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真空系统严密性差的原因及其处理13964066796

(2012-07-27 00:09:51)
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真空严密性试验

凝汽器真空是发电厂重要的监视参数之一,凝汽器真空变化对汽轮机安全、经济运行有较大影响.由朗肯循环的热效率表达式:
η= H/(i1-i’2)
式中:i1—蒸汽初焓
i’2—凝结水焓
H—理想焓降
可知在汽轮机进汽参数不变的情况下,降低排汽压力可以使理想焓降H增加从而提高汽轮机的循环热效率,真空高,还可使机组的耗汽量减小,获得较好的经济性。运行经验表明,凝汽器真空每降低1kpa,会使汽轮机汽耗增加1.5%~2.5%,发电机煤耗增加0.13%,使循环效率下降,同时汽轮机排汽温度的升高,会引起汽轮机轴承中心偏移,严重时会引起汽轮机振动。此外,凝汽器真空降低时,在保证机组出力不变时,必须增加蒸汽流量,导致轴向推力增大,影响汽轮机安全运行。另一方面,空气漏入凝结水中会使凝结水溶氧不合格,腐蚀汽轮机、锅炉设备,影响机组的安全运行。所以在汽轮机运行过程中,真空是一项非常重要的参数,真空值的高低,直接影响机组的经济性与安全性。
    在机组运行过程中如果出现真空下降的问题,排除比较常见的故障外,真空系统泄漏是造真空下降的主要原因。其主要现象为真空下降、真空泵电流增大等。本文结合现场情况,分析了真空泄漏的主要原因,提出了提高机组真空严密性的措施
 凝汽器的工作原理
影响凝汽器真空值大小有两个方面:凝汽器湿饱和蒸汽压力ps(ps与运行中凝汽器热力特性有关)和凝汽器不凝结气体的份量pa(pa与真空系统的空气泄漏量和真空泵运行出力有关)。根据道尔顿定律,混合物的总压力为构成混合物诸气体的分压力之和,则凝汽器压力pc为:
pc =ps + pa  
真空系统的泄漏将使凝汽器中不凝结气体分压力增加,凝汽器中不凝结气体的份量将直接影响真空的高低。
    一般来说,真空系统的泄漏是不可避免的,只要低到工艺所允许的程度就可以啦。由于现在的大功率机组真空系统庞大,漏点的隐蔽性较大,凡是于真空系统相连的负压系统都有可能造成泄漏,影响机组的真空严密性,所以要想查出漏点具体在哪里,是一项比较繁琐的工作,漏点的查找也比较困难。
    对于真空系统查漏的方法,一般都用真空系统注水查漏,但是这种方法必须停止机组,等汽缸温度冷却下来才能查漏,这样所用时间比较长,影响发电量,对电厂的经济效益影响比较大,所以要尽量在机组运行中对真空系统的漏点进行判断和处理,另外这种方法也有一定的局限性,只能检测到凝汽器喉部以下的部位是否漏空气。真空系统传统的查漏方法是通过观察蜡烛火焰摇曳情况, 来确定漏气位置,另外可用肥皂液涂抹在可疑泄漏部位上, 根据肥皂水泡沫是否被吸入来判断是否漏气。这两种方法只能用来确定大量漏气的地点, 无法确定较小的漏空气位置,此外, 由于现在大型机组发电机都用氢气冷却,用火烛查漏会影响氢冷发电机组的安全,只能用于非氢冷机组。
    现在查漏比较先进的方法是采用氦质谱检漏仪,因为氦气的分子渗透力强以及不易和其他物质发生化学反应,所以氦质谱检漏仪具有灵敏度高、性能稳定等优点,成为现在真空查漏的常用方法。
 真空系统严密性差的原因分析。
2.1  低压轴封的泄漏
    由于低压缸轴封处于真空部位,因此低压轴封工作状态的好坏对真空有着重要影响。如果轴封安装过程中间隙过大或轴封在运行过程中发生磨损使动静间隙过大,都会使空气从低压轴封处漏入真空系统,影响机组运行的经济性。
2.2  低压缸结合面及低压缸安全膜处泄漏
    由于低压外缸庞大,刚性差,容易变形,在机组启停过程中会产生相当大的交变应力,在应力的作用下,随运行时间的增加,其变形会逐渐增大,造成结合面漏空气。
