上汽超超臨界機組真空嚴密性問題分析與治理

謝汝杰

摘要：某廠上汽660MW超超臨界機組真空嚴密性存在長期不合格的問題，通過使用氦質譜檢漏儀進行分區域排查、原因分析等一系列措施找到了問題的根源，通過實施系統改造、改善檢修工藝等措施消除了漏點，解決了真空嚴密性不合格的問題，取得了良好的經濟和社會效益。

關鍵詞：真空嚴密性；氦質譜檢漏；系統改造

1 概況

該廠汽輪機為上海汽輪機有限公司生產的超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、凝汽式汽輪機（型號：N660-25/660/660）。機組的總體型式為單軸四缸四排汽：一個單流圓筒型H75高壓缸，一個雙流I60中壓缸，兩個LX8雙流低壓缸。汽輪機采用全周進汽加補汽閥的配汽方式，高、中壓缸均為切向進汽。高、中壓閥門均布置在汽缸兩側，閥門與汽缸直接連接，無導汽管。蒸汽通過高壓閥門和單流的高壓缸后，從高壓缸下部的兩個排汽口進入再熱器。蒸汽通過再熱器加熱后，通過兩只再熱門進入雙流的中壓缸，由中壓外缸頂部的中低壓連通管進入兩只雙流的低壓缸。在每只汽缸的下部都設有用于給水加熱用的抽汽口。該廠自2016年以來長期存在機組真空嚴密性不合格的問題，且在機組啟動初期機組真空下降明顯，給該廠造成巨大的經濟損失。

2 真空系統的漏氣危害

凝汽器真空系統發生嚴重漏氣時會造成真空度下降，汽輪機的排汽壓力開始增加，并且排汽溫度會逐步升高，這種情況下會降低汽輪機的循環熱效率以及嚴重的熱膨脹現象，其后果可能會對汽輪機正常的安全運行產生危害。所以在日常的汽輪機運行管理對凝汽器真空系統真空狀態的好壞要高度重視。凝汽器“真空”的下降，容易使凝汽器的空氣分壓力增大，從而使空氣在水中的溶解度增加。而此時凝結水中的含氧量也會隨之增大，導致鍋爐、汽機葉片及管道的腐蝕。據相關單位的測算，凝汽器的真空度每下降1%能耗就會增加0.7-0.8%，所對應的設備處理下降0.8-0.9%。由此可證明凝汽器真空的好壞，可直接影響電廠的發電效益。

3漏點排查情況

為確保機組真空系統查漏的準確性，保證治理效果，本次真空系統查漏采用了Leybold公司生產的PhoeniXL300氦質譜檢漏儀，檢測靈敏度為10～12Pa·m3/s。

4 原因分析

對以上查漏數據分析，基本確定該機組A、B低壓缸前后汽封以及軸封洼渦處均存在較大漏點。通過對該區域法蘭結合面、螺栓孔、觀察孔等處涂抹密封膠并未見明顯效果，基本排除了因結合面密封不嚴造成的漏氣。

原系統高壓主汽門門桿漏汽通過疏水擴容器進入凝汽器，高、中、低壓軸封漏汽通過節流孔板（每個節流孔板有一個Ф8mm節流孔）進入疏水擴容器，再進入凝汽器，容易造成系統內空氣漏入凝汽器，通過對上表中數據分析，明顯有空氣從高壓主汽門門桿、高、中、低壓軸封漏入凝汽器，對凝汽器真空嚴密性造成影響。

該機組#1、#2高壓主汽門門桿漏汽口分別接一根Ф48.3x3.7的管道，并匯總成一根Ф60.3x3.91的母管，排至26m?疏水擴容器疏水集管后再進入凝汽器，詳見下圖：

軸封漏汽管道疏水為：高、中壓軸封漏汽疏水為一根Ф38x3的管道，低壓軸封漏汽疏水為四根Ф28x2.5的管道，合并為一根Ф42x3的管道，排入13m?疏水擴容器疏水集管后再進入凝汽器，詳見下圖：

5 處理措施

為解決該機組真空嚴密性不合格，利用機組調停的機會，對高壓主汽門門桿漏汽及高、中、低壓軸封漏汽系統管道進行改造，改造方案及系統如下：

（1）高壓主汽門門桿漏汽系統改造：

根據汽輪機廠的建議，主汽門門桿漏汽應接入大氣式疏水擴容器，而該機組汽機側沒有安裝大氣式疏水擴容器，根據現場實際情況，計劃在原主汽門門桿漏汽母管加裝一只截止閥，截止閥前加裝一個三通，將主汽門門桿漏汽接入軸封回汽母管，并在該管道加裝一只截止閥，在機組啟動過程中，主汽門門桿漏汽仍舊排入原疏水擴容器，待運行正常后排入軸封回汽母管。系統圖如下：

（2）高、中、低壓軸封漏汽疏水系統改造：

根據汽輪機廠的建議，高、中、低壓軸封漏汽疏水匯總至較低標高后，坡向排入軸封加熱器，而該機組由于高、中、低壓軸封漏汽疏水匯總母管位置低于軸封加熱器，現場限制較難改造成高于軸封加熱器。根據現場操作條件，在高、中、低壓軸封漏汽疏水支管分別加裝隔離閥門，共計加裝5只隔離閥門。機組啟動過程中各疏水閥門開啟，各軸封回汽支管疏水至疏水擴容器，待機組運行正常關閉疏水閥門。

6 結論

（1）系統改造后通過查漏數據對比分析，改造效果明顯，機組真空嚴密性實驗由原來的下降0.76kpa/min提高至下降0.072kpa/min，達到了優秀值。

（2）真空系統漏空氣導致機組真空嚴密性差，漏點主要集中在高壓主汽門門桿、軸封回汽疏水等處。該問題長時間未得到到徹底解決暴露了電廠生產人員對真空指標的管理不到位，對真空系統重視程度不夠，值得我們深思和借鑒。

（作者單位：安徽華電六安電廠有限公司）