真空系统查漏可行性方案

真空系统查漏的可行性报告
（讨论稿）
安技部
2012年9月25日
真空系统查漏的可行性报告
1. 真空系统严密性检查的必要性
真空系统由于面积巨大，极易产生流动加速腐蚀（FAC）和凝汽管泄漏，造成凝结水含铁量、溶解氧、二氧化碳等杂质离子超标，使机组存在腐蚀、积盐、结垢等安全隐患。

同时，由于泄露造成真空系统真空度下降、汽轮机背压增大、凝结水温度增大、汽轮机效率下降、发电煤耗增加，严重影响了机组运行的经济性。

因此，真空系统严密性检查势在必行。

2、汽轮机真空严密性差的危害
主要表现在以下三个方面，一是真空严密性差时，漏入真空系统的空气较多，水环真空泵不能够将漏入的空气及时抽走，机组的排汽压力和排汽温度就会上升，这无疑要降低汽轮机组的效率，增加供电煤耗，并可能威胁汽轮机的安全运行，另一方面，由于空气的存在，蒸汽与冷却水的换热系数降低，导致排汽与冷却水出水温差增大。

二是当漏入真空系统的空气虽然能够被及时地抽出，但需增加真空泵的负荷，浪费厂用电及工业用水。

三是由于漏入了空气，导致凝汽器过冷度过大，系统热经济性降低，凝结水溶氧增加，可造成低压设备氧腐蚀。

2 空冷机组真空系统查漏的方案
空冷机组的空冷单元位置高且空间大，采用纯凝式机组惯用的注水查漏方案不可行。

而向整个真空系统通人压缩空气查漏的办法在实际中又存在难度。

针对这些问题，我们在查漏过程中将机组真空系统
分为两部分：第一部分为排气装置及其连接管道；第二部分空冷岛部分。

对第一部分采用注水查漏，对于第二部分采用压缩空气查漏。

第一部分涉及的设备主要有：排气装置、排汽总管、进入排汽装置的各疏水联箱及扩容器、凝结水泵人口管道、热井补水管路和除氧装置、7低加(运行中处于负压区)、以及其它与排汽装置相连接的管道系统。

这部分位置较低，涉及到的管路、阀门相对较多，采用灌水查漏更容易发现漏点，灌水时可以根据机组特点与实际情况，决定灌水水位高低，最低要求是使水位淹没排汽总管、除氧装置，因为这样可以使空冷岛部分与排汽装置有明显的隔离界面，有利于第二部分的加压查漏。

第二部分涉及的设备主要有：排汽支管升上部分、空冷岛散热面、顶部蒸汽分配母管、凝结水回收支管及总管的下降部分、抽真空管路等等。

这部分位置较高，我们选用压缩空气查漏，压缩空气注入点选则在除氧装置抽真空管路上，系统改造后在此管路上增设了进气管道，直接与压缩空气管道相连。

3 现场实施
3．1 系统改造
查漏方案明确后，接下来就要解决现场如何实施的问题。

首先是要选择压缩空气来源，目前火电机组大都设置有厂用压缩空气系统，我厂压缩空气系统的气压为0．6 MPa，可以满足查漏的需要。

再有就是压缩空气如何通人空冷岛，我们在厂用压缩空气母管与真空泵入口管路之间增设一根直径为40 mm的管道，在管道上增设
手动门，用于调整查漏时空冷岛的气压。

并且在该管路上加设了一根直径为10 mm的支管，其目的是查漏时方便给系统内注入少量氦气，再通过氦气检漏仪有重点地检查泄露可能性较大的部位。

管路上还加装了堵板，便于查漏结束后将真空系统与压缩空气系统彻底隔离。

另外，试验时，需将真空泵人口压力表更换为量程为0～100 kPa的表计，用于监视系统内的气压。

为防止注水后排气装置等处因重力发生变形、移位，在排气装置底部、排气总管等处加了必要的支撑
3．2 真空系统隔离
开始真空系统全面查漏前，需要根据运行中机组负压区的范围，将不参与查漏的部分与真空系统隔离开来。