    低压缸安全膜靠压紧圈与门座之间密封垫来密封,机组经过多次开停机后,密封垫弹性会减弱,容易从螺栓孔和压紧圈内侧漏空气。此外,低压缸安全膜位于低压缸顶部,注水查漏是无法发现其泄漏的,容易被忽视。
2.3  负压部位有漏点
    汽轮机的本体和管道疏水扩容器及其疏水管道、低压加热器的正常疏水和危急疏水管道、低压旁路、小机真空系统等负压部位的管道、法兰及焊接处,当运行工况发生变化,出现振动时,易造成上述部位裂纹,漏入空气,影响机组真空,严重时影响机组正常运行。另外停止备用的真空泵系统和凝结水泵系统有漏点,也会造成真空的下降。
2.4  轴封加热器工作不正常
    若轴封疏水门调节不当,造成U形水封被破坏,轴封加热器水位过低,气体被吸入凝汽器内,造成凝汽器真空下降。
2.5  阀门内漏
    负压部位的管道疏水放地沟门没有关严或内漏,造成空气漏入;此外,一些水封阀门水封断水,造成空气从阀杆漏入,影响真空。
 查漏经过及处理
华电国际十里泉发电厂的#6汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的N300-16.7/537/537型,亚临界、中间再热、单轴、双缸双排汽、反动凝汽式汽轮机。#6机凝汽器真空在最近一段时间以来,发现排汽温度升高,端差增大,在相同的负荷、相同的环境温度、单台循环水泵运行的情况下,比以前真空低1.6Kpa左右,机组真空随负荷的升高而升高,负荷的下降而下降,通过做真空严密性实验,真空下降率> 0. 4 kPa/ min,为不合格,为保证机组的安全经济运行,对#6机真空系统进行了全面查漏。
    (1)检查运行真空泵、凝结水泵运行正常;
    (2)检查当时无系统操作,运行工况无剧烈变化;
    (3)检查各疏水手动门、调门无泄漏;
    (4)检查低压缸汽封、低压缸结合面、低压缸安全膜、真空破坏门是否泄漏,发现#6机大机低压缸汽封漏气比较严重,将汽封压力提高10KPa,#6机真空上升了.3KPa。这是因为#6机组低压汽封系统中,机侧和励磁机侧低压汽封无分门,仅在母管中有一总门。在汽封压力稍微增大时,低压缸机侧汽封向外冒汽,油中进水;而低压缸励磁机侧汽封仍然进空气,影响机组真空。低负荷情况下,汽封漏气量更大,机组真空下降的更明显。
    (5)对小机真空系统、真空泵系统、凝结水系统、疏水扩容器系统、补水系统、轴加疏水系统、高低加正常疏水和危急疏水系统进行查漏,检查负压区管道活节、焊口、法兰是否漏汽,检查发现#6机停止真空泵入口真空表活节漏空气,A小机排汽压力表活节漏空气,经抹黄油处理后,真空略有上升,仍未达到以前的水平,需继续查漏;
    (6)通过对整个真空系统进行手摸、鸡毛掸子查漏,未发现明显漏点,当利用氦质谱分析仪对#6机低旁减压阀后管道焊口、阀门法兰进行查漏时,发现有较大漏点,打开低旁减压阀后管道保温层,利用强光手电对低旁管道焊口进行查找,发现#6机低旁减压阀后管道焊口有一处约5cm裂纹,联系汽机队处理正常后,真空上升了1.5 Kpa ,做真空严密性实验,真空下降率为 0. 15 kPa/ min,结果为良好,凝汽器真空在相同负荷、相同的外界条件达到了以前的水平,机组的安全性和经济性都得到了提高。
 结束语
根据以上查漏的情况及分析研究,运行中可采取以下处理措施:
    (1)真空系统是否严密是影响凝汽器真空的主要原因,所以真空严密性试验一定要定期做,试验不合格要组织查找,查明原因并消除;
    (2)机组运行过程中维持轴封加热器疏水水位正常。
    (3)根据负荷及时调整轴封压力,防止空气从汽封处漏入,等以后有停机机会,在机侧和励磁机侧低压汽封处加装分门,便于对轴封进汽进行控制,使两侧汽封平衡。
    (4)运行中尽量避免剧烈工况的出现。
    (5)及时更换泄漏的阀门。
    (6)加强运行监视,保持凝汽器水位正常。
