真空系統(tǒng)泄露問題及處理

真空系統(tǒng)泄露問題及處理摘要：凝汽器真空系統(tǒng)真空好壞與汽輪機的的安全和經(jīng)濟運行緊密相關(guān)，但影響機組真空的因素多、真空系統(tǒng)范圍廣，真空漏點排查困難。本文總結(jié)了真空系統(tǒng)中易泄露真空薄弱環(huán)節(jié)及真空查漏的方法，提出了真空系統(tǒng)現(xiàn)場漏點判斷的基本原則。關(guān)鍵詞：真空系統(tǒng)；真空漏點；薄弱環(huán)節(jié)；查漏的方法；漏點判斷；一、 刖言汽輪機凝汽器真空系統(tǒng)嚴密性是凝汽器工作性能的重要指標，是影響汽輪機經(jīng)濟運行的主要因素之一。嚴密性下降，當抽真空系統(tǒng)不能及時將漏入的空氣抽走時，機組的排汽壓力和排汽溫度就會上升，這無疑要降低汽輪機組的效率，增加供電煤耗，并可能威脅汽輪機的安全運行。另一方面會影響凝汽器換熱系數(shù)，同時會增加抽真空系統(tǒng)的負荷。機組的真空每變化1kPa，對煤耗的影響如下表：表1真空變化對煤耗的影響注：負荷和真空不同，每下降1kPa對煤耗的影響也不同；當負荷或真空較低時，再每下降1kPa，對煤耗的影響更大。以上數(shù)據(jù)是在80%以上負荷，額定真空附近數(shù)據(jù)。全國火電裝機容量十一億千瓦余，發(fā)電量約51700億度，若按真空平均提高0.5kPa,平均影響煤耗1g/kWh估算，則年可節(jié)約標準煤517萬噸，折合人民幣約35億元。二、 易泄露真空薄弱環(huán)節(jié)[1-5]1、 凝汽器熱井及低壓加熱器水位計凝汽器熱井、低壓加熱器水位計易出現(xiàn)漏點、缺陷，漏入空氣，造成嚴密性下降。2、 測點、儀表管真空的系統(tǒng)的測點、儀表管存在焊縫等影響系統(tǒng)嚴密性。3、 凝汽器汽側(cè)集水板濾網(wǎng)堵塞凝汽器汽側(cè)集水板濾網(wǎng)堵塞會造成淋水不暢影響換熱，高負荷時凝汽器熱負荷增加，換熱不及真空下降。4、 軸封加熱器軸封加熱器水位調(diào)節(jié)失靈導致水位偏低，多級水封無法建立，導致空氣漏入；或因軸加疏水易汽化導致無法形成水封，空氣漏入。5、 采用迷宮式水封的給水泵密封水回水水封給水泵密封水回水至凝汽器，水封無法建立，空氣漏入。6、 低壓缸防爆門、小機排汽防爆門、凝汽器人孔上述區(qū)域經(jīng)常由于密封不嚴，防爆門破裂造成空氣漏入。7、 凝汽器喉部膨脹節(jié)泄露運行中由于溫度、壓力和振動的影響，凝汽器喉部膨脹節(jié)焊縫常被拉裂而產(chǎn)生泄漏，此處漏點較隱蔽。8、 低壓缸結(jié)合面a、 汽缸制造、檢修、安裝質(zhì)量有問題，汽缸法蘭結(jié)合面不嚴或有殘余應力存在，機組投運后出現(xiàn)漏汽。b、 機組啟動、停止過程中加減負荷過快，汽缸夾層和法蘭加熱裝置使用不當;停機后汽缸保溫打掉得過早或檢修后保溫包得不好，停機后缸溫下降過快或者汽缸進冷汽、冷水等，使汽缸內(nèi)外壁和法蘭內(nèi)外壁溫差過大，致使上下缸結(jié)合面吻合度不好，局部產(chǎn)生間隙，大量空氣由此進入排汽室，造成真空度下降。