射水抽氣器特點?如何解決倒吸原因及處理方案？
汽輪機凝汽器維持真空的主要設備是射水抽氣器，但由于抽氣逆止閥往往受到環(huán)境影響而腐蝕，出現(xiàn)射水抽氣器倒吸，導致凝結水水質超標等。如何解決這種現(xiàn)象及解決方法?
射水抽氣系統(tǒng)結構簡單、工作可靠、抽吸氣體能力大、  不需另設啟動抽氣器啟動運行方便，廣泛應用在小容量汽輪發(fā)電機組中機組運行時用射水抽氣系統(tǒng)抽出凝汽器及真空系統(tǒng)中漏人的不凝結氣體,同時維持凝汽器的真空,對機組的安全經(jīng)濟運行起著重要作用。
山東光明熱電股份有限公司3號汽輪發(fā)電機組為南汽生產(chǎn)的12MW抽凝式機組，采用射水抽氣器來維持凝汽器真空。由于使用礦井水作為冷卻介質,水質為高堿高硬水。夏季運行時，射水抽氣器系統(tǒng)補水溫度高,加之系統(tǒng)設計不合理，導致射水抽氣器抽吸能力下降，在機組負荷波動過大及停機時易造成凝汽器倒吸,導致凝結水水質超標,影響機組運行。
倒吸原因及分析
1.射水抽氣器主要技術參數(shù)
射水抽氣器型號CS12-2,抽吸壓力0.004MPa,工作水溫20C，抽氣量6kgh,工作水量140th,揚程39m。
2.影響抽氣器效果的因素
1)工作水溫的影響。夏季由于射水抽氣器補水(凝汽器循環(huán)水)溫度高,在30-35C,抽氣系統(tǒng)工作時,抽出的不凝結氣體溫度在40-50C,射水箱散熱較差，隨著運行時間增加,抽出的高溫汽與空氣混合物使工作水溫不斷升高(達到40C),遠遠超出設計工作水溫根據(jù)水飽和溫度同飽和壓力的對應關系，工作水溫高,其能建立的真空度就低,抽吸能力就減小，反之亦然。當工作水溫>30C時，每升高5c,吸人室的壓力約提高1.97kPa由于射水溫度高于射水抽氣器喉部壓力所對應的飽和溫度,使得部分水汽化，體積膨脹,工作水流量下降,抽氣器吸人室壓力升高，抽吸能力下降，在機組負荷突變時會造成倒吸現(xiàn)象。
2)水質的影響。由于補水水質為高堿高硬水(堿度6.5mmol/L,硬度I5 mmol/L),射水箱容積小，且射水系統(tǒng)與循環(huán)冷卻水運行條件的差異,水溫高,水的滯留時間長,阻垢劑阻垢效果降低,導致系統(tǒng)結垢傾向大。容易造成抽氣器逆止門、濾水器濾網(wǎng)，管道，射水泵葉輪等處結垢，直接結果是射水泵出力降低，表現(xiàn)在出口壓力的降低，進而改變了整個系統(tǒng)的工作狀況。
3)射水抽氣器逆止閥不嚴，為防止射水泵事故狀態(tài)供水壓力降低導致噴嘴的工作水吸人凝汽器中，在射水抽氣器的氣汽混合物人口裝有逆止閥，逆止閥處在潮濕和含氧環(huán)境下，常因腐蝕發(fā)生卡澀和脫落事故，很難起到作用。
以上原因的綜合作用，使射水抽氣器的抽吸能力大幅下降，當機組負荷突降(如機組甩負荷、鍋爐負荷突降、各種狀態(tài)停機等),進汽量大幅降低凝汽量降低,循環(huán)水量不變,蒸汽過冷卻，會出現(xiàn)凝汽器壓力低于射水抽氣器壓力，由于射水抽氣器逆止閥不嚴，導致倒吸，污染凝結水給水,造成鍋爐水質異常。
解決方案
1.處理方案
