某电厂凝汽器安装问题分析及经验反馈

某电厂凝汽器安装问题分析及经验反馈

摘要：某电厂凝汽器在安装与调试过程中，出现了水室衬胶破损、焊渣损伤钛管、汽侧灌水试验时钛管泄漏等多个问题。文章简单介绍了凝汽器的结构形式和

特点，通过对凝汽器安装与调试过程中出现的问题及原因进行了汇总分析，给出

了解决方案，提出了改进意见，避免后续机组凝汽器出现同样的问题，从而提高

安装质量，保证设备安全稳定的运行。

关键词：凝汽器；钛管；泄漏；振动

1凝汽器结构形式和特点简介

凝汽器在汽轮机蒸汽动力循环中是必不可少的“冷源”，其主要任务是由循环

冷却水带走排汽废热，使之凝结成水，并在排汽口形成高真空；由凝结水泵抽走

凝结水，维持热井正常水位；由抽气器将漏入的空气及排汽凝结时析出的不凝结

气体抽走，防止真空恶化。

某电厂一号机组设计两台凝汽器，每台凝汽器采用双壳体、单流程、单背压、表面式湿冷、钛管凝汽器。凝汽器体积较大，其总体布置如下图1所示。

图1 凝汽器总体布置图

该凝汽器的特点主要有：换热面积大；以海水作为冷却水；管束有0.5％的倾斜度；刚性支撑，刚性连接；设置有磁性滤网；旁路流量大；模块设计，模块制造，现场拼装。

凝汽器由上喉部、下喉部、壳体（包括热井、水室）、凝汽器底部的支座、

与凝汽器相关的旁路扩散器、疏水扩容器等组成，具体布置见图2。凝汽器上喉

部与汽轮机低压缸下半缸体刚性联接，下喉部内安装有联合低压加热器及其相关

组件。

图2 凝汽器模块组成图

2 出现问题、原因分析及经验总结

2.1焊渣和异物损伤钛管

2.1.1问题描述

钛管束是凝汽器中最重要的部件，汽水热交换在管束表面进行。电厂凝汽器

主凝结区顶部外围的管子采用Φ22.225×0.7mm的钛管，主凝结区及空冷区管子采用Φ22.225×0.5mm钛管。凝汽器上喉部完成与低压缸外缸的焊接后，因施工需要，工作人员进入凝汽器内部，发现凝汽器钛管锈蚀严重，且管束内部有很多焊条、

木块、布屑等杂物，特别是顶部两排区域。

图5 焊渣附在钛管上

2.1.2原因分析

施工单位在凝汽器上部进行焊接、切割等动火工作时，凝汽器钛管上部的保

护设施不够严密（虽然钛管上的保护层在抽真空时才拆除），造成石块颗粒、焊

条及其他金属物落入管束中。甚至有大量高温焊渣漏入钛管，并粘接在钛管上，

可能造成钛管被焊渣高温烫伤。在凝汽器汽侧内部施工全部完毕后，安装单位需

要拆除钛管表面的保护层。在拆除过程中，施工人员在拆除过程中赶工期，导致

很多保护层表面的异物及小颗粒抖落入凝汽器钛管管束中，给后期凝汽器汽侧防

异物造成了很大的困难。

2.1.3技术方案及经验总结

对凝汽器内的异物进行清理，用磁棒将金属物全部清除，再用吸尘器将小的颗粒物吸出，对钛管表面的锈迹进行擦拭，再检查是否有烫伤的地方。处理完成后对汽侧内部进行全面的检查，确认所有的异物都已经清理出去，再对汽侧进行灌水，对汽侧管束间的颗粒进行冲洗，使小颗粒尽可能的掉落入热井中。对凝汽器内部钛管顶部三层、各个汽道表面两层钛管进行涡流探伤检查，涡检结果发现钛管管束发现7根不通管和36根凹痕管。后经各方会议讨论，对7根不通管采取了堵管措施，36根凹痕管作为后续在役检查重点跟踪项。

对于此次凝汽器钛管异物、焊渣情况，如果在施工过程中保护到位，是完全可以避免这种情况发生的。在后续机组安装过程中，凝汽器钛管模块就位后，安装公司在对钛管管束模块铺设保护层时，设立一个检查点，由监理、业主、项目部相关部门对保护是否全面进行检查，检查合格后再进行施工。在凝汽器汽侧全部施工完毕后，施工人员在拆除保护时，由安装公司指定一名技术员指导施工人员拆除，项目部相关部门人员对施工过程进行监督、抽检，加强施工过程的监督力度。

2.2钛管泄漏

2.2.1问题描述

凝汽器与低压缸焊接后，对凝汽器汽侧进行了一次充水试验，以检查真空系统的严密性和焊缝的严密性。凝汽器在进行汽侧灌水试验时发现壳体模块（三）有一根钛管泄漏，管内有水漏出，说明是钛管中间某个部位发生了泄漏，工作人员随即使用木塞，临时封堵了这根钛管。凝汽器钛管泄漏在运行中会造成海水进入到凝汽器汽侧中，造成汽侧设备的腐蚀，而且会严重影响二回路的水质。

2.2.2原因分析

试验结束后检查发现，该钛管中间有一凹陷损伤，是导致泄漏的直接原因。钛管在出厂前都做过水压试验，没有发现泄漏。现场根据该处钛管的位置以及损伤的位置，我们分析主要有两种原因造成钛管的泄漏：一是该壳体模块在运输过程中出现了问题，钛管被异物磕碰；二是钛管就位后，在施工过程中有异物掉落碰伤钛管。壳体模块管束侧面在现场保护措施中，只有一层防火布罩住，该措施可以防止轻异物进入管束中，但上方跌落的重物还是有可能碰伤到侧面的钛管，应该加强管束侧面的保护。

2.2.3技术方案及经验总结

对损坏的钛管进行拔管，拔出钛管后，检查、修补端管板上已拔除冷却管位置的管孔，合格后装焊盲管，先进行胀管，采用手工胀接方式，胀接后管段不应有起皮、皱纹、裂纹和偏斜等缺陷，再使用钛丝焊接。工作完成后，对钛管管口焊缝及周围管口焊缝做PT检查，后用橡胶堵头封堵。

在不能重新安装冷却管的情况下，对受损冷却管进行拔除、封堵，即不影响有效冷却面积，又能确保凝汽器汽水分侧的原则。同时，该封堵方案操作简单快捷，是某电厂1#机凝汽器冷却管受损问题的有效处理方式，值得后续借鉴。

2.3钛管改造

2.3.1问题描述

某电厂一期工程（1，2号机）的参考电站在机组运行后，凝汽器部分冷却管发生了碰磨断裂现象。由于电厂一期工程凝汽器总体设计按照参考电站执行，其外形和总体布置方案与参考电站完全一样，因此参考电站的运行经验反馈对某电厂工程意义重大。