Эксплуатационное обслуживание пароструйных эжекторов и их основные неисправности

При пуске турбины включение в работу основного эжектора производится после включения конденсатного насоса и обеспечения подачи достаточного количества охлаждающей воды в охладители эжектора, затем открывается рабочий пара на эжектор. После создания разрежения в приемной камере эжектора открывается вентиль (если он имеется) на дренаже из охладителя эжектора в конденсатор, а потом — задвижка на всасывающей паровоздушной линии из конденсатора. Если для создания разрежения в конденсаторе до включения основного эжектора или одновременно с ним был включен пусковой эжектор и оба эжектора работали первое время параллельно, то после создания разрежения р_к 66…80 кПа (500…600 мм рт. ст.) пусковой эжектор выключается. Во избежание срыва вакуума в результате присоса воздуха через пусковой эжектор необходимо сначала отсоединить последний путем закрытия задвижки на его всасывающей воздушной линии, а затем уже прекратить подачу на него пара.

Если при наличии двух основных эжекторов в период пуска из-за большого присоса воздуха не удается создать нормальное разрежение в конденсаторе одним эжектором, включают второй.

При эксплуатации эжектора необходимо:

• • поддерживать нормальное давление рабочего пара перед эжектором;
• • следить за чистотой сопел и паровых сеток;
• • поддерживать в чистоте поверхность охлаждения охладителей с водяной и паровой сторон и своевременно заменять (отглушать) поврежденные трубки, не допуская длительной работы с большим числом заглушенных трубок в охладителях;
• • контролировать расход охлаждающей воды (основного конденсата) по нагреву ее в охладителях и не допускать понижения этого расхода ниже установленного для данного эжектора предела;
• • следить за чистотой и исправностью дренажных линий;
• • обеспечивать достаточную герметичность фланцевых соединений и арматуры, особенно работающей под разрежением;
• • своевременно выяснять и устранять причины неисправностей в работе эжектора (колебания разрежения, гидравлические удары, стуки, «запаривания» концевого охладителя, выбрасывания воды из выхлопного патрубка эжектора и т. д.);
• • следить за исправным функционированием установленного на выхлопном патрубке эжектора воздухомера;
• • при наличии резервного эжектора чередовать эжекторы в работе не реже, чем через каждый месяц, и включать в работу второй эжектор, когда присос воздуха превосходит предел, указанный в инструкции по эксплуатации турбины.

При очередном капитальном ремонте турбоагрегата должны производиться следующие работы по эжекторам:

• • проверка состояния сопел, проточной части, дренажных отверстий и шайб;
• • очистка паровых сеток и в случае необходимости сопел;
• • чистка трубок охладителя и замена (отглушение) поврежденных трубок;
• • гидравлическое испытание межтрубного пространства охладителей для проверки герметичности разделительных перегородок (если все ступени эжектора расположены в общем корпусе);
• • устранение неисправностей, указанных в ведомости или обнаруженных при осмотре.

Одним из важных условий достижения максимальной экономичности работы паротурбинной установки является проведение систематической проверки воздушной плотности вакуумной системы и своевременное устранение обнаруженных неплотностей. При выполнении этого требования в установках с двумя эжекторами на один конденсатор постоянно в работе должен, как правило, находиться только один из эжекторов. Включение второго эжектора при исправном состоянии обоих не приводит к сколько-нибудь заметному понижению давления в конденсаторе, а если это понижение и есть, то оно не оправдывает дополнительного расхода пара на второй эжектор.

Одновременная работа двух эжекторов может быть целесообразной или даже необходимой только при вынужденных ненормальных условиях работы конденсационной установки (например, при повышенном присосе воздуха в вакуумную систему, при понижении давления рабочего пара перед эжекторами или др.). При включении второго эжектора следует сначала подать на него рабочий пар, затем открыть вентиль на дренажной линии в конденсатор (если такой вентиль имеется) и в заключение открыть задвижку на паровоздушном трубопроводе эжектора из конденсатора. После обнаружения и устранения источника повышенного присоса воздуха один из двух эжекторов сначала должен быть отключен по паровоздушному трубопроводу, затем закрываются дренажи, потом — рабочий пар.