9、 低壓缸軸端汽封密封不良a、 低壓缸軸封間隙較大、密封效果較差。大修后應嚴格檢查，確認各間隙在設(shè)計范圍內(nèi)。b、 軸封供汽管道在凝汽器內(nèi)部泄漏，或供汽末端通凝汽器疏水孔徑較大造成低壓缸軸封蒸汽直接進入凝汽器。c、 軸封供汽管道的疏水閥門堵塞，或者疏水不暢。d、 軸封進汽分支管道，距離噴水減溫器較近或者軸封減溫水霧化不良，導致軸封供汽的蒸汽微帶水、軸封溫度低，影響密封效果。10、 中低壓連通管與低壓外缸的連接法蘭中低壓連通管與低壓外缸的連接法蘭漏空氣，部分機組大修后出現(xiàn)中低壓缸連通管法蘭漏空氣，應注意避免，嚴格監(jiān)督檢修工藝質(zhì)量。11、 凝結(jié)水泵機械密封、負壓區(qū)法蘭凝結(jié)水泵機械密封故障、負壓區(qū)法蘭泄漏造成空氣進入，但對真空嚴密性影響較小，對凝結(jié)水溶氧影響大。12、 疏擴至凝汽器疏擴至凝汽器膨脹節(jié)破裂、各用戶至疏擴管道破裂或閥門無法正常關(guān)閉均易導致空氣漏入凝汽器導致真空下降。13、 低壓加熱器本體及管路a、 加熱器本體及各管路、法蘭有裂紋或者泄漏。b、 加熱器本體放氣至無壓和各管路疏水至無壓管路、法蘭、閥門發(fā)生泄漏，空氣通過無壓返凝汽器。14、 抽真空系統(tǒng)a、 真空破壞閥泄漏，水封無法形成。b、 備用真空閥進口氣動門不嚴。c、 系統(tǒng)管路、法蘭泄漏。15、 至凝汽器的疏、放水（帶無壓疏、放水旁路）電廠部分系統(tǒng)疏、放水至凝汽器帶無壓疏、放水旁路，若無壓疏放水閥門不嚴或內(nèi)漏，空氣便會漏入真空系統(tǒng)。而無壓疏水系統(tǒng)往往部分串聯(lián)一起接入無壓放水母管，給查漏增加的難度。三、真空查漏的方法[6-8]真空系統(tǒng)包含大量的設(shè)備及系統(tǒng)，連接的動靜密封點多，在輕微漏空氣的情況下很難發(fā)現(xiàn)漏點，因為空氣往里吸，不夠直觀，常用的查漏方法主要有燭火法、涂抹肥皂泡、灌水查漏、氦質(zhì)譜儀、鹵素檢測法、超聲波查漏等。1、 燭火法和涂抹肥皂泡檢漏兩種方法原理接近，通過觀察火焰搖曳或泡沫狀態(tài)來確認漏點，二者皆只能用來確定的大量漏氣的漏點，且費時費力、準確性差。另外，火燭法會威脅到氫冷發(fā)電機組的安全。2、 灌水查漏法當停機時，在條件允許的條件下向凝汽器灌水，一般灌水至低壓缸軸封洼窩處，然后查找泄漏的地方，及時對漏點進行處理，處理結(jié)束后再次灌水查漏，直至水位無明顯漏點。優(yōu)點是能直觀的發(fā)現(xiàn)漏點。缺點：1、必須是停機狀態(tài)下，且在冷態(tài)條件下，局限性較大；2、灌水高度只能到低壓缸軸封洼窩處，高于洼窩的地方無法檢查到；3、對于只有膨脹壓力才有的泄漏無法進行檢查；4、不適用于空冷島檢漏。3、 氦質(zhì)譜儀檢漏鏈接氦質(zhì)譜儀器的分析器在凝汽器的真空泵一端，在可疑點噴氦氣，然后在真空泵端檢測，看是否能檢測到氦氣，如果檢測到氦氣則說明此可疑點泄漏。此方法能確定泄漏大體位置，并有一個相對值數(shù)據(jù)。缺點：1、設(shè)備使用較費力，需要三到四人操作；2、氦質(zhì)譜法受環(huán)境影響較大，空氣流動性對確定漏點造成麻煩。