關于發電廠汽輪機疏水閥門內漏的治理

郜艷光

（秦皇島發電有限責任公司，河北秦皇島 066000）

0 引言

一直以來，汽輪機疏水閥門內漏事故時有發生。當疏水系統閥門發生內漏后，高品質蒸汽就會進入疏水箱，再經過擴容器排氣管到大氣，對機組補水率與經濟效益產生巨大影響。同時，內漏還會導致蒸汽短路，蒸汽不僅做功進入凝氣器后還會增加凝結器熱負荷與冷源損失，凝結器真空性降低、熱耗率提高。因此，發電廠進行汽輪機疏水閥門內漏治理已經成為當務之急，疏水閥門內漏治理成為重要研究內容。

1 發電廠設備運行現狀

以秦皇島電廠為例，該發電廠4 臺設備（機組）具備各種疏放水，放空閥門數以千只，集中于抽汽系統、軸封系統、蒸汽系統等各機組。閥門內漏是運行過程中的高壓差閥門如：抽汽管道水門、主給水管道放水門等。閥門以蒸汽、水為主要媒介，對機組運行有較大影響。疏水閥門內漏可達到1～6 t/h，給企業造成直接損失達到上千或上萬元，維護費用居高不下。所以，怎樣治理疏水閥門內漏問題成為發電廠重要研究課題。

2 發電廠汽輪機疏水閥門內漏影響因素

通過工作經驗總結得出，機組起停條件下閥門內漏發生率較高，主要影響因素有質量、閥門關閉不及時、開關用力不當等。

2.1 質量影響

系統自身質量問題是引起內漏直接因素，特別是生產過程中因為閥芯和閥座材料質量不同，熱處理與硬度較差容易被高速流體沖損。此外，鑄造問題包括鑄件內的砂眼、夾渣、氣泡等導致閥門受到腐蝕、介質沖刷進而出現內漏。

2.2 閥門未及時關閉

汽輪機組運行過程中沒有及時關閉疏水閥門也會引起高溫、高介質，影響疏水閥門密封面。介質流過速度較大使得閥后壓力小、低于飽和壓力導致汽蝕。該過程中氣泡破損形成的能力集中于某個破裂點之上時會產生上千個沖擊力，超過金屬材料的疲勞破壞極限，即使強硬度的閥瓣、閥座也會受到影響從而引發滲漏。

2.3 開關用力過度或不到位

若過于用力開關閥門將會出現水擊，閥門與管道受損；尤其是兩側壓差較大的閥門，高壓影響下直接開關導致閥桿、閥瓣連接松落造成疏水閥內漏。此外，疏水閥門關不到位導致閥門長期在小開度下，流速過快、沖擊力較大對閥門密封面造成影響，導致閥門內漏。

3 診斷閥門內漏的方法

閥門關閉后4～6 h，利用紅外線測溫儀檢測閥桿或下游150 mm 位置金屬溫度，如果超過70 ℃可診斷為內漏。該診斷方法適用范圍廣，但不乏存在一些特殊情況。例如：并排接入疏、放水母管的疏水門，最后一個閥門位置接近母管后一旦有一支閥門內漏，其他閥門溫度就會增高；鍋爐排污閥門、過熱蒸汽疏水等。為此，需要以其他形式判斷是否內漏，建議測量門前管壁溫度或一次門前閥桿溫度判斷。診斷標準見表1。

4 發電廠汽輪機疏水閥門內漏整治方法

4.1 從設計方面減少疏水閥門內漏

現如今，機組疏水系統繁瑣、沒有充分考慮經濟性影響，泄漏點較多，對機組經濟性影響較大。通過總結經驗提出在疏水系統設計上進行優化。

（1）門前、門后管道外壁安裝管壁溫度測點、應用DCS 便于工作人員對疏水閥門緊密性有全面掌握，加強閥門管理。

（2）電動主汽門和自動主汽門距離過近，而且在都有疏水管的條件下留有一個位置較低的疏水。

（3）抽汽逆止門和加熱器進汽電動門距離過近，抽汽逆止門后和加熱器進汽電動門前有疏水管時，留有位置較低的疏水。

（4）加熱器進汽電動門和加熱器距離較近，進汽電動門后管道無U 形管段時，取締電動門后的管道疏水。

表1 閥門內漏判斷標準

（5）高加危急疏水、除氧器溢流放水的疏水應將一個電動門加一個手動門改造成兩個電動門，讓高加、除氧器水位信號共同聯動兩個電動門，避免內漏，運行時兩個電動門定期逐一開啟實驗。

