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1、汽轮机组真空系统漏点查找方法的分析洪永新 柏洪辉 龚昱华电新疆发电有限公司红雁池电厂 （乌鲁木齐830047）【摘要】汽轮机组凝汽器真空系统泄漏，真空降低，不仅使机组的经济性下降，还可能造成低压缸末级叶片发生喘振，转子振动，汽轮机的轴向推力增大，严重时会损坏推力瓦，造成汽轮机事故。本文针对200MW机组真空系统的特点，利用生产现场现有的手段，总结出一套切实可行的真空系统查漏的方法，来确定真空系统的泄漏点。【关键词】真空 系统 查漏 0、引言 火力发电厂真空系统十分庞大而复杂,一般微小的泄漏点很难被察觉,但这样微小的泄漏点不仅影响机组的正常运行,而且还影响到机组的经济性和稳定性。在生产现场，由于
2、条件比较复杂，查漏的手段往往受到限制，例如：氢冷发电机机组,不适于火烛方法查漏；大量管道的焊口被保温层包裹，漏点非常隐蔽；汽轮机下部大量热力管道交错堆积，区域高温、狭小，使得真空系统查漏工作变得艰苦而耗时。华电新疆发电有限公司红雁池厂是全疆首批投产单机200MW汽轮机的主力电厂，在多年的生产运行中积累了丰富的经验，针对200MW汽轮机组真空系统泄漏的问题，特别总结出一套真空系统查漏的方法，可以快速的查找到汽轮机组真空系统中的泄漏点，既提高了查漏工作的效率，又保障了机组的安全、经济运行。1 真空系统查漏的必要性机组真空系统的严密情况，一般通过定期进行真空系统严密性试验来检验。真空降低，使汽轮机汽
3、耗率增加，真空度每降低1%，供电煤耗约增加3.75g/KW.h。（数据摘自华东电管局资料）。真空降低，使得排气压力、排气温度升高，严重时将引起汽轮机低压缸胀差异常变化，低压缸变形，机组中心改变，机组剧烈振动，汽轮机的轴向推力增大，严重时会损坏推力瓦，造成汽轮机事故。真空降低后，凝结水中含氧量增加，凝结水系统的设备和管道被腐蚀产生氧化铁进入锅炉，腐蚀锅炉的水冷壁、过热器等设备。为了提高真空，运行人员开大轴封供汽，可能导致轴封漏汽进入润滑油系统，使油中带水，给机组带来严重隐患。因此，为保证机组安全、经济运行，必须维持凝汽器的真空在设计值范围内，一旦发现机组真空严密性试验不合格，必须查明原因，采取措
4、施，消除隐患。2 真空降低的常见原因分析2.1 机组真空系统的空气渗漏空气通过两个渠道漏入凝汽器：一是通过机组真空系统的不严密处漏入，例如疏水扩容器上的高低压疏水电动门、凝结泵、低加疏水泵等至凝汽器的空气管及疏水管，特别是接入凝汽器喉部的管道，若发生裂缝，空气将被吸入真空系统内。另一个是随同蒸汽一起进入凝汽器。2.2 低压缸轴封套结合面泄漏及低压缸轴封供汽不足采用惰性气体质谱检漏并配合真空严密性试验，发现当提高轴封压力到60-80kPa后，低压缸轴端没有蒸汽漏出，根据其他电厂的经验，轴封压力在60kPa以上时，低压缸轴端明显会有蒸汽溢出，密封效果会明显改善。然而机组运行时为防止轴封冒汽和润滑油
5、带水，在调整时，有可能使轴封汽压力过低，造成空气漏入。轴封进汽管与轴封套结合处因平时无法检查，在大修时要特别注意。此处的泄漏也会引起轴封汽压力低造成真空恶化。2.3 循环水量小于设计值N(C)200/16012.75/535/535型，汽轮机设计在额定负荷时冷却水进水温度，t120 ；循环水量，Dw27648th；循环冷却倍率m50.5；设计循环水温升为t9.7 。配备2台XJ4818型循环泵，额定流量为13320 th。一般情况为单机单台循环泵运行，经测试每台循环泵出力达设计值，即每台汽轮机在满负荷时循环冷却水量，Dw13320th； 循环冷却倍率，m40； 冷却水温升实际在1214。计算式
