三期機(jī)組真空系統(tǒng)泄漏的治理

摘 要：本文對(duì)熱電部三期機(jī)組真空系統(tǒng)的泄漏原因進(jìn)行了深入的分析，并提出機(jī)組真空系統(tǒng)治理及優(yōu)化的技改措施，使機(jī)組的真空問(wèn)題得到了較好的解決，保證了機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：水環(huán)真空泵；氦核檢漏

在電廠凝汽式機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中凝結(jié)器真空的泄漏會(huì)對(duì)機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性會(huì)產(chǎn)生重大的影響。首先，真空系統(tǒng)不嚴(yán)有空氣漏入，會(huì)直接導(dǎo)致凝結(jié)器中凝結(jié)水的溶氧量增加，從而造成對(duì)設(shè)備的腐蝕。其次，真空的下降也會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)的熱損失增大，造成汽耗、煤耗等指標(biāo)上升，使機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性降低，因此在電廠中對(duì)機(jī)組真空問(wèn)題的處理及優(yōu)化工作顯得格外重要。

1.概述

熱電部三期機(jī)組系上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)制造的CC100-11.6/4.2/1.3型超高壓雙抽汽凝汽式汽輪機(jī)組。在正常運(yùn)行工況下，機(jī)組真空能達(dá)到-95Kpa左右，高溫高壓蒸汽在機(jī)組汽缸中做完功后，乏汽排入凝結(jié)器中，在凝結(jié)器中乏汽與循環(huán)冷卻水進(jìn)行表面換熱后凝結(jié)成水。同時(shí)水環(huán)真空泵把凝結(jié)器中不凝結(jié)的氣體抽出，保證凝結(jié)器正常運(yùn)行時(shí)的高真空狀態(tài)。在這個(gè)過(guò)程中，由于機(jī)組的低壓缸靠近凝結(jié)器，使低壓缸內(nèi)處于微負(fù)壓狀態(tài)，為了防止空氣從低壓缸轉(zhuǎn)子與氣缸的軸封處漏入，機(jī)組利用汽封系統(tǒng)來(lái)密封低壓缸的兩端軸封。在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，由高脫汽平衡母管來(lái)的蒸汽，經(jīng)供汽調(diào)節(jié)站調(diào)節(jié)后進(jìn)入汽封供汽母管，而后進(jìn)入機(jī)組軸封汽封體的腔室。

然而在三期機(jī)組投運(yùn)以來(lái)，發(fā)現(xiàn)機(jī)組汽封系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)問(wèn)題，并且真空系統(tǒng)中有多處漏空點(diǎn)、水環(huán)真空泵工作效率低下等諸多缺陷，造成了三期機(jī)組凝結(jié)器真空系統(tǒng)長(zhǎng)期工作不良。

2.系統(tǒng)真空降低原因的分析及治理方案

2.1水環(huán)真空泵的治理及優(yōu)化

三期機(jī)組配備兩臺(tái)由佶締-納士機(jī)械有限公司生產(chǎn)的AT—1006型水環(huán)真空泵，作為真空系統(tǒng)的抽氣設(shè)備，用以建立及維持汽機(jī)組凝汽器的正常真空。水環(huán)真空泵在正常運(yùn)行時(shí)，是靠工作液在真空泵抽氣腔室內(nèi)形成水環(huán)進(jìn)行密封來(lái)產(chǎn)生負(fù)壓，從而抽出凝結(jié)器中的不凝結(jié)氣體，工作液為系統(tǒng)的除鹽水。根據(jù)廠家相關(guān)資料的介紹，真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)工作液的溫度在28℃左右效率為最佳，但是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于工作液換熱系統(tǒng)存在的種種缺陷，導(dǎo)致工作液溫度一直偏高，加之真空泵運(yùn)行時(shí)的高真空狀態(tài)，使其本身很容易汽化，嚴(yán)重時(shí)水環(huán)會(huì)遭到破壞，造成真空系統(tǒng)失穩(wěn)。

基于水環(huán)真空泵運(yùn)行工況的此特點(diǎn)，專門(mén)制定班組定期工作計(jì)劃，要求操作人員定期用干凈的除鹽水置換掉備用真空泵中含雜質(zhì)顆粒物、鐵銹的工作液，降低工作液的蓄熱能力。在工作液換熱器的冷卻水入口加裝反沖洗門(mén)，定期對(duì)真空泵的工作液冷卻器進(jìn)行反沖洗以便清理掉冷卻器的臟污，提高冷卻器的換熱效果。其次，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)真空泵工作液冷卻器的冷卻水來(lái)水進(jìn)行了改造，由現(xiàn)在的凝汽器乙側(cè)循環(huán)水入口門(mén)前改至空冷器冷卻水濾網(wǎng)后引入。這樣既不用在真空泵循環(huán)水入口增加濾網(wǎng)，又可以實(shí)現(xiàn)真空泵換熱器循冷卻水得到過(guò)濾的效果。改造后真空泵的工作液溫度得到了明顯的改善。如表1所示：