隔离的重点在排汽装置部分(第一部分)，这部分涉及管道多，系统复杂，我们制定的方案中详细列出应该关闭和开启的阀门名称，隔离时要一一核对。

隔离完毕后，即可以开始对热井注水。

3．3 排汽装置注水查漏
利用凝结水输送泵给排汽装置补水，并逐步提高水位，当排汽装置水位至8．5 ITI后停止注水，开始检查系统有无漏水点，此时水位已经淹没了置于排气装置喉部的7 低加。

漏点查找应关注两个方面，一方面是外漏点，即水直接漏到设备、管道的外部，这样的漏点容易发现；另一方面是内漏点，即水通过不严的阀门漏到与真空系统相连的管道、设备的内部，这样的漏点较隐蔽，可以打开外部的放水门或法兰连接进行检查。

注水查漏时还需要观察排汽装置水位下降
情况，若统计时间内水位有明显下降，说明系统内存在漏点，应予以查明。

若水位下降不明显，也未发现泄漏点，则认为排汽装置注水查漏合格。

3．4 空冷岛注入压缩空气查漏
当排气装置水位升至8．5 m，空冷岛与低压缸排气部分已经用水隔离开来，就像一个u型容器，其底部注满水后，处于高位两端不再联通。

此时保持水位稳定，开始向空冷岛通入压缩空气。

为保证查漏效果，我们在通入压缩空气的同时，将少量氦气通人，并在空冷岛容易泄露的部位如法兰、膨胀节等处采用氦气检漏仪检查有无漏点，从而实现对重点部位的查漏。

空冷岛气压升至50 kPa后，停止通入压缩气，通过听声音、测量惰性气体的办法进行全面检查。

3．5 泄压、排水、系统恢复
查漏工作结束后，确认漏点已标记清楚，空冷岛开始泄压，当气压降至10 kPa后，可以进行排气装置放水。

水位到零位后，将隔离的系统恢复到启机前状态。

4厂家推荐：
1真空系统设备泄漏软处理工序:
采用德国软堵技术及原材料MACR1208对设备表面进行清理。

根据设备温度的要求，采用德国进口原材料生产的MACR1001（粘合材料）与MACR1201（柔韧材料）及MACR3104、MACR3105，按比例调合后处理封堵。

在底层按①处理完后，用所配制复合材料在设备漏点处涂膜十至
十二层，每次涂膜完成后需3小时凝固，再进行下一道工序。

最终在设备漏点形成一层韧性膜层，达到封堵效果。

所有处理工序在设备运行状态下进行,不影响设备运行的工作状态。

真空系统检测工艺及处理办法
1、针对机组真空系统，我公司采用德国进口氦质谱检漏仪，进行全方位检测，并进行软处理封堵（德国技术）工作。

2、若机组真空系统检测结果较差，经贵厂同意对整个真空系统包括机组低压缸本体、低加系统、凝结水系统、加热器疏水系统、扩容器疏水系统及本体、低加各抽汽管道、真空抽气系统、低压旁路系统、凝汽器补水系统、轴封加热器疏水系统、空冷岛等系统所有阀门、法兰及管道等设备进行周密、科学的检测，对不合理的运行方式进行调整，确保机组在经济方式下运行；并在不停机状态下，对系统存在的泄漏点进行软处理封堵工作。

3、需贵厂检修部的配合，负责现场的搭架子工作，做真空严密性试验时需运行人员的配合。

4、采用德国引进软处理技术及德国进口的原材料生产的MACR1208，首先对系统所有漏点外表面进行清理。

5、对清理后的所有漏点，采用德国进口原材料生产的MACR1001（粘合材料）与MACR1201（柔韧材料）及MACR3104，MACR3105按比例调和后进行处理封堵。