Чтобы установить, что является причиной ухудшения вакуума при отсутствии повышенного присоса воздуха (плохая работа конденсатора или эжектора), рекомендуется производить следующую эксплуатационную проверку. Если конденсатор снабжен двумя эжекторами, но включен только один из них, следует сначала перейти на работу с другим эжектором. Увеличение разрежения в конденсаторе после этого переключения будет свидетельствовать о неисправности находившегося ранее в работе эжектора. При совместной работе двух эжекторов показателем неисправности одного из них может являться резкое различие расходов отсасываемого ими воздуха, обнаруживаемое по показаниям воздухомеров. Если такая проверка не позволяет сделать определенных выводов или же если установлен только один эжектор, следует определить при любых режимах работы турбинной установки и номинальном давлении пара перед эжектором следующие величины: содержание сухого воздуха в отсасываемой паровоздушной смеси G_u, давление всасывания эжектора р_н, температуру отсасываемой паровоздушной смеси /_см и сравнить опытную величину р_п с нормативной величиной.

В эксплуатации могут наблюдаться следующие неполадки в работе эжектора:

• • основной или пусковой эжектор не создает при пуске турбины требуемого разрежения в конденсаторе;
• • основной эжектор не поддерживает при работе турбины нормального разрежения;
• • основной эжектор работает неустойчиво — с колебаниями давления всасывания, прерывистым (толчкообразным) выхлопом паровоздушной смеси и т. д.;
• • стуки внутри корпуса, запаривание концевого охладителя, выбрасывание воды из выхлопного патрубка и др.

При этом следует иметь в виду, что некоторые неполадки могут быть вызваны нарушениями работы конденсатора. Так, например, повышение температуры паровоздушной смеси на выходе из конденсатора в результате недостаточного расхода или слишком высокой температуры охлаждающей циркуляционной воды, загрязнения поверхности охлаждения конденсатора или другой причины неизбежно приводит к повышению давления всасывания эжектора, который не может при этом, несмотря на исправную его работу, обеспечить поддержание нормального разрежения в конденсаторе.

При исправной работе эжектора повышенное давление всасывания может быть обусловлено попаданием в воздухоотсасывающую трубу части отработавшего пара, помимо трубного пучка конденсатора. Это может произойти, например, при отключенной по воде половине конденсатора и не закрытом отсосе воздуха из этой половины или при сбросе воздуха (смеси) из регенеративных подогревателей непосредственно в воздухоотсасывающую трубу вместо подвода его к основному трубному пучку конденсатора для предварительного охлаждения и конденсации содержащегося в нем пара.

Периодические колебания разрежения в приемной камере эжектора и в конденсаторе могут определяться колебаниями присоса воздуха в вакуумную систему турбоагрегата.

Пусковой или основной эжектор могут не создавать при пуске турбины требуемого разрежения, если присос воздуха в период пуска агрегата, когда вся проточная часть турбины ставится под разрежение, очень велик или расход рабочего пара на основной или пусковой эжектор недостаточен из-за пониженного его давления в магистрали, засорения паровой сетки или сопла.

Причиной повышенного давления всасывания эжектора при расходе воздуха, не выходящем за пределы нормы, может являться недостаточный расход рабочего пара на эжектор:

• • вследствие пониженного по сравнению с нормальным давлением рабочего пара в паропроводе перед эжектором;
• • засорения (занос солями) расположенной перед соплами эжектора паровой сетки;
• • уменьшения узкого (критического) сечения сопла, особенно первой ступени, из-за отложения содержащихся в паре солей или попадания в сопло кусков накипи, окалины, грата и т. п.

Засорение сетки или сопел приводит обычно к необходимости повышения давления пара перед эжектором сверх номинального его значения. Признаком засорения сопел или сетки является то, что при указанном увеличении давления пара его расход, а соответственно и нагрев воды в охладителях эжектора не превосходят нормальные их значения.

Недостаточный расход рабочего пара является одной из наиболее часто наблюдающихся причин ухудшения работы эжектора, вследствие чего необходимо внимательно следить за поддержанием номинальных параметров пара перед эжектором, чистотой паровых сеток и сопел.

Повышенный расход паровоздушной смеси, поступающей в ступень I эжектора, может вызываться неплотностью парового вентиля и воздушной задвижки у выключенного резервного или пускового эжектора. В этом случае, помимо присоса воздуха через неплотную воздушную задвижку, учитываемого по показаниям воздухомера, в ступень I работающего эжектора может проникать также и пар. Признаком неплотности воздушной задвижки у выключенного резервного или пускового эжектора является понижение давления всасывания работающего эжектора после пуска пара на резервный или пусковой эжектор.