6、为 t（hchc）m式中：（hchc）为每千克排汽在凝结器中的凝结放热量取值2200 kJkg，则：t13.14 。根据原苏联雪格里耶夫教授的经验公式计算传热端差tn（31.5t1）（dc7.5）式中：系数n取6，t120，dc为单位蒸汽负荷，设计为37.7kgm2，则：t5.27。凝结器排汽饱和温度为： tz t1t t，则tz38.41，对应的排汽压力为P k0.007MPa。 通过以上计算说明，满负荷运行时因循环水量小于设计值，使排汽压力升高0.002MPa，汽轮机真空降低约2。根据火电厂节能工程师培训教材介绍的实验数值，真空每降低1，影响汽轮机热耗率增加0.86，则：真空降低2影响热耗
7、率增加1.72，影响供电煤耗增加6.97gkWh（标煤）。2.4 凝结器两侧通水量分配不均运行中凝结器两侧循环水温升不一样，有时差值达到48。温升大的一侧循环水量较小，分析原因可能是水侧顶部有空气聚集，系统阻力较大所致。另外由于凝结器铜管结垢，被污泥、杂物等堵塞，或因铜管泄漏被人为堵塞，使流通面积减小，循环水通水量下降，造成汽轮机真空下降。2.5 传热端差大从N(C)200/16012.75/535/535型凝汽器热力计算说明书查得：其设计传热端差为8。经测试2台机组的平均传热端差为8-9左右，较设计值大1左右根据公式tz t1 t t，式中：循环水入口温度t1取20，循环水温升t取1314，
8、端差t取9，则： tz43.14。对应的排汽压力， Pk0.0085MPa。由于端差的增大，排汽压力又升高0.0015MPa，影响凝结器真空下降1.5使汽轮机热耗率增加1.29供电煤耗增加5.2gkWh（标煤）。造成端差大的主要原因是循环水中的污泥、微生物和溶于水中的碳酸盐析出附在凝结器铜管水侧产生水垢，形成很大的热阻，使传过同样热量时传热端差增大，凝结器排汽温度升高，真空下降。2.6 循环水温度高运行中由于冷却塔工作不正常，如配水槽配水不均，局部水大量流下；塔内填料塌落，冷却风走短路；喷嘴堵塞，溅水碟脱落使水喷淋不均；竖井放水门不严，防冻管不严造成水走短路等，也可使水塔出水温度升高，真空恶化
9、。另外，由于环境温度高或空气湿度大使冷却塔循环水温降减少，凝汽器循环水进水温度升高也可使真空恶化。补水温度高导致凝汽器循环水进水温度高。由于我厂塔池补水取自于国电红雁池电厂9号机组循环水回水管，循环水温度全年平均在28-29左右，对机组真空的影响更大，则真空更低。2.7 凝汽器热井水位高。机组正常运行中，若凝汽器热井水位过高，淹没凝汽器抽空气管口，也会导致凝汽器真空下降。3、真空系统泄漏点查找的方法3.1 建立真空系统查漏小组通过我厂200MW机组多年的真空系统查漏经验看，专门成立查漏小组，从组织上保证了查漏的重要性。真空系统查漏小组一般由运行部门领导任组长，统一指挥，成员约五至七人，由于真空