    (7)运行中要保证真空泵出力,为防止出力降低,要加强巡回检查,保证真空泵运行正常,汽水分离器水位正常,发现问题及时消缺;在夏季循环水温高的情况下,将工作水冷却水倒至深井水。
    保持较高的凝汽器的真空和提高机组的真空严密性,可有效提高机组的经济性,降低煤耗,因此发现真空下降应利用现代先进的检漏技术对机组进行查漏,消除漏点,提高机组的经济性。真空系统的查漏是一项既需专业技术知识又要吃苦耐劳的工作。影响真空的因素很多,查找时要充分了解汽机系统,不能放过任何可能漏真空的部位,不能存在侥幸心理。
 凝汽器真空是发电厂重要的监视参数之一,凝汽器真空变化对汽轮机安全、经济运行有较大影响.由朗肯循环的热效率表达式:
η= H/(i1-i’2)
式中:i1—蒸汽初焓
i’2—凝结水焓
H—理想焓降
可知在汽轮机进汽参数不变的情况下,降低排汽压力可以使理想焓降H增加从而提高汽轮机的循环热效率,真空高,还可使机组的耗汽量减小,获得较好的经济性。运行经验表明,凝汽器真空每降低1kpa,会使汽轮机汽耗增加1.5%~2.5%,发电机煤耗增加0.13%,使循环效率下降,同时汽轮机排汽温度的升高,会引起汽轮机轴承中心偏移,严重时会引起汽轮机振动。此外,凝汽器真空降低时,在保证机组出力不变时,必须增加蒸汽流量,导致轴向推力增大,影响汽轮机安全运行。另一方面,空气漏入凝结水中会使凝结水溶氧不合格,腐蚀汽轮机、锅炉设备,影响机组的安全运行。所以在汽轮机运行过程中,真空是一项非常重要的参数,真空值的高低,直接影响机组的经济性与安全性。
    在机组运行过程中如果出现真空下降的问题,排除比较常见的故障外,真空系统泄漏是造真空下降的主要原因。其主要现象为真空下降、真空泵电流增大等。本文结合现场情况,分析了真空泄漏的主要原因,提出了提高机组真空严密性的措施
 凝汽器的工作原理
影响凝汽器真空值大小有两个方面:凝汽器湿饱和蒸汽压力ps(ps与运行中凝汽器热力特性有关)和凝汽器不凝结气体的份量pa(pa与真空系统的空气泄漏量和真空泵运行出力有关)。根据道尔顿定律,混合物的总压力为构成混合物诸气体的分压力之和,则凝汽器压力pc为:
pc =ps + pa  
真空系统的泄漏将使凝汽器中不凝结气体分压力增加,凝汽器中不凝结气体的份量将直接影响真空的高低。
    一般来说,真空系统的泄漏是不可避免的,只要低到工艺所允许的程度就可以啦。由于现在的大功率机组真空系统庞大,漏点的隐蔽性较大,凡是于真空系统相连的负压系统都有可能造成泄漏,影响机组的真空严密性,所以要想查出漏点具体在哪里,是一项比较繁琐的工作,漏点的查找也比较困难。
    对于真空系统查漏的方法,一般都用真空系统注水查漏,但是这种方法必须停止机组,等汽缸温度冷却下来才能查漏,这样所用时间比较长,影响发电量,对电厂的经济效益影响比较大,所以要尽量在机组运行中对真空系统的漏点进行判断和处理,另外这种方法也有一定的局限性,只能检测到凝汽器喉部以下的部位是否漏空气。真空系统传统的查漏方法是通过观察蜡烛火焰摇曳情况, 来确定漏气位置,另外可用肥皂液涂抹在可疑泄漏部位上, 根据肥皂水泡沫是否被吸入来判断是否漏气。这两种方法只能用来确定大量漏气的地点, 无法确定较小的漏空气位置,此外, 由于现在大型机组发电机都用氢气冷却,用火烛查漏会影响氢冷发电机组的安全,只能用于非氢冷机组。
    现在查漏比较先进的方法是采用氦质谱检漏仪,因为氦气的分子渗透力强以及不易和其他物质发生化学反应,所以氦质谱检漏仪具有灵敏度高、性能稳定等优点,成为现在真空查漏的常用方法。
 真空系统严密性差的原因分析。
2.1  低压轴封的泄漏
    由于低压缸轴封处于真空部位,因此低压轴封工作状态的好坏对真空有着重要影响。如果轴封安装过程中间隙过大或轴封在运行过程中发生磨损使动静间隙过大,都会使空气从低压轴封处漏入真空系统,影响机组运行的经济性。
2.2  低压缸结合面及低压缸安全膜处泄漏