（6）已經運行的機組應在運行過程中開啟高壓旁路前疏水，疏水管道內安裝節流孔板，避免熱量損失。同時，開啟高壓旁路后疏水，疏水接至高壓輔汽聯箱。

（7）新設計的機組應把高壓旁路、低壓旁路設計在蒸汽管道上端、設計預暖管道，取締門前、后疏水與管道，降低熱量消耗。

4.2 加大閥門管理

加大管理有助于責任分工明確，確保科學、規范的管理，是發電廠疏水閥門內漏整治重要手段。因此，工作人員要積極總結經驗，制定預防方案、明確分工，展開數據搜集、原因分析，便于閥門管理，確保管理工作得到充分落實，更好的融入到生產中。工作人員端正態度，注意對維修后閥門的檢測，維修更換后的閥門需要有一定磨合期，為確保閥門穩定運行需要加大維修后閥門檢驗。疏水閥運行時深入現場觀察閥門情況，確保閥門的順利應用。

4.3 疏水閥門選擇，創建實時監控系統

眾所周知，閥門的有效應用首先需要做好質量分析。因此，提升閥門質量標準、重視疏水閥質量管理。近幾年，很多發電廠都引進了國外疏水閥門，同時我國也致力于研發高質量疏水閥門，研發體積小、關閉時間短、硬度高的閥門。閥門承載著水流的沖刷與壓力，高質量閥門能夠避免閥門內漏。

創建實時測量監控系統能夠記錄閥門通水量、承載壓力、閥門溫度、掌握閥門運行制定安全可行的操作方案，為后續閥門操作提供技術支持。

4.4 規范操作，精準控制

規范操作有助于提升工作人員責任意識，避免內漏現象發生，例如：開啟閥門完全打開；關閉時完全關閉，禁止半關半開。為防止內漏還要在閥門開啟時根據順序依次開啟，按照順序關閉。汽輪機啟閉可能導致疏水閥門內漏，因而要求及時關閉疏水閥門，啟動后工作人員深入現場，做到發現問題及時處理，制定可行性方案，對經不住時間沖刷的閥門盡早關閉。一旦在啟動后發生內漏需及時復緊閥門，記錄閥門溫度；復緊一段時間后仍然未達到既定標準就要準備二次復緊，盡可能的讓閥門處于緊閉狀態。在汽輪機改變運行形式后對閥門復緊，直至正常運行后開啟閥門，保證汽輪機運行過程中疏水閥門處于穩定條件下。

4.5 疏水閥門管道順暢

很多疏水閥門未開啟前并無滲漏，開啟后發生滲漏。究其原因，疏水閥門管道治理不及時，管道內存在雜物從而影響疏水閥管道性能。一般在疏水閥管道維護過程中就會看到有無刮痕現象，在汽輪機啟動運行前工作人員進行管道清潔，確保管道順暢，避免疏水閥內漏。

5 效果分析

因為疏水閥門發生內漏需要檢修、更換組件。因此，計算疏水系統閥門整治的投入產出比重時需分析水系統閥門前后安裝溫度測點，應用DCS 費用。現階段，機組疏水系統優化成本支出為30 萬元，如果300 MW 機組供電煤耗能減少0.3 g/（kW·h）、200 MW 供電煤耗能減少0.45 g/（kW·h）、125 MW 機組供電煤耗能減少0.72 g/（kW·h）。這樣下來，只要一年即可收回成本。按照閥門內漏狀態分析，疏水系統閥門內漏整治經濟效益顯著。

疏水閥門尤其是高溫高壓介質閥門內漏的減少會降低凝結器熱負荷，提升凝結器真空性、減少機組煤量消耗，提升機組經濟性。經過不斷的整治，目前該發電廠4 臺機組內漏問題從20只降低至3 只。經過對4A、4B 氣泵再循環調整門檢修，讓氣泵出口流量在同一條件下提升100 t/h，有效解決了2#一級旁路、二級旁路、高加入口聯成閥內漏不足，2#機組給水出口溫度增加了4 ℃，縮減了4 臺機組主蒸汽疏水閥門內漏數量，增強主再熱蒸汽、主給水等高質量的使用率，機組運行良好。

6 結束語

通過對發電廠汽輪機疏水閥門內漏原因分析，使相關技術人員更加深刻地認識到疏水閥門內漏治理的重要性和對汽輪機組的影響，將會對發電廠運行、經濟效益最大化產生直接影響。因此，運行過程中工作人員要結合汽輪機組運行環境、內漏狀態制定可行的整治方法，通過設計優化、規范操作、選擇高質量閥門、保持管道順暢等措施，確保疏水閥處于最佳運行狀態。只有規范操作，實現穩定運行，才能從根本上確保發電廠穩定運行。