浅谈热能汽轮机真空泄露的检测及处理措施

浅谈热能汽轮机真空泄露的检测及处理措施
摘要：汽轮机真空系统漏泄直接影响着汽轮机组的热经济性和安全性，。

真空泄漏问题是我们在工程调试中经常遇到的事情，真空系统的泄漏，一是影响机组热经济性，一般真空值每降低1 % ，汽耗约降低1 % ，所以真空值的高低对汽轮机的热经济性有很大影响。

二是影响二次除氧效果，加剧低压设备管道腐蚀，对机组的安全运行非常不利。

三是影响蒸汽凝结及热交换性能，增大过冷度和换热端差，增加真空泵的负担。

关键词：真空系统测漏方法汽轮机组
1 真空系统效应原因分析
真空系统范围较大，所有处于低于大气压力运行的设备、管道和阀门等不严密处都可能漏入空气，如果漏入的空气量较大，而抽气设备又无法及时地将其排出，则凝汽器汽侧的空气和其他非凝结气体会在凝汽器管束周围表面形成气膜，使热阻增加，传热系数降低，会严重影响凝汽器的传热性能，导致凝汽器传热端差增大，真空降低，从而降低了循环效率。

在根据工程调试的经验，真空系统易泄漏空气的薄弱环节有：
（1）凝汽器热井、低压加热器玻璃管水位计经常出现漏点、缺陷，漏入空气，造成严密性下降。

（2）轴封加热器水位自动调节失灵导致水位偏低，水封无法建立，导致空气漏入。

（3）采用迷宫式水封的给水泵，其密封水排至凝汽器，水封无法有效建立，导致空气漏入。

（4）低压缸防爆门、小汽机排汽管防爆门、凝汽器入孔门等也经常由于密封不严，或防爆门出现裂缝，导致空气漏入。

（5）大机、小机低压轴封由于轴封压力不能满足需要，造成轴封泄漏，另外，汽封间隙的大小、汽封的完好程度也是造成轴封泄漏的重要因素。

（6）凝结水泵进口法兰、凝泵水封泄漏也经常导致凝结水溶氧不合格。

（7）轴封加热器至凝汽器水封系统.。

（8）本体疏水扩容器系统。

（9）后级抽汽进低压加热器管道阀门及低压加热器本体各管道、阀门、法兰、盲板。

（10）高低压加热器至凝汽器、除氧器空气管、阀。

（11）汽轮机低压缸排污管。

（12 ）管道安装。

目前的新建机组，安装质量较好，压力管道均进行水压试验，真空管道均进地灌水试验，由于法兰，阀门盘根等原因导致泄漏的情况较小。

（13 ）部分低压管道上的疏水阀、排汽阀，关闭不严，导致真空泄漏。

2 真空系统测漏方法
目前常用的检漏方法有真空灌水试验，此时汽轮机需停运，将水灌满凝汽器蒸汽空间直至低压缸汽封洼窝处，并使处于真空状态下的所有设备和管道充水，从而检查有水渗漏的地点，来确定其不严密处。

在机组运行时查漏，目前最常采用的方法是使用氦质谱检漏仪进行真空检漏。

首先将氦质谱检漏仪的传感器即吸枪置于真空泵气水分离器的排气口，将仪器调整到所需要的检漏模式，在怀疑的泄漏部位用喷枪喷吹极少量的氦气。

由于凝汽器的内、外压差，氦气将通过漏孔被真空泵抽出并排至大气。

通过氦质谱检漏仪的吸枪及前级泵的抽吸作用，氦气将进入到检漏仪的质谱室，在室内气体分子被电离，由于不同的荷质比而分离开来。

质量数为 4 的氦离子被收集下来，离子收集板的电流与收集到的氦离子数成正比，经放大后，以漏率值显示在仪器上。

漏率值的大小直接反映了泄漏点的泄漏情况。

虽然氦质谱检漏仪可靠、灵敏度高，但是也有其局限性。

在目前的机组安装中，由于工艺的要求，所有的管道、阀门均有保温层和阀门套，且阀门、管道的数量众多，系统庞大，在不明真空泄漏的情况下进行查漏，需将阀门套及法兰保温拆除，工作量很大，有时也难于取得预期的效果。

此时就需要辅以一些其他的手段来缩小查漏范围。

对凝汽器汽侧上水无法检查到的系统，采用分解系统，逐一试验，用排除法找出漏泄点
（1）试验射水空气系统，发现手动关闭凝汽器空气门与拉射水泵进行严密性试验的结果数值相差达0. 3 Kpa/ min 左右，于是确认射水抽气系统存在严重的漏泄点，由于射水抽气系统管路位置高运行中不易查出漏点，于是利用机组停机在射水抽气器出口下部管段（接近射水池处）用火焊割开，加上密封堵板焊好。

关闭凝汽器手动空气门，启动工业水泵运行，用射水泵注水管系统进行打压，此时应检查射水泵底阀的严密性，否则充不上压力
（2）利用机组停机备用将稳压水箱至凝汽器补水管在与凝汽器联结处用火焊切开，并加焊堵板。

打开稳压水箱至凝汽器补水门，利用静压检查漏点，查出的漏点由检修人员进行处理后，再进行试验，正常后将堵板拆除恢复原状态。

（3）机组运行时向真空破坏门上部管口注入清水，检查清水漏入门内的速
度，判断真空破坏门的内漏情况，待停机后解体该门，进行处理，启机后再进行试验，直到该门关闭严密。

（4）利用机组升降负荷观察真空的变化，已确定后级抽汽进低加或低价本体的漏点，由检修人员进行处理。

3 实例介绍
（1）长沙发电厂装有4台WN300汽轮机组，采用三缸三排气结构。

1 号机组在前期调试中真空一直很好，在某次升至200MW 负荷时，真空突降了115kPa ，当时机组情况很稳定，也无操作，排除了认为开关阀门的原因，认为可能时低压系统的法兰或阀门产生了泄漏，采用氦质谱仪对防爆门、人孔门等容易发生泄漏的地方进行查漏，均未发现问题。

（2）长沙电厂 2 号机组在调试中真空一直不好，真空严密性试验的结果一直在018 ～1kPa/min 左右，严重超标。

该机真空有个特点，机组的真空随着负荷的增加逐渐好转，真空泵电流也变小。

200MW 时，真空泵电流为201A 左右，而300MW 真空泵电流为198～199A 左右，空气泄漏量在减小。

但是与1号机300MW 真空泵电流195A 相比，还有较大距离。

根据这个特点我们认为是机组的低压部分由于蒸汽压力的提高，而降低泄漏处的真空度，减少了空气的泄漏量。

我们采用氦质谱检漏仪对低压加热器及相连的管道进行了检漏。

但是未发现泄漏。

一次，在进行汽泵A 与电泵带300MW 的试验中，发现真空提高了1kPa 多，且真空泵电流也从两台汽泵带300MW 时的198A 左右降低到194～195A 的水平。

4结束语
汽轮机组真空系统比较庞大，真空系统的严密性治理也比较困难，在遇到真空漏泄的问题时不要盲目采取仪器进行普查，要冷静分析原因，辅以其他的分析手段，缩小查漏范围，特殊情况特殊处理，在平时进行好机器的防范维护，真空漏泄的问题一定能够控制在最低点。

参考文献：
[1]诸德海200MW汽轮机真空系统漏泄处理措施[J]东北电力技术。

2006.2月
[2]万鹏解决汽轮机机组真空严密性探讨[J] 锅炉制造2005年6月2期
[3]顾正浩提高国产300MW汽轮机真空严密性[J] 电站辅机2008年12月。