10、系统中的设备多、管道多、阀门多、检查环境恶劣，所以，挑选技术水平高，细致耐心的同志担任，也是查漏成功的基石。组成这样专门的查漏小组，通过多次实践证明：1、大大提高了查找漏点的效率；2、确保了对真空系统全方位、多角度的检查，防止出现死角；3、为机组生产运行储备了坚实的技术资料。3.2 建立真空系统查漏小组工作机制组建好真空系统查漏队伍后，还应建立一套完整的查缺机制，首先，对人员进行分工。数据分析员：主要制定专门的表格，收集每天的数据，对数据计算，最后上报小组共同分析讨论。实验操作员：主要对每次真空系统进行有序的操作。设备管理员：对各种真空查漏设备进行管理。其次，每天上班前和下班后都要对当天工作进
11、行班前、班后总结。班前总结主要是对机组还需检查的项目和当天的工作进行制定计划，班后总结是对当天机组的检查情况和还需解决的问题进行汇总。这样集思广益，有效地发挥了每一个成员的才智，使故障问题能全面的被发现并得到良好的解决。3.3 真空系统泄漏点查找的方法真空系统设备多，漏点隐蔽，一旦泄漏很难被发现。因此选用正确的查漏方法对整个查漏工作至关重要。3.3.1 做到机组“逢停灌水”的查漏机制 真空系统庞大，设备多、管道多、阀门多、焊口多，机组在启动、停止过程中，热力系统的金属部件受到交变应力的作用，金属部件的寿命受到损害，容易出现泄漏点。在机组启动前2天左右进行真空系统灌水查漏，将水灌至低压缸喉部附近
12、，可以将真空系统80%以上的泄漏点发现，并及时消除。这是真空系统查漏得天独厚的好时机。3.3.2 真空系统阀门卡检查法 为了防止机组启动后，员工对系统阀门的热态验收存在漏检，运行部门专门整理出了一套针对真空系统检查的阀门明细表，值班员只要拿上这个明细表一一的对照检查，阀门该加关的加关，发现不严的及时登记缺陷处理，就能很快排除因阀门没有关到位而引起的泄漏。3.3.3分系统解列查找 汽机真空系统涉及到的阀门、管道比较多，诸如：低加、疏扩、空气系统等，为了能方便查找系统存在的漏点，通常就是将系统一个一个的隔离出来，然后做真空严密性试验，如果数据没有变化就恢复系统，如果数据明显变化则说明该有漏点，通过
13、这样的排除方法很快就能找到有漏点的系统。3.3.4负压系统变正压查找 如果真空系统存在漏点，有些负压区域，有漏点不易发现，发电机氢气冷却机组,又不适于火烛方法查找,但是如果把一些负压区变成正压区，有漏点的地方,介质就会向外泄漏，漏点就比较容易发现。3.3.5喷射氟利昂法 如果漏点轻微，不易被发现，可以向这些疑似漏点的区域喷射氟利昂，然后在真空泵的排气口处进行采样，如果检测到氟利昂，就可以判断附近有漏点，大大缩小了排查范围。3.3.6法兰、焊口涂胶法 如果通过喷射氟利昂的办法仍无法找到漏点，那么就在怀疑区域的法兰、焊口等处采用涂胶的方式，直接对漏点区域进行全方位的封堵，这样就能有效的把那些轻微的泄漏点给堵住。 只要是机组的真空系统存在泄漏问题，采用上述方法均可以快速的查找到真空系统的泄漏点，使机组的真空严密性试验结果达到优良数值，给机组的安全、经济运行提供可靠的技术保证。4、结束语影响汽轮机凝汽器真空的因素虽然来自设计、安装、检修、运行管理等诸多方面,但是机组运行中仍然需要认真监视真空系统的严密程度，及时发现问题、查明原因，采取措施予以解决，确保机组的安全、经济运行。只要探索出一套科学、实用的真空系统查漏方法，汽轮机真空系统的严密性将可以得到可靠的保证。参考文献1 汽轮机设备运行 中国电力出版社20082 汽轮机运行规程 华电红雁池发电有限责任公司2010