1)從提高射水抽氣器抽吸能力出發(fā)對抽 氣系統(tǒng)進行酸洗，從降低結垢及水溫的角度出發(fā),將其循環(huán)系統(tǒng)由閉式循環(huán)改為開式循環(huán)，自循環(huán)泵出口接一管路至射水泵人口,抽氣器出水有兩種選擇。一是回至冷卻塔,此種方式經(jīng)現(xiàn)場調研不可行，原因循環(huán)水池與射水抽氣器距離遠且冷卻塔地勢比射水箱處高，無法自流到冷卻塔。二是回至循環(huán)泉人口,此方法可行但由于抽氣器出水為汽水混合物，回至循環(huán)泵人口會造成循環(huán)泵的嚴重氣蝕,亦不可取。
2)從防上倒吸的角度出發(fā).將空氣管布置成具有-定高度的倒U形彎，防止差質水和空氣經(jīng)射水抽氣器倒流入凝汽器。倒U形管高度的計算,射水抽氣器后的氣水混合物的密度即混合室、射出的水流和其所卷吸攜帶的空氣所組成的混合物密度，般為800-850 kg/m',凝汽器按絕對真空計,射水泵突停不返水的水柱高度是12.86m。因此在抽氣管上加裝13m長倒U形管，能有效防止射水抽氣器的氣水混合物返回凝氣器影響凝結水質的問題。
2.方案實施
在凝汽器抽氣總管開口,用與抽氣總管相同管徑DN200的鋼管焊接倒U形管管道采用全部焊接,不采用法蘭連接,以防漏氣。同時根據(jù)現(xiàn)場實際情況盡量減少彎頭，降低系統(tǒng)阻力,系統(tǒng)圖見圖2。
3.輔助措施
改造補水口降水溫。對于射水抽氣器,因在工作時不斷消耗射水泵的功率,以及有蒸汽隨同空氣被抽人，且射水箱設計容量偏小,水量置換慢,工作水溫將不斷升高。因而在實際工作時,需要排去部分工作水,補充部分溫度較低的補給水。射水箱的設計是否合理關系到射水抽氣器的效率。原系統(tǒng)補水與排污雖在箱體兩側但由于高度差低，只有200mm。補人的低溫水未完全擴散至泵的人口，既隨排污流去，降溫效果差。通過在射水箱加裝隔墻使之成為兩格,射水抽氣器排水和射水泵吸水管分別布置在射水箱兩格中，使兩者隔離間距加大，防止射水抽氣器排水直接流向射水泵人口,溢流管沒在隔墻以上,有利于水中的氣體分離排放。補水口設在射水泵人口管,有利于系統(tǒng)降溫,從而降低系統(tǒng)的結垢傾向,提高了抽吸能力。
取消射水泵出口逆止閥。射水泵的出口設逆止閥，主要防止停泵或故障時介質倒流使轉子倒轉造成損壞。但就射水抽氣系統(tǒng)而言，水由射水泵從射水箱中抽出升壓送至射水抽氣器后返回射水箱，射水泵故障時水無倒流動力,設逆止閥無實際意義。取消逆止閥后,降低了水循環(huán)的阻力，射水抽氣器的壓差增大,提高了抽氣器抽吸能力。
效果分析：
凝汽器采用倒U形普，并對管道進行酸洗和改造補水系統(tǒng)，當機組負荷突降(如機組甩負荷鍋爐負荷突降、各種狀態(tài)停機等),保證不會出現(xiàn)倒吸間題。
采用倒U形管.可有效避免凝結水污染，每次開停機威少外排凝結水量100t,同時鍋爐給水水質得到保證，鋼爐排污量每次降低150t,以每噸除鹽水10元計,每年機組啟停3次，每年可節(jié)省7500元。
系統(tǒng)改造后減輕了系統(tǒng)結垢傾向，由于工作水溫降低,射水抽氣器抽吸能力提高,凝汽器真空度提高2%。真空每提高1%，汽耗降低1-1.5%,進汽量平均在80uh,以每年夏季運行100天計，可節(jié)約蒸汽3840,以每噸蒸汽40元利潤計,每年夏季利潤增加15.36萬元。
射水抽氣器采用倒U形管的改造簡單易行，同時輔以防止結垢的措施如酸洗和改造補水排污系統(tǒng)，能有效提高射水抽氣器的抽吸效果,進而提高凝汽器真空,可改善中小型供熱機組射水抽氣系統(tǒng)的缺陷情況。 |
