汽动给水泵机械密封水温度异常升高分析与对策

在发生火力发电厂汽动给水泵机械密封系统故障时,很可能会造成汽动给水泵跳闸,危及机组安全运行。基于现场一起汽动给水泵机械密封水温度异常升高现象,分析排查故障原因,提出异常处理方法、整改措施及建议,以期为汽动给水泵机械密封水温度异常升高的处理提供参考。

单汽泵机组小汽轮机备用汽源无扰切换问题分析及措施

本文通过研究超超临界机组汽动给水泵小汽轮机汽源管道暖管疏水配置方法,分析目前汽动给水泵小汽轮机汽源切换过程中存在的问题,结合本机组所存在的问题,对备用汽源暖管方式进行改造。改造后大大提高了汽源切换的安全性、快速性,避免了因汽源切换导致的机组跳机,提高了机组运行的可靠性。

凝汽器喉部流场的三维数值分析

应用k-ε模型并结合壁面函数法,利用SIMPLEC算法,对布置有低压加热器和小汽轮机排汽的某300 MW汽轮机的凝汽器喉部进行了三维数值模拟,对喉部出口流场的不均匀性和能量损失系数的变化进行了分析。结果表明:排汽通过凝汽器喉部后,在出口截面的4个角处形成低速区。喉部布置有低压加热器后,在低压加热器正下方的出口截面形成低速涡流区。小汽轮机排汽的存在则增大了喉部流场的不均匀性,在靠近小轮机排汽侧的出口截面又形成了2个局部低速区,而在远离小汽轮机排汽侧,喉部内部的流场分布几乎不受影响,只是速度值变大。在额定工况下,小汽轮机排汽的存在使凝汽器喉部能量损失系数增大。

汽动给水泵组性能在线监测

建立机组热力系统和低压缸-低压回热开口热力系统,联立2个热力系统的热平衡方程式消去共有的凝汽器冷源损失,求出给水泵焓升带入给水的能量,进而得到给水泵的轴功率和驱动给水泵汽轮机(小汽轮机)的实际内功率,在线监测给水泵的效率和小汽轮机的相对内效率,从而实现汽动给水泵组性能的在线监测,并将该方法应用于某台660 MW汽轮机组的性能检测。结果表明,该方法与热力学计算方法吻合较好,可实时进行数据采集和处理,在线监测、分析汽动给水泵组的性能变化。

基于正交局部保持投影与自组织映射的汽动给水泵组健康衰退评价

针对汽动给水泵组运行工况多变、状态信息复杂,难以实现健康衰退评价的问题,提出基于正交局部保持投影(OLPP)和自组织映射(SOM)的给水泵组健康衰退评价方法.该方法充分考虑到机组健康状态特征的高维和非线性特点,采用OLPP算法实现状态特征提取,并建立基于SOM的多状态特征融合的健康状态评估模型.采用最小量化误差作为给水泵组健康状态评价指标,并给出健康衰退报警限的确定方法.将该方法用于某600 MW机组汽动给水泵组故障前的健康衰退评价.结果表明:该方法可提前监测到给水泵组健康状态的衰退,从而实现故障的早期预警,避免发生严重故障,并为合理调整运行和安排检修提供依据.

600MW机组RB功能试验及其分析

结合某电厂600 MW对冲燃煤机组辅机故障减负荷(RB)试验,对RB功能典型控制逻辑设计进行了修改。针对模拟量控制系统(MCS)在RB试验过程中暴露的高压加热器系统设计和2台一次风机效能不平衡而发生失速等问题进行分析,并采取了有效的改进措施。试验为今后类似机组RB功能的调试及其存在问题的处理提供参考。

小机排汽对凝汽器喉部流场影响的三维数值分析

采用SIMIPLE算法和模型,基于大型通用程序FLUENT操作平台,对一凝汽器喉部进行数值模拟。在考虑内置低压加热器和给水泵汽轮机排汽等因素的情况下,通过对凝汽器喉部流场进行数值模拟,分析了小汽轮机排汽对喉部流场均匀性及流动阻力的变化,提出了减小汽阻的方法,对凝汽器喉部设计具有一定的参考意义。

