提高機組真空系統嚴密性探索

付名江 肖承明

摘 要：文中論述了汽輪機真空系統嚴密性對機組經濟效益的影響和危害，針對公司#1、#2機組的實際情況分析了影響真空嚴密性的主要因素和提高真空嚴密性的辦法以及取得的實際效果。

關鍵詞：提高;汽輪機真空嚴密性

1 機組運行情況概述

汽輪機真空值是汽輪發電機組經濟運行的主要衡量指標，真空系統的嚴密性則是影響汽輪機真空的重要原因之一。機組真空嚴密性差，會導致真空系統的漏氣量隨機組的負荷減少而增大，對機組運行的安全性和經濟性均有較大的影響，例如：導致機組排汽溫度和壓力升高、真空降低、凝汽器端差升高、凝結水含氧量增加等不利情況，提高機組的真空嚴密性已成為改善機組運行狀況、降低發電煤耗的一項重要工作。

國電黃金埠發電有限公司建設有2臺650MW發電機組，#1機組于2007年3月投產，#2機組于2007年7月投產，兩臺機組投產后高壓凝汽器真空嚴密性維持在300pa/min左右，只能達到合格標準，低壓側凝汽器在100pa/min以內，能達到優秀標準，經過幾年的整治，高壓凝汽器真空嚴密性仍偏差，根據電力節能技術監督要求，100MW 以上機組的真空下降速度不高于 266Pa/min，公司兩臺機組高壓凝汽器真空嚴密性雖基本滿足技術監督要求，但數值偏大，影響到機組的經濟運行。

2 真空系統漏泄的主要原因分析

2.1 管道、閥門泄漏

汽輪機運行時機組負壓系統的管道因安裝質量、運行工況變化等原因出現振動、膨脹不暢等問題，易造成管路焊縫出現裂紋、砂眼漏泄，漏入空氣;機組所屬的系統閥門較多，重要的如真空破壞門、凝汽器熱井放水門等，如頻繁操作或過開過關造成密封件磨損，以及法蘭墊片老化密封不嚴，或閥門安裝時 法蘭出現張口等都會使空氣大量漏入凝汽器，運行中要定期檢查真空破壞門的水封是否完好，各放水門是否關閉嚴密，另外真空泵盤根磨損、法蘭易出現泄漏，需及時進行處理。

2.2 低壓缸軸端汽封磨損間隙偏大

隨著機組運行周期的延長，低壓缸軸端汽封的不斷磨損，會導致軸封間隙過大，軸封蒸汽達不到密封要求。針對這種情況，應利用大、小修的機會進行汽輪機汽封改造，安裝、使用耐磨性好，密封性好的蜂窩汽封、側齒汽封等新型汽封，保證在一個大修周期內汽封片滿足密封要求。

2.3 低壓缸水平結合面變形

由于低壓缸檢修工藝未達質量標準，汽缸緊固螺栓緊力不足，機組運行或啟停機過程中受熱不均時，會導致結合面出現張口、負壓運行狀態下低壓缸水平結合面部位也會出現變形情況而產生張口，均會漏入空氣。

2.4 軸封冷卻器疏水U型水封破壞

運行中軸封冷卻器U型水封破壞，空氣就會由汽輪機軸端、軸抽風機排汽口、軸抽風機外殼等處直接進入系統，這種情況只要在U型水封投入運行前進行注水就能夠解決。

2.5 低壓軸封供汽分布不均

低壓軸封供汽進入低壓缸軸封部位時出現分布不均，空氣會從軸封間隙處漏入。其原因較多，可能是軸封供汽壓力控制過低，或軸封調整門故障，或低壓軸封疏水不暢蒸汽帶水等。

2.6 主機或小機低壓缸防爆門漏泄

低壓缸防爆門如果因安裝質量不好，運行時間久墊片老化等原因，由于使防爆門結合面法蘭不平整或墊片出現裂紋、破損時，空氣就會經防爆門漏入系統，因此需定期對防爆門進行檢查，消除泄漏。

3 泄漏點排查

3.1 機組運行中查漏

機組運行中可用肥皂液涂抹在真空系統連接設備所有可疑密封部位，根據肥皂水沫是否被吸入來判斷是否漏氣，經過近年的仔細檢查，排查到低壓缸防爆門法蘭墊有輕微泄漏，鉛板存在局部變形，聯系檢修對防爆門法蘭墊打膠密封，凝汽器真空嚴密性提高10-20pa/min，其它的明顯的漏點沒有發現。