3、由于氦氣易揮發(fā)，特別是迅速上漂到一大片面積，難以定為漏點；4、空冷島上使用氦質(zhì)譜檢漏難度較大；5、在管道較多的位置基本難以確定漏點。4、 鹵素檢漏儀檢漏與氦質(zhì)譜儀類似，不在贅述。另外，當鹵素元素濃度高時儀器出現(xiàn)飽和或中毒現(xiàn)象。5、 超聲波檢漏對于泄漏產(chǎn)生的超聲波，進行波長的倍減，使得泄漏超聲波的頻率，經(jīng)過幾次倍減，達到人耳能聽到的頻率，以達到識別泄漏點的目的。超聲波檢漏法是一種方便快捷的方法，首先操作簡單，一人即可操作；而且能準確確定漏點的位置，使堵漏較方便；應用在空冷島上更是方便、快捷、準確。缺點是，1、在倍減超聲波的同時，也倍減了其他噪音的頻率，解決不了噪音干擾的難題；2、由于周邊的噪音，使得泄漏超聲波被周邊噪音淹沒，很多漏點有誤判；3、檢漏不完整，遺漏和誤判多。整體而言對操作經(jīng)驗有很高的要求。6、 新型檢漏設(shè)備-氮氫檢漏儀氮氫檢漏儀采用的示蹤氣體為5%氫氣+95%氮氣，是一種安全的不可燃氣體。其工作原理與操作與氦質(zhì)譜儀類似。較氦質(zhì)譜儀相比，氮氫檢漏儀成本更低，一是示蹤氣體比氦氣便宜，僅為氦氣價格的5%-10%。二是儀器本身成本便宜，結(jié)構(gòu)簡單，維護便捷。氮氫檢漏儀精度高，檢測下限5*10-8mbar.l/s，可檢測出極微小的漏點。四、 真空系統(tǒng)現(xiàn)場漏點判斷1、 了解機組一些近期重要操作或者事故處理，是否有重大操作或發(fā)生異常情況判斷是否可能損害與真空系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備，影響真空。2、 了解凝結(jié)水含氧量，如果熱井水側(cè)漏入空氣將嚴重影響凝結(jié)水含氧量，致使凝結(jié)水水質(zhì)惡化。3、 通過凝汽器兩側(cè)端差比較，判斷疏水擴容器運行情況，如果存在泄漏端差異常增大。4、 手動操作與凝汽器相連閥門開度：了解汽輪機疏水系統(tǒng)閥門狀態(tài)，就地操作與凝汽器相連正壓蒸汽管路閥門，操作后正壓蒸汽充滿負壓側(cè)管道，判斷閥后管道是否存在漏點。5、 使用真空檢漏設(shè)備初步判斷具體漏點。五、 結(jié)論真空系統(tǒng)龐大且復雜，真空系統(tǒng)的泄露治理也較為困難。在遇到真空泄露問題時應根據(jù)系統(tǒng)的特點及近期重要操作和故障進行冷靜分析，縮小查漏范圍，最后輔助以真空檢漏設(shè)備查找漏點，維持真空泄露在合理范圍內(nèi)。平時應加強真空系統(tǒng)的維護，保證真空系統(tǒng)正常運行。參考文獻:［1］ 萬鵬解決汽輪機機組真空嚴密性探討［J］鍋爐制造2005年6月2期.［2］ 諸德海200MW汽輪機真空系統(tǒng)漏泄處理措施［J］東北電力技術(shù)。2006.2月.［3］ 顧正浩提高國產(chǎn)300MW汽輪機真空嚴密性［J］電站輔機2008年12月.⑷董月，陳傲，宋愛林.淺談熱能汽輪機真空泄露的檢測及處理措施［J］.科海故事博覽■科技探索,2013.［5］ 胡偉.汽輪機真空嚴密性較差的原因分析及處理［J］.安