汽轮给水泵机组振动频率特性分析

对汽轮给水泵机组进行振动测试,分析其振动频率特性,有以下结论:泵机叶频、倍叶频以及汽轮机转子叶频较为明显;机组振级在较低频段内和在中、高频段内较大,且在较高频段内呈现随着频率增大而增大的趋势;机组公共机架处的振动,水泵比汽轮机贡献要大;水泵出口处的振动对机组公共机架有较大影响。通过利用浮筏隔振效果估算该型设备对舰艇辐射噪声贡献较大的频率。根据分析结果,提出了如何降低水泵的叶频以及叶频相关频率、汽轮机的叶频,以及机组振动中高频连续谱成分的改进建议。

300MW直接空冷机组给水泵配置及其汽轮机排汽冷却方案探究

针对300 MW空冷机组的设计运行条件,对机组给水泵的配置方案和给水泵汽轮机(小汽机)的排汽冷却方案进行了分析与比较,得出小汽机间接空冷比直接空冷运行可靠性略高;给水泵配置方案1比方案2初投资高,年运行费用高,但其运行安全性稍高于方案2;在夏季用电高峰期小汽机排气冷却为直接冷却方案时,采用1台50%容量的汽动给水泵(汽泵)+1台50%容量的电动给水泵(电泵)方案运行,可降低运行风险,提高运行经济性。

考虑小机排汽的凝汽器喉部加装导流装置的数值试验研究

针对某300MW汽轮机带有小机排汽而造成的凝汽器喉部流场分布不合理的问题,提出了喉部改造的必要性。通过对喉部的流场进行三维数值模拟,指出了流场分布不均匀的原因。因此,开展了在凝汽器喉部加装导流装置的数值试验研究,找到了一种合理布置导流装置的优化方案。模拟结果显示:加装导流装置后,流场的分布得到明显的改善,提升了凝汽器喉部出口流场的排汽均匀性,改善了凝汽器的工作条件,为凝汽器喉部的设计和改造奠定了理论基础。

基于分类算法的汽动给水泵组故障预测

汽动给水泵组是火电厂热力系统的重要辅助设备,对汽动给水泵组有效的故障预测有助于其状态检修。本文通过基于统计特征的特征提取方法及Relief特征选择算法,实现厂级监控信息系统历史数据到分类模型输入参数的合理转化,并采用5种分类算法分别针对2个电厂汽动给水泵组的小机叶片断裂和给水泵动、静平衡盘碰磨实际故障案例,建立了正常与故障状态的分类模型。实际数据验证表明:BP神经网络、支持向量机和组合分类算法分类效果更优,可提前4～10周识别设备故障的潜在风险,该结果为其他设备故障预测提供了新的思路。

考虑小机排汽的凝汽器喉部流场的三维数值模拟

应用k-ε模型并结合壁面函数法,对凝汽器喉部有低压加热器和汽动给水泵的小汽轮机排汽的布置形式进行了三维数值模拟。结果表明:由于棱台扩散角的作用,在出口截面的四个角处形成低速区。布置有低加后,人口的蒸汽来流在减速的扩散流动中,对低加形成绕流,在出口截面的低加正下方形成低速涡流区。而小机排汽的存在增大了喉部流场的不均匀性,在靠近小机排汽侧的出口截面又形成了两个局部低速区。同时,在额定工况下,小机排汽的存在使凝汽器喉部能量损失系数增大。

无电泵发电机组利用邻机电泵试运行研究

电动给水泵(电泵)是电厂主要的耗能设备。为了降低厂用电率及投资,某些设计提出了取消电泵的方案,形成了无电泵的发电机组。以某电厂使用2号机组电泵为3号机组供水的试运行为例,研究了无电泵发电机组利用相邻机组电泵供水方法的可行性。试运行结果表明,在2号机组运行不受影响的情况下,3号机组试运行工期比正常提前了40多天。