由表1中可以非常明顯的看出，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的改造，在正常工況下#8機(jī)#1水環(huán)真空泵的工作液溫度由31.2℃降至27.8℃，取得了不錯(cuò)的效果。

2.2汽封供氣系統(tǒng)的改造

由于運(yùn)行時(shí)低壓缸的負(fù)壓狀態(tài)，在低壓轉(zhuǎn)子與低壓缸軸端密封處空氣就容易漏入。通常是在設(shè)計(jì)上是通過(guò)向低壓缸與低壓轉(zhuǎn)子間的軸端提供密封汽源，來(lái)達(dá)到防止空氣漏入的目的，以便在運(yùn)行過(guò)程中保持真空。熱電部三期機(jī)組汽封系統(tǒng)的汽封汽源來(lái)自兩路，一路來(lái)自高脫汽平衡：壓力0.65MPa，溫度在240℃左右，一路汽源來(lái)自超高壓蒸汽：壓力11.6MPa，溫度在540℃左右。一般情況下都是采用高脫汽平衡的蒸汽作為低壓缸軸端的密封汽源。

但是在運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)由于高脫汽平衡至機(jī)組汽封管路管徑設(shè)計(jì)偏小，甚至在啟動(dòng)或低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，仍然滿足不了軸封密封汽量的需要，導(dǎo)致低壓缸空氣的漏入，嚴(yán)重影響了機(jī)組的真空。不得以只能摻入部分高溫蒸汽，才能滿足汽封供汽的需要，但高溫蒸汽的摻入又會(huì)導(dǎo)致軸封供氣溫度的升高，使機(jī)組相對(duì)膨脹和排氣溫度受到影響，不利于保證機(jī)組運(yùn)行時(shí)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

經(jīng)過(guò)研究和分析，現(xiàn)場(chǎng)把機(jī)組的門(mén)桿漏氣引入到汽平衡至汽封母管門(mén)前，使得在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，除了用高脫汽平衡母管對(duì)軸封提供低溫汽源以外，還可以通過(guò)機(jī)組門(mén)桿漏汽母管反供到汽封母管，實(shí)現(xiàn)了雙路提供低溫汽源，從而解決了正常運(yùn)行中汽封低溫密封汽源不足的問(wèn)題，有力的保證了系統(tǒng)真空的穩(wěn)定。

2.3 通過(guò)輔助手段安排漏空點(diǎn)的檢測(cè)及處理工作

由于機(jī)組真空系統(tǒng)的特殊性，一般漏空點(diǎn)不易被察覺(jué)，漏空點(diǎn)檢測(cè)的精確性對(duì)整個(gè)真空優(yōu)化工作有著重要的意義。

氦氣檢漏是一種比較有效的方法，通過(guò)噴槍在須要檢測(cè)的點(diǎn)噴射氦氣，如果該處漏空氦氣會(huì)被吸入系統(tǒng)，由于氦氣的在系統(tǒng)中不凝結(jié)，最終由真空泵從凝結(jié)器中抽出，而氦氣檢漏儀就會(huì)在真空泵出口處會(huì)檢測(cè)到氦質(zhì)從而判定該處的泄漏。三期機(jī)組在投運(yùn)以來(lái)，先后對(duì)熱電三期機(jī)組進(jìn)行了全面的氦氣檢漏，其中機(jī)組低壓缸防爆門(mén)和中低壓缸連通管法蘭的漏空情況相對(duì)嚴(yán)重，在對(duì)兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單封堵后，發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)組凝結(jié)器真空度從-93.2Kpa上升至-94.1Kpa，取得了非常明顯的效果。

3.效果分析

真空系統(tǒng)龐大復(fù)雜、涉及面廣，直接關(guān)系著電廠機(jī)組運(yùn)行的安全性及經(jīng)濟(jì)性。熱電部三期機(jī)組自實(shí)施真空系統(tǒng)優(yōu)化以來(lái)，由之前平均真空為-93.2Kpa提高到-95.63Kpa，取得了顯著地成效，有力的保障了三期機(jī)組穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉曉晨.汽輪機(jī)凝汽器真空降低對(duì)機(jī)組運(yùn)行的影響分析，科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2006，16：293

[2]汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行.陜西省電力工業(yè)局

作者簡(jiǎn)介：楊賓，男，天津人，工程師，本科，主要從事轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備管理。