图1:蒸汽喷射喷射器性能评估(图片由Intek提供)
优势包括节约成本和提高设备性能。
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大型表面冷凝器用于发电厂回收废气,并保持适当的真空,以优化涡轮运行。凝汽器内的真空泄漏增加了工作压力(称为涡轮背压),从而降低了涡轮的输出和效率。

真空泵系统用于清除冷凝器内因泄漏引起的空气和不凝性气体的积聚(也称为空气内漏)。冷凝器真空系统容量的降低将与过多的漏气对冷凝器性能产生同样不利的影响。

这两种情况都会导致冷凝器压力的增加,原因是空气和不凝性气体的局部积聚超出了携带冷却剂的管道周围的空气排出部分,这些冷却剂用于冷凝来自涡轮机的蒸汽。这种积聚,被称为空气储存,降低了该区域内的传热。

通常,冷凝器的设计性能曲线决定了真空系统的进口压力。由于高漏气或真空泵系统性能低而导致空气储存,真空系统将决定冷凝器压力。这意味着冷凝器不再按其设计性能曲线运行,这可能会导致工厂运行效率降低,从而导致发电量降低。

这种关系强调了监测漏气和真空系统运行能力的重要性。位于冷凝器和真空系统入口之间的空气抽取线上的多传感器仪器可以通过直接测量真空系统的漏气和操作能力来区分这两种情况。该仪器提供的测量结果可用于真空系统性能的分析。

图2:两个lrvp并排比较时测量的运行数据
图2:两个lrvp并排比较时测量的运行数据(图片由Intek提供)

设计性能验证

用于在真空系统内产生真空的两个主要部件是蒸汽喷射空气喷射器(SJAE)和液环真空泵(LRVP)。BETVICTOR体育官网SJAE的性能是由吸入入口的质量流量和绝对压力决定的。制造商提供了一个设计性能曲线,显示这两个参数之间的预期关系。实际操作性能是通过评估测量的总质量流量与绝对压力随时间的变化而确定的。lrvp是容积泵,其性能由容积流量与绝对压BETVICTOR体育官网力决定。这些参数之间的关系显示在制造商提供的设计性能曲线上。LRVP的实际工作性能是通过评估吸入入口的实际容积流量与绝对压力随时间的变化来确定的。

图1显示了蒸汽喷射喷射器的性能评估。该评估将SJAE的测量运行能力显示为彩色数据点,制造商的性能曲线覆盖在黑色。测量的数据点根据时间刻度进行着色,显示温度的季节性变化对性能的影响。随着冷凝器压力的变化,真空系统输出沿制造商的性能曲线上下移动。本例测得的SJAE容量与设计曲线非常吻合。

泵组容量比较

真空泵系统通常安装为100%备用容量集,其中一个sjae或lrvp计划在服务中,而另一个作为隔离备用备件退出服务。通过这种配置,可以通过并排比较运行容量来快速简单地评估泵的性能,以确定降级的泵。泵容量比较测试是通过一次运行一个泵,然后比较彼此的容量和制造商的性能曲线来进行的。这可以通过观察质量流量(磅/小时[磅/小时])与压力的关系来实现,对于lrvp,可以通过观察体积流量(实际立方英尺/分钟[ACFM])与压力的关系来实现。

在进行测试时,在测试期间,发电机组负荷应稳定在±2%以内,这样至少可以安排一个小时的稳定负荷进行测试。保持稳定条件至少30分钟,以便有足够的时间使工艺参数稳定下来。每台泵的实际体积流量(或蒸汽射流的质量流量)和压力读数相互比较,并与制造商的性能曲线进行比较,以确定泵的性能并评估其是否退化。

图2显示了两个lrvp并排比较时测量到的实际运行数据。测量的运行参数显示容积流量(ACFM)和泵入口压力(“Hga”)。在操作不同的泵时,发现了0.2”Hga的压力差,这导致人们认为其中一个泵需要维护。BETVICTOR体育官网通过进行泵容量对比测试,观察测量的参数,很明显,泵a的容量流量(ACFM)小于泵B的三分之一。

图3:用于容量比较测试的泵组的泄漏空气、质量流量和水空气质量比
图3:空气泄漏,质量流量和水空气质量比的泵组用于
容量比较试验

连续在线监测泵性能

水与空气质量比是一个内在参数,可以用来监测泵的容量相对于泄漏的空气量。质量比的值由水蒸气流动质量除以泄漏内空气质量来确定。当泵容量相对于泄漏内空气较低时,就会产生较低的质量比值。sjae的质量流量或lrvp的体积流量所测量的泵容量取决于泵的进口压力。因此,较低的冷凝器压力将导致低泵容量。

因此,在低绝对压力条件下,例如在低负荷运行或冷却水温度较低的冬季,给定的空气泄漏可能会导致更多的空气储存和较低的冷凝器性能。例如,20标准立方英尺每分钟(SCFM)的泄漏可能不会在80华氏度的进水温度下引起额外的反压,但在60华氏度时可能会造成这种情况。换句话说,在循环进水温度较低期间,由于排气能力较低,当冷凝器压力降低时,对于给定的泄漏内空气量,水与空气质量比将下降。真空泵容量的降低也会导致水与空气质量比降低。

图3显示了之前讨论的用于容量比较测试的泵组的泄漏空气、质量流量和水空气质量比。性能较差的A泵在使用时,水气质量比为~1。当泵B投入使用时,泄漏内的空气没有改变,但泵容量的增加导致了更高的水蒸气流量。

水蒸气质量流量的增加导致水-空气质量比的值更高(即改善)。这些数值,从而真空系统的性能,可以实时监测使用前面提到的多传感器仪器提供的数据。

从历史上看,SJAE和LRVP能力测试需要在机组维护中断期间进行计划测试,并由制造商的服务提供商提供特殊组装的排气入口结构(如孔板树)的支持,这可能是昂贵且耗时的。对SJAE和LRVP能力和性能进行持续在线评估的能力在节省成本和提高整体工厂性能方面提供了好处。

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