6、经对系统漏点外表面用MACR1208进行清理后，所配制复合
材料在设备缺陷处涂膜九层，每层涂膜完成后需3小时凝固，在进行下一层涂膜。

7、最终泄漏点表面形成一层韧性膜层（具有抗拉伸，抗高温性能）。

8、我们处理完后，使贵单位机组真空系统严密性达到国家要求的合格标准。

2. 空冷凝汽器查漏堵漏技术的特点
由于空冷岛面积巨大，空冷岛凝
汽器管的查漏及补漏非常困难，目前
国内缺乏成熟的技术。

为此，西安热
工研究院凝结水精处理研究所与美国
Conco Systems公司合作，专门开发了
空冷凝汽器检漏和补漏技术。

该技术
具有以下特点：
空冷凝汽器渗漏或泄漏程度的实时
判断和预警，无需停机或降负荷
查漏灵敏度和准确度高
特殊补漏材料及技术
补漏便捷、安全可靠
3.弱信号智能检漏仪（北京嘉华思创UL-HQ系列型号）：属于新型技术。

最近2年引进国内，主要应用于发电系统。

这个技术采用噪音波的特征识别等人工智能新型技术，对于泄漏噪音实行提取、分析、
比对、定点。

能够排除周边噪音，精准地发现漏点。

可以远距离定点漏点。

可以在停机下检漏，也可以在线运营时检漏。

5 注意事项
(1)第一次采用该方法实施查漏，注水时一定要观察排气装置及其连接部件是否因重力发生变形，所加的支撑是否有足够的强度保证设备安全。

(2)排气装置水位达到一定高度，能够完全封住排气总管、除氧装置上部管道后，才能进行空冷岛气体注入，防止气压传递到低压缸部分，引起低压缸防爆膜破裂，试验结束后要将气压泄到规定压力，才能进行排水工作。

(3)压缩空气中加入惰性气体的目的，是为了能够采用检漏仪对重点部位进行检查，但要注意高空作业人员的安全，防止高空坠落。

6.应用空冷凝汽器查漏堵漏技术的经济收益
（1）通过评估空冷凝汽器的严密性，判断泄漏位置，并进行补漏处理，使凝汽器的严密性始终保持在较高水平。

这样可有效降低系统中杂质含量，从而延长锅炉酸洗周期，提高炉管水通量、传热效率和机组负荷率，每年可为电厂带来上亿元的经济效益，其中仅节省煤耗一项的经济效益就可达数千万元。

（2）由于系统杂质含量的降低，尤其铁腐蚀产物的降低，可有效避免精处理设备材料的污染，延长精处理设备材料的使用寿命，
改善精处理的运行效果，每年为精处理系统运行所带来的直接经济效益就可达上百万。

（3）延长空冷岛的使用寿命。

空冷凝汽器管的流动加速腐蚀是普遍存在的问题，解决这一问题可有效延长空冷岛的使用寿命。

根据发电机组真空每提高1Kpa，机组经济性可提高3％的规律计算。

如果机组在真空系统软堵处理后，真空每提高1 Kpa对于一台30万火力发电机组，每小时可多增加发电30×3％＝0.9万度，每天可增加21.6万度电。

每年按机组运行7500小时计算可增加6750万度电（全年共8760小时）。

若每度电按0.3元计算，每年可多收入2025万元；同时真空系统严密性指标提高,机组发电煤耗会大幅度降低,如果机组真空严密性达到1千帕,影响机组绝对真空可达到1.125千帕,影响机组发电煤耗要多耗损3.8*1.125=4.275克/千瓦时,若一台30万机组我们处理后每天可节约发电燃煤30.78吨,每年按机组运行7500小时计算,可节约燃煤9618.75多吨,每吨煤按600元计算,可节约发电成本达577.125万元.我们对机组真空系统处理后，单台30万机组可提高经济效益高达2602.125万元.
于书岭。