影响凝汽式汽轮机真空度的几个因素
陈凉亮
(中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司 广东 惠州 516086) (CNOOC oil and petro-chemical Co. Ltd; Huizhou Guangdong 516086; China)
摘要 :离心式压缩机是加氢装置的心脏,是保证加氢装置平稳运行的核心设备.而作为它的驱动设备凝汽式汽轮机则是心脏中的心脏.凝汽式汽轮机正常运转的关键条件之一是保持合格的真空度.真空度的建立和保持一般有几个影响因素.本文以我装置中出现的机械影响,冷却水水温影响,控制仪表影响的情况加以论述. 关键词: 凝汽式汽轮机 真空度 机械影响 冷却水水温影响 控制仪表影响 一、前言
中国海洋石油惠州炼油有限公司运行二部所拥有的机组占中海惠炼的机组总数的60%,其中由凝汽式汽轮机驱动的循环氢离心式压缩机有两台,分别在煤柴油加氢装置和汽柴油加氢装置。
循环氢离心式压缩机分别是煤柴油加氢装置,汽柴油加氢装置的核心设备。它提供循环氢所需要的动力,保证反应所需要的氢油比。其所提供的循环氢主要有以下几个作用:在反应器中保持高的氢分压;带走反应热量;把反应物散布到催化剂上。
凝汽式汽轮机则负责驱动离心式压缩机,所以保证凝汽式汽轮机的正常运转才能保证离心式压缩机的运转。而保证汽轮机正常运行的关键条件之一就是建立真空度并保持合格数值。
1.凝汽式汽轮机基本参数及相关说明。 1.1汽轮机基本参数见表1:
生产厂家 型号 进汽压力 MPaA 杭州汽轮机厂 NK25/28 3.6±0.2 1
进汽温度 蒸汽流量 正常功率 额定功率 正常/额定转速 最大连续转速 跳闸转速 调速器控制转速范调速变化范围 旋转方向
oC 390±20 12.6 16.4 2456 3455 10266/11633 12215 13436 额转60%—105% t/h(正常/额定) kW kW rpm rpm rpm rpm 7773~11659 汽从汽轮机端看机组为顺时针 表1
1.2.抽真空系统基本参数见表2:
冷凝器 型号 N-700-54 冷却面积 700m2 循环水量 800t/h 主抽气器 启动抽空器 凝结水泵 型号 C-1208-2 型号 TYOR-330/1.6 GN15-35*3 换热面5.2/2.57 抽干空 积(一级m2 气量 /二级) 电动机型式 8.2Kg/h YB2-16CM2-2-WTH 型号 流量 18m3/h 表2 1.3抽真空系统的说明 1.3.1 抽真空系统的作用
在汽轮机出口侧建立并保持高度的真空;回收汽轮机排汽凝结水,作为锅炉给水。 1.3.2抽真空系统的组成
抽真空系统主要由冷凝器、凝结水泵、抽空器、中间冷却器等组成。从汽轮机排
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出的蒸汽冷却后,在其中放出热量凝结成水,由凝结水泵从热水井中抽出。为避免漏入的不凝汽逐渐积累,导致冷凝器压力升高,设有抽空器,不断抽出冷凝器内的空气,以保持冷凝器的真空。
冷凝器型式为表面式凝汽器,由外壳、水室端盖,固定在端盖与壳体之间的管板以及冷却水管组成,循环水走管程,透平出口蒸汽进入冷凝器,经冷却后凝结成水,集结在热水井中,由凝结水泵抽出。 凝结水泵
凝结水泵的作用是将冷凝器热水井中的冷凝水抽出,该系统有两台冷凝水泵,正常为一开一备,并带有联锁,出现热水井液位升高时,备用凝结水泵可自启动,以保证汽轮机出口的真空状态。 抽空器
抽空器的作用是将冷凝器内不能凝结的气体抽出,以维持冷凝器的真空,抽空器有启动抽空器和主抽空器两种,并配有中间冷凝器。
启动抽空器的作用是在机组启动前抽出汽轮机本体和冷凝器内的大量空气,迅速建立真空,以缩短汽轮机启动时间。但启动抽空器工作时间短,抽气量大,真空度较低,并且是将汽、气混合物排入大气,蒸汽不能回收,所以长期运行是不经济的。
主抽空器的作用是机组正常运行时,将冷凝器的空气抽出,以保持凝汽器中的真空;主抽空器有二级,第一级有两个抽空器(并联的),出口进入中间冷凝器,以回收一级出口的蒸汽,同时减少二级抽空器的负荷,二级抽空器出口进入后冷凝器,回收蒸汽后将不凝气排入大气,经过中间冷凝器和后冷凝器回收的蒸汽凝结水到疏水膨胀箱后又回到冷凝器中。
冷凝器安全阀是保护冷凝器安全运转的设施,设定压力为0.2MPa大气压,该安全阀设有水封,以防止外界空气从阀座的密封面处漏入冷凝器内,造成真空度下
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降。
1.3.3抽真空系统控制
⑴ 冷凝器热水井液位设有高、低报警,高报伴随着凝结水备泵自启动。 ⑵ 冷凝器热水井液位设有高高报警联锁停机。 ⑶ 汽轮机出口真空度设有高、低报警。 ⑷ 汽轮机出口真空度设有低低报警联锁停机。 ⑸ 凝结水泵出口设有2个液位控制阀。 1.3.4流程简述
汽轮机排汽经冷凝器凝结成水后,汇聚到热水井,经凝结水泵抽出,一条分支去冷凝器安全阀作水封用,主线通过抽空器的中间冷凝器(一级抽空器)和后冷器(二级抽空器)到两个液位控制阀,汽轮机负荷较小时,有一路控制返回到冷凝器,以维持液位正常,汽轮机负荷正常时,就控制外甩到凝结水管网。凝结水泵有两台,正常生产时一台运行,另一台备用,两台泵互为备用。为使冷凝器在真空下工作,设有二级抽空器,以抽出空气。两级抽空器都是用蒸汽作为动力的。另外,在汽轮机轴封系统正常工作时,为防止轴封处串入空气,破坏真空,因此,在启动抽真空系统以前,应将汽封系统投用,用蒸汽去高、低压端轴封,封住轴端,以维持透平及冷凝器真空。 2.建立凝汽式汽轮机真空度的步骤 2.1 轴封抽气系统投用:
投用轴封蒸汽,将轴封压力控制阀投用,检查信号管蒸汽不要过大,保持微正压即可。
2.2冷却冷凝系统投用:
2.2.1冷凝器热水井中进行充水并确认液位正常(80%左右) 2.2.2启动主冷凝泵,建立系统循环。
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