В процессе эксплуатации повышение давления всасывания II (или III) ступени может быть связано с повышением температуры поступающей в нее паровоздушной смеси:

• • вследствие высокой температуры поступающей в охладители охлаждающей воды (основного конденсата), вызванной ухудшением работы конденсатора (особенно в летнее время);
• • недостаточного расхода охлаждающей воды (конденсата);
• • загрязнения поверхности теплообмена охладителей эжектора с водяной или паровой стороны;
• • засорения трубок, трубных досок охладителей или расположенных перед ними водяных фильтров отложениями;
• • наличия в охладителях большого числа поврежденных и заглушенных из-за этого трубок;
• • затопления охладителя конденсатом из-за засорения дренажной линии или установленной на ней ограничительной шайбы, повышенного расхода пара (например, при сильном износе сопла) или попадания в паровое пространство охладителей охлаждающей воды через дефектные трубки.

Рециркуляция части воздуха через одну из ступеней эжектора, вследствие чего действительная нагрузка этой ступени выше, чем присос воздуха (7_в, показываемый воздухомером или соплом на выхлопе эжектора, может быть вызвана:

• • опорожнением гидрозатвора (петли) на дренажной линии промежуточного охладителя или течением конденсата в этой линии неполным сечением (при наличии на ней ограничительной шайбы слишком большого размера), в результате чего часть воздуха из промежуточного охладителя возвращается через дренажную линию в конденсатор;
• • работой неполным сечением перепускной дренажной трубки между охладителями эжектора или неплотностью перегородки, которая разделяет охладители, расположенные в общем корпусе, в результате чего часть воздуха из охладителя, находящегося под более высоким давлением, проникает в охладитель, находящийся под более низким давлением.

Опорожнение гидрозатвора может являться результатом недостаточной первоначальной заливки его или случайного резкого повышения давления в охладителе, иногда недостаточной высоты петли. Оно обнаруживается по нагреву трубы гидрозатвора.

Неплотности перегородок внутри корпуса эжектора могут быть обнаружены путем гидравлической опрессовки и должны быть полностью устранены.

Основные неполадки, возникающие в процессе эксплуатации эжектора, вызванные отклонением внешних по отношению к нему режимных параметров (давление рабочего пара, температура и расход охлаждающей воды) или разрушением какого-либо элемента конструкции эжектора, а также причины возникновения неполадок и способы их устранения приведены в табл. 2.9 [18]:

• • неправильное расположение сопел — под углом к оси камеры смешения или на расстоянии от камеры смешения, отклоняющемся от оптимального для данной ступени;
• • ошибочная установка сопел не на своих местах (например, сопло ступени I — во II и сопло II ступени — в I).

Стуки (гидравлические удары) внутри корпуса, «запаривание» и выбрасывание воды из выхлопного патрубка вызываются нарушениями нормальных условий работы охладителей.

Стуки внутри корпуса являются признаком затопления одного из охладителей по причине засорения дренажных отверстий или труб или же попадания в паровое пространство охладителей охлаждающей воды через поврежденные трубы. При значительном затоплении охладителя может быть частично затоплен диффузор данной ступени. Это приводит к повышению давления выходящей из диффузоров смеси и периодическим прорывам ее через слой воды, сопровождающимся сильными гидравлическими ударами.

При затоплении концевого охладителя наблюдается также «запаривание» эжектора, т. е. выбрасывание через выхлопной патрубок большого количества пара, который не может быть сконденсирован изза сильного уменьшения активной поверхности холодильника, а также вынос через выхлопной патрубок капель воды, захватываемой этим паром. К «запариванию» эжектора может также приводить недостаточный расход охлаждающей воды, слишком высокая ее температура или какая-либо причина, ухудшающая условия теплообмена в концевом холодильнике.

На некоторых эжекторах для предотвращения затопления концевого холодильника, особенно в период пуска эжектора, устраивается дополнительный открытый дренаж с удалением из него конденсата в воронку через гидравлический затвор высотой примерно 150 мм. Постоянный сток конденсата через гидрозатвор свидетельствует о неисправности дренажа последней ступени или о наличии в концевом охладителе поврежденных трубок.

Причины возникновения неисправностей и способы их устранения Таблица 2.9.