3.2 利用檢修機會，對機組真空系統灌水找漏

為了找出較小的漏空氣點，利用停機的機會，對#1/2機組進行了灌水找漏，主要發現低壓缸與凝汽器連接的伸縮節處有輕微的泄漏，這個部位和接口的泄漏從外面很難處理，檢修人員進入凝汽器里面也很難真正確認哪道焊口或部位有裂紋，只能憑借感覺進行處理，一般的講，一次很難將漏點部位處理好，漏點很難得到徹底的處理;另凝汽器本體汽側局部邊角焊縫泄漏，補焊較為困難，多次進行內部補焊工作，漏點雖有所控制，但始終未徹底消除。

經過以上措施處理，做機組真空嚴密性檢驗，結果效果不明顯，高壓凝汽器真空下降率仍有250pa/min左右，跟先進指標機組的差距較大。

4 低壓軸封系統調整試驗

（1）軸封系統介紹：汽機所有的軸封統一由軸封供汽母管提供（主機高、中、低壓缸;小機），軸封系統采用軸封自平衡密封系統，在機組啟動和低負荷時利用輔助蒸汽向軸封母管供汽，70%額定負荷以上實現自密封。

（2）軸封疏水調整：在排除了泄漏點后，高壓凝汽器真空嚴密性仍然偏差，我們現場對軸封系統進行了仔細的檢查，發現低壓缸軸封進汽管路上的疏水溫度較高（100℃左右），存在軸封汽大量從疏水管排走引起軸封供氣不足的可能，在低壓缸對應的#3、4、5、6號軸承汽封進汽手動隔離門后，均設有自動疏水器，疏水器前后設有手動隔離門，機組運行中疏水器手動隔離門保持開啟，由疏水器自動將管路的疏水排除，如果疏水器失靈，則部分軸封汽直接通過疏水器排至凝汽器，使低壓軸封汽不足漏空氣，于是我們將低壓軸封進汽管上疏水器手動隔離門關小，保留一圈左右的開度，維持疏水管路有一定的溫度即可，做好這些措施后，檢查高壓凝汽器真空泵分離器的排氣量，發現有明顯的下降，進行試驗結果，高壓凝汽器真空下降率降至150pa/min左右。

（3）低壓軸封供汽量分配調整：機組低壓凝汽器真空嚴密性一直較好，說明軸封供汽量較充足，而低壓凝汽器兩端軸封進汽手動隔離門均保持全開狀態，雖然低壓凝汽器兩端軸封沒有向外泄漏蒸汽，但供汽量大了會影響到高壓凝汽器兩端軸封汽量的不足，通過逐步關小低壓凝汽器兩端軸封供汽門觀察機組低壓凝汽器真空沒有發生變化，最后將低壓凝汽器兩端軸封供汽門關小至1/3開度鎖定，重新做試驗，低壓凝汽器的真空嚴密性基本不變，高壓凝汽器有明顯的好轉。

（4）低壓軸封供汽手動隔離門開度調整試驗：經過現場觀察，軸封汽在軸封套內的分配并不是均勻分配的，用手靠近低壓軸封的周邊發現有的地方汽量大，有的地方汽量小，汽量小的地方就有可能漏空氣進入凝汽器，于是我們將軸封進汽門的開度逐漸由全開關小至1/3開度，在各個開度下保持一段時間進行試驗，試驗結果表明軸封進汽量大不一定效果最好，而是在一個最佳的汽量下真空嚴密性最好，通過試驗，我們將各臺機組的低壓軸封進汽門均調整至最佳的開度。

5 整治效果

通過最近兩年來的查漏、治理、調整試驗，目前兩臺機組凝汽器的真空嚴密性均得到了提高，高壓凝汽器均保持在100pa/min以內，低壓凝汽器保持在80pa/min以內。

6 結語

通過我們的努力，在提高機組真空嚴密性方面取得了一些成績，但跟國內先進機組比仍有差距，后續需繼續開展技術攻關，攻堅克難，做好機組節能降耗工作。

參考文獻：

[1]《600MW機組集控運行規程》.

[2]《600MW機組汽機檢修規程》.

[3]上海汽輪機廠《600MW汽輪機說明書》.

作者簡介：付名江（1973-），男，江西九江人，本科，工程師，研究方向：汽輪機節能降耗;肖承明（1977-），男，江西萍鄉人，本科，高級工程師，研究方向：汽輪機節能降耗。