    由于低压外缸庞大,刚性差,容易变形,在机组启停过程中会产生相当大的交变应力,在应力的作用下,随运行时间的增加,其变形会逐渐增大,造成结合面漏空气。
    低压缸安全膜靠压紧圈与门座之间密封垫来密封,机组经过多次开停机后,密封垫弹性会减弱,容易从螺栓孔和压紧圈内侧漏空气。此外,低压缸安全膜位于低压缸顶部,注水查漏是无法发现其泄漏的,容易被忽视。
2.3  负压部位有漏点
    汽轮机的本体和管道疏水扩容器及其疏水管道、低压加热器的正常疏水和危急疏水管道、低压旁路、小机真空系统等负压部位的管道、法兰及焊接处,当运行工况发生变化,出现振动时,易造成上述部位裂纹,漏入空气,影响机组真空,严重时影响机组正常运行。另外停止备用的真空泵系统和凝结水泵系统有漏点,也会造成真空的下降。
2.4  轴封加热器工作不正常
    若轴封疏水门调节不当,造成U形水封被破坏,轴封加热器水位过低,气体被吸入凝汽器内,造成凝汽器真空下降。
2.5  阀门内漏
    负压部位的管道疏水放地沟门没有关严或内漏,造成空气漏入;此外,一些水封阀门水封断水,造成空气从阀杆漏入,影响真空。
 查漏经过及处理
华电国际十里泉发电厂的#6汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的N300-16.7/537/537型,亚临界、中间再热、单轴、双缸双排汽、反动凝汽式汽轮机。#6机凝汽器真空在最近一段时间以来,发现排汽温度升高,端差增大,在相同的负荷、相同的环境温度、单台循环水泵运行的情况下,比以前真空低1.6Kpa左右,机组真空随负荷的升高而升高,负荷的下降而下降,通过做真空严密性实验,真空下降率> 0. 4 kPa/ min,为不合格,为保证机组的安全经济运行,对#6机真空系统进行了全面查漏。
凝汽器真空是发电厂重要的监视参数之一,凝汽器真空变化对汽轮机安全、经济运行有较大影响.由朗肯循环的热效率表达式:
η= H/(i1-i’2)
式中:i1—蒸汽初焓
i’2—凝结水焓
H—理想焓降
可知在汽轮机进汽参数不变的情况下,降低排汽压力可以使理想焓降H增加从而提高汽轮机的循环热效率,真空高,还可使机组的耗汽量减小,获得较好的经济性。运行经验表明,凝汽器真空每降低1kpa,会使汽轮机汽耗增加1.5%~2.5%,发电机煤耗增加0.13%,使循环效率下降,同时汽轮机排汽温度的升高,会引起汽轮机轴承中心偏移,严重时会引起汽轮机振动。此外,凝汽器真空降低时,在保证机组出力不变时,必须增加蒸汽流量,导致轴向推力增大,影响汽轮机安全运行。另一方面,空气漏入凝结水中会使凝结水溶氧不合格,腐蚀汽轮机、锅炉设备,影响机组的安全运行。所以在汽轮机运行过程中,真空是一项非常重要的参数,真空值的高低,直接影响机组的经济性与安全性。
    在机组运行过程中如果出现真空下降的问题,排除比较常见的故障外,真空系统泄漏是造真空下降的主要原因。其主要现象为真空下降、真空泵电流增大等。本文结合现场情况,分析了真空泄漏的主要原因,提出了提高机组真空严密性的措施
 凝汽器的工作原理
影响凝汽器真空值大小有两个方面:凝汽器湿饱和蒸汽压力ps(ps与运行中凝汽器热力特性有关)和凝汽器不凝结气体的份量pa(pa与真空系统的空气泄漏量和真空泵运行出力有关)。根据道尔顿定律,混合物的总压力为构成混合物诸气体的分压力之和,则凝汽器压力pc为:
pc =ps + pa  
真空系统的泄漏将使凝汽器中不凝结气体分压力增加,凝汽器中不凝结气体的份量将直接影响真空的高低。
    一般来说,真空系统的泄漏是不可避免的,只要低到工艺所允许的程度就可以啦。由于现在的大功率机组真空系统庞大,漏点的隐蔽性较大,凡是于真空系统相连的负压系统都有可能造成泄漏,影响机组的真空严密性,所以要想查出漏点具体在哪里,是一项比较繁琐的工作,漏点的查找也比较困难。
