diseño de sellos de agua de varios niveles es un proceso de cálculo complejo, y la altura de cada nivel de sellos de agua generalmente se determina mediante cálculo estático. métodos. En el funcionamiento real de la unidad, afectado por diversos factores dinámicos, los parámetros de entrada y salida del sello de agua multietapa del eje no coinciden con los parámetros in situ. Por ejemplo, cuando el vacío de la unidad es diferente en invierno y verano, la cantidad de vapor en el sello del eje aumenta debido al aumento en la separación del sello. Cambios en el caudal del agua de refrigeración (agua condensada) del eje. El sello provoca cambios en la medición de la presión, cambios en la tasa de evaporación del sello del eje, etc. Todos estos son factores inciertos que afectan el funcionamiento estable del sello de agua. Por lo tanto, es difícil calcular con precisión la altura de cada nivel del sello de agua analizando de manera precisa y cuantitativa el impacto de varios factores dinámicos en el sello de agua.