汽动给水泵组效率在线监测方法及应用

汽动给水泵组作为汽轮机的重要辅助设备,其运行经济性受到了运行部门的普遍重视。提出了汽动给水泵组效率的计算和在线监测方法。同时,考虑到给水流量的测量误差比较大,以除氧器入口凝结水流量为基准计算给水流量,以便提高计算精度。对于辅助流量(高加旁路泄漏量、给水泵密封水泄漏量、除氧器水位变化当量流量)也进行了适当修正计算。将汽动给水泵组效率监测模型应用于某660MW机组,结果表明,该模型可以实时采集和处理数据,泵组效率的监测精度较高,可以用来分析预测汽动给水泵组的性能变化。

FK4E39(I)M型锅炉给水泵烧轴事故原因分析与预防

汽动给水泵是大型火力发电机组的重要辅助设备,关系到机组的安全和经济运行。海萨600 MW机组汽动给水泵在14天带负荷连续试运期间,发生了泵组烧瓦烧轴的事故,需返厂修理,造成了经济损失。经过详细调查和论证分析,认为是机械杂质损坏了轴瓦,进而磨损轴颈。总结了经验教训,提出了改进建议,防范类似事故再次发生。

基于工业供汽的给水泵背压式汽轮机驱动方案热经济性分析

配备电动给水泵组的燃煤机组普遍存在生产厂用电率偏高的问题,结合工业供汽实施汽动改造是解决该问题的有效手段之一。以国产某330 MW直接空冷机组为例,综合考虑低负荷预期和供汽量现状,确定了增设1台50%容量给水泵背压式汽轮机(背压机)的方案,定量计算了原压力匹配器与三段抽汽联合供汽方案、给水泵背压机汽源取自再热冷段-排汽供汽方案和给水泵背压机汽源取自再热热段-排汽供汽方案的经济性。结果表明:背压机汽源取自再热热段方案较原供汽方案可节约供电煤耗约1.6 g/(k W·h),而背压机汽源取自再热冷段方案较原方案可节约供电煤耗约3.0 g/(kW·h)。采用背压机驱动给水泵组、排汽直接用于工业供汽的汽泵改造方案,能量梯级利用程度高,节能效果较为显著;总投资较低,静态投资回收期短;安全风险可控,方案可行性高。

直冷式空冷机组驱动透平动态特性仿真

研究动力系统优化设计问题,为了分析600MW火力发电空冷机组汽动给水泵驱动汽轮机的排汽直接排至直冷系统,采用模块化建模,建立了机组的直流锅炉系统及汽机汽水系统的数学模型,在数学模型的基础上完成整个汽水系统的动态仿真模型。通过仿真表明,采用传统直冷系统的方案,在高负荷和高背压工况下,可以保证给水流量,但难以保证机组的输出功率,并影响高压汽源运行能力。采用改进方法,对直冷汽动给水泵的设计及安全、优化运行具有一定的指导意义。

超临界直流锅炉汽泵稳压吹管工艺的研究

通过在4台新建600MW超临界机组直流锅炉采用不同吹管工艺的实践研究,从吹管效果、吹管工期、机组试运进度等方面对比分析了采用电、汽泵稳压吹管各自的特点,介绍了汽泵稳压吹管工艺的技术要点。研究表明:汽泵稳压吹管工艺具有吹管系数高、吹管工期短、锅炉厚壁元件损伤小以及不影响机组整套启动试运进度等优点,是600MW以上级超临界机组锅炉最佳吹管工艺。给出了超临界直流炉汽泵稳压吹管工艺的可行性分析。

300MW机组汽动给水泵组调速特性试验研究

针对300MW机组汽动给水泵组调速过程中存在的问题,阐述汽动给水泵组的工作原理,通过试验数据分析机组负荷和滑压运行方式的变化对汽动给水泵组调速特性的影响及2泵调速特性不同带来的问题及应采取的措施。

超超临界1000MW机组给水系统运行安全性分析

根据某超超临界1 000 MW机组汽动给水泵及其前置泵在正常运行和甩负荷试验时的汽蚀余量,分析了该机组给水系统在不同运行工况下的安全裕度,并提出在恶劣工况下防止前置泵汽蚀的措施,如在设计中提高除氧器布置高度,改善泵结构,降低下降管压损等;在运行中快速投入除氧器的备用加热汽源,减小除氧器压力的下降速度和幅度,减缓前置泵入口压力的下降等。