    对于真空系统查漏的方法,一般都用真空系统注水查漏,但是这种方法必须停止机组,等汽缸温度冷却下来才能查漏,这样所用时间比较长,影响发电量,对电厂的经济效益影响比较大,所以要尽量在机组运行中对真空系统的漏点进行判断和处理,另外这种方法也有一定的局限性,只能检测到凝汽器喉部以下的部位是否漏空气。真空系统传统的查漏方法是通过观察蜡烛火焰摇曳情况, 来确定漏气位置,另外可用肥皂液涂抹在可疑泄漏部位上, 根据肥皂水泡沫是否被吸入来判断是否漏气。这两种方法只能用来确定大量漏气的地点, 无法确定较小的漏空气位置,此外, 由于现在大型机组发电机都用氢气冷却,用火烛查漏会影响氢冷发电机组的安全,只能用于非氢冷机组。
    现在查漏比较先进的方法是采用氦质谱检漏仪,因为氦气的分子渗透力强以及不易和其他物质发生化学反应,所以氦质谱检漏仪具有灵敏度高、性能稳定等优点,成为现在真空查漏的常用方法。
 真空系统严密性差的原因分析。
2.1  低压轴封的泄漏
    由于低压缸轴封处于真空部位,因此低压轴封工作状态的好坏对真空有着重要影响。如果轴封安装过程中间隙过大或轴封在运行过程中发生磨损使动静间隙过大,都会使空气从低压轴封处漏入真空系统,影响机组运行的经济性。
2.2  低压缸结合面及低压缸安全膜处泄漏
    由于低压外缸庞大,刚性差,容易变形,在机组启停过程中会产生相当大的交变应力,在应力的作用下,随运行时间的增加,其变形会逐渐增大,造成结合面漏空气。
    低压缸安全膜靠压紧圈与门座之间密封垫来密封,机组经过多次开停机后,密封垫弹性会减弱,容易从螺栓孔和压紧圈内侧漏空气。此外,低压缸安全膜位于低压缸顶部,注水查漏是无法发现其泄漏的,容易被忽视。
2.3  负压部位有漏点
    汽轮机的本体和管道疏水扩容器及其疏水管道、低压加热器的正常疏水和危急疏水管道、低压旁路、小机真空系统等负压部位的管道、法兰及焊接处,当运行工况发生变化,出现振动时,易造成上述部位裂纹,漏入空气,影响机组真空,严重时影响机组正常运行。另外停止备用的真空泵系统和凝结水泵系统有漏点,也会造成真空的下降。
2.4  轴封加热器工作不正常
    若轴封疏水门调节不当,造成U形水封被破坏,轴封加热器水位过低,气体被吸入凝汽器内,造成凝汽器真空下降。
2.5  阀门内漏
    负压部位的管道疏水放地沟门没有关严或内漏,造成空气漏入;此外,一些水封阀门水封断水,造成空气从阀杆漏入,影响真空。
 查漏经过及处理
华电国际十里泉发电厂的#6汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的N300-16.7/537/537型,亚临界、中间再热、单轴、双缸双排汽、反动凝汽式汽轮机。#6机凝汽器真空在最近一段时间以来,发现排汽温度升高,端差增大,在相同的负荷、相同的环境温度、单台循环水泵运行的情况下,比以前真空低1.6Kpa左右,机组真空随负荷的升高而升高,负荷的下降而下降,通过做真空严密性实验,真空下降率> 0. 4 kPa/ min,为不合格,为保证机组的安全经济运行,对#6机真空系统进行了全面查漏。
    (1)检查运行真空泵、凝结水泵运行正常;
    (2)检查当时无系统操作,运行工况无剧烈变化;
    (3)检查各疏水手动门、调门无泄漏;
    (4)检查低压缸汽封、低压缸结合面、低压缸安全膜、真空破坏门是否泄漏,发现#6机大机低压缸汽封漏气比较严重,将汽封压力提高10KPa,#6机真空上升了.3KPa。这是因为#6机组低压汽封系统中,机侧和励磁机侧低压汽封无分门,仅在母管中有一总门。在汽封压力稍微增大时,低压缸机侧汽封向外冒汽,油中进水;而低压缸励磁机侧汽封仍然进空气,影响机组真空。低负荷情况下,汽封漏气量更大,机组真空下降的更明显。
    (5)对小机真空系统、真空泵系统、凝结水系统、疏水扩容器系统、补水系统、轴加疏水系统、高低加正常疏水和危急疏水系统进行查漏,检查负压区管道活节、焊口、法兰是否漏汽,检查发现#6机停止真空泵入口真空表活节漏空气,A小机排汽压力表活节漏空气,经抹黄油处理后,真空略有上升,仍未达到以前的水平,需继续查漏;
