浅析火电机组凝汽器真空查漏方法

浅析火电机组凝汽器真空查漏方法
【摘要】凝汽器真空好坏直接关系到汽轮机组安全和稳定运行，通过对水冷、空冷各类机组真空严密性试验的分析，总结了经济实用的查漏方法以及过程中需注意的事项，为各类型机组真空查漏提供借鉴。

【关键词】凝汽器；真空；严密性
1.引言
对于汽轮机来说，真空的高低对汽轮机运行的经济性有着直接的关系，真空高，排汽压力、温度低，有用焓降较大，被循环水带走的热量减少，机组的热效率提高。

凝汽器漏入空气后降低了真空，有用焓降减少，循环水带走的热量增多。

通过凝汽器的真空严密性试验结果，可以鉴定凝汽器的工作好坏，以便采取对策消除泄漏点。

汽轮机在运行中，凝汽器真空下降的主要表征为：排汽缸温度升高；真空表指示下降和凝汽器的端差明显增大。

真空下降后，若保持机组负荷不变，汽轮机的进汽量势必增大，使轴向推力增大以及叶片过负荷；不仅如此，由于真空下降，使排汽温度升高，从而引起排汽缸变形，机组重心偏移，使机组的振动增加以及凝汽器钛（不锈钢）管受热膨胀产生松弛、变形甚至断裂。

因此机组在运行中发现真空下降时，除按规定减负荷外，必须查明原因及时处理。

2.真空下降分类
根据凝汽器真空下降速度的不同，我们可以将真空下降事故分为真空缓慢下降和真空急剧下降两种。

2.1 造成凝汽器真空缓慢下降的因素主要有：
（1）循环水入口温度升高；（2）凝汽器水位过高；（3）大机或小机轴封供汽压力不足；（4）水封密封水门运行中误关；（5）防进水保护误动或凝汽器热负荷过大；（6）加热器或除氧器事故疏水阀误开；（7）凝结水收集水箱水位过低；（8）真空系统少量泄漏。

2.2 造成凝汽器真空急剧下降的因素主要有：
（1）循环水中断或水量不足；（2）真空系统大量泄漏；（3）凝汽器满水；（4）大机或小机轴封供汽中断；（5）机械真空泵故障；（6）真空系统阀门操作不当或误操作；（7）真空破坏门误开；（8）低压缸安全门薄膜破损或小机排汽缸安全门薄膜破损；（9）高低压旁路误开；（10）高、低加汽侧至无压放水、排汽门泄漏；（11）密封水多级水封放气门误开。

3.真空严密性检查办法
A）真空灌水
汽轮机真空系统严密性检查应具备下列条件：（1）所有与汽轮机连接的管道、阀门以及严密性检查范围内的管道与设备，均安装完好并经检查合格，但焊口和法兰不得保温；（2）凝汽器汽侧内部已清理干净；（3）底部具有支持弹簧的凝汽器，在灌水前应在弹簧处加临时支撑，检查各管道支吊架，必要时也应加临时支撑，或将弹簧吊架锁住；（4）各水位计玻璃安装完好；（5）在灌水水面以下连接的真空表计全部切除；（6）需灌水的部分应有排水的设施或措施；（7）灌注用水可用化学水或澄清的生水；（8）循坑排污泵能投用或有临时排水泵。

汽轮机本体启动前对凝汽器的汽侧、低压缸的排汽部分以及当空负荷时处于真空状态下的辅助设备与管道，应灌水进行真空严密性检查。

真空系统严密性检查应确信下列各部位无泄漏现象：
（1）所有处于真空状态的容器、管道、阀门、法兰结合面，焊缝、堵头，插座和接头等；
（2）凝汽器和加热器的水位计；
（3）凝结水泵和加热器疏水泵的格兰；
（4）与真空系统连接的阀门，疏水器及U形水封管的外露部分等；
（5）凝汽器钛（不锈钢）管及其胀口；
（6）与凝汽器连接的排汽缸接口的疏水扩容器及其他设备；
（7）高、低加汽侧液位变送器，及相应的就地控制箱排污。

根据[1]第14.4.3节要求，真空系统灌水试验的水位高度一般在汽封洼窝以下100mm处。

各抽汽管道以及其他在主机启动时处于真空状态下的管道和设备均应灌水，灌水前要加装临时高位水位计以检查水位高度。

引进型机组汽缸与凝汽器间用橡胶或波形管作柔性连接者，灌水要求应按制造厂规定。

该法适用火电水冷或空冷的任何机组。

B）保新膜+黄油
在容器或管道的阀门、焊缝、法兰结合面，均匀涂抹黄油后，用塑料保鲜薄膜贴覆，若有真空泄露，势必将薄膜往容器或管道内部吸入收缩，此方法只能针对较大的漏点，肉眼感官明显。

对于微量泄漏点，该法效果不是非常明显，需要借助更精密的仪器或真空灌水进行彻底查漏。

C）高粘布基胶带法
用高粘布基胶带法封堵各与凝汽器真空相关的设备、管道、阀门、焊缝、法兰结合面上，看有无凹瘪痕迹。

此法还可以作为在机组运行期间，有些不易处理的法兰面，螺栓孔较小漏真空点的临时封堵，确保机组能在某些特定时候停机待检，安全可靠。

在京能北京东北热电“二拖一”燃机项目中，在凝汽器干抽真空的情况下，对于热网系统疏水至凝汽器泄漏的法兰进行了粘布基胶带法封堵，确保降低了局部小范围的真空泄漏量，值得在运行过程中无法处理的某些泄漏点进行临时处理封堵。

D）氦气探测仪
由于影响机组真空严密性的范围大，系统多，因素杂，像常规火电机组高低加汽侧疏水、给水泵汽轮机等在安装阶段，真空灌水难参与的部分系统，又不进行水压试验的部分，极易存在倒吸点。

在机组抽真空时，无大漏点的情况下，针对肉眼、手感不易发现的漏点，我们建议采用氦气探测仪检查。

该法首先在真空泵汽水分离器上安装氦离子浓度探头，引线至氦气探测仪。

在上述系统可能影响真空的区域，与凝汽器真空相关的设备、管道、阀门、焊缝、法兰结合面上，用氦气瓶（或氦气存贮袋）喷涂氦气，正常凝汽器氦离子浓度基本维持在10-12mg/L的数量级。

当有氦气被吸入凝汽器时，通过真空泵抽出后，在汽水分离器出口氦离子达到一定浓度时（≥10-5mg/L），氦气探测仪发出报警信号，以此明确微小的漏点。

在浙能浙江乐清电厂4×600MW机组工程#2机一直存在真空细微泄漏的情况下，施工单位与电科院联手，利用氦气探测仪顺利查出凝汽器连缸膨胀节、给水泵汽轮机排气蝶阀阀杆2处细微的真空泄漏点，继而保证了真空测试值始终≤0.3kPa/min，处于优良水平，确保了机组顺利度过了国优金质奖的评审。