    (6)通过对整个真空系统进行手摸、鸡毛掸子查漏,未发现明显漏点,当利用氦质谱分析仪对#6机低旁减压阀后管道焊口、阀门法兰进行查漏时,发现有较大漏点,打开低旁减压阀后管道保温层,利用强光手电对低旁管道焊口进行查找,发现#6机低旁减压阀后管道焊口有一处约5cm裂纹,联系汽机队处理正常后,真空上升了1.5 Kpa ,做真空严密性实验,真空下降率为 0. 15 kPa/ min,结果为良好,凝汽器真空在相同负荷、相同的外界条件达到了以前的水平,机组的安全性和经济性都得到了提高。
 结束语
根据以上查漏的情况及分析研究,运行中可采取以下处理措施:
    (1)真空系统是否严密是影响凝汽器真空的主要原因,所以真空严密性试验一定要定期做,试验不合格要组织查找,查明原因并消除;
    (2)机组运行过程中维持轴封加热器疏水水位正常。
    (3)根据负荷及时调整轴封压力,防止空气从汽封处漏入,等以后有停机机会,在机侧和励磁机侧低压汽封处加装分门,便于对轴封进汽进行控制,使两侧汽封平衡。
    (4)运行中尽量避免剧烈工况的出现。
    (5)及时更换泄漏的阀门。
    (6)加强运行监视,保持凝汽器水位正常。
    (7)运行中要保证真空泵出力,为防止出力降低,要加强巡回检查,保证真空泵运行正常,汽水分离器水位正常,发现问题及时消缺;在夏季循环水温高的情况下,将工作水冷却水倒至深井水。
    保持较高的凝汽器的真空和提高机组的真空严密性,可有效提高机组的经济性,降低煤耗,因此发现真空下降应利用现代先进的检漏技术对机组进行查漏,消除漏点,提高机组的经济性。真空系统的查漏是一项既需专业技术知识又要吃苦耐劳的工作。影响真空的因素很多,查找时要充分了解汽机系统,不能放过任何可能漏真空的部位,不能存在侥幸心理。
    (1)检查运行真空泵、凝结水泵运行正常;
    (2)检查当时无系统操作,运行工况无剧烈变化;
    (3)检查各疏水手动门、调门无泄漏;
    (4)检查低压缸汽封、低压缸结合面、低压缸安全膜、真空破坏门是否泄漏,发现#6机大机低压缸汽封漏气比较严重,将汽封压力提高10KPa,#6机真空上升了.3KPa。这是因为#6机组低压汽封系统中,机侧和励磁机侧低压汽封无分门,仅在母管中有一总门。在汽封压力稍微增大时,低压缸机侧汽封向外冒汽,油中进水;而低压缸励磁机侧汽封仍然进空气,影响机组真空。低负荷情况下,汽封漏气量更大,机组真空下降的更明显。
    (5)对小机真空系统、真空泵系统、凝结水系统、疏水扩容器系统、补水系统、轴加疏水系统、高低加正常疏水和危急疏水系统进行查漏,检查负压区管道活节、焊口、法兰是否漏汽,检查发现#6机停止真空泵入口真空表活节漏空气,A小机排汽压力表活节漏空气,经抹黄油处理后,真空略有上升,仍未达到以前的水平,需继续查漏;
    (6)通过对整个真空系统进行手摸、鸡毛掸子查漏,未发现明显漏点,当利用氦质谱分析仪对#6机低旁减压阀后管道焊口、阀门法兰进行查漏时,发现有较大漏点,打开低旁减压阀后管道保温层,利用强光手电对低旁管道焊口进行查找,发现#6机低旁减压阀后管道焊口有一处约5cm裂纹,联系汽机队处理正常后,真空上升了1.5 Kpa ,做真空严密性实验,真空下降率为 0. 15 kPa/ min,结果为良好,凝汽器真空在相同负荷、相同的外界条件达到了以前的水平,机组的安全性和经济性都得到了提高。
 结束语
根据以上查漏的情况及分析研究,运行中可采取以下处理措施:
    (1)真空系统是否严密是影响凝汽器真空的主要原因,所以真空严密性试验一定要定期做,试验不合格要组织查找,查明原因并消除;
    (2)机组运行过程中维持轴封加热器疏水水位正常。
    (3)根据负荷及时调整轴封压力,防止空气从汽封处漏入,等以后有停机机会,在机侧和励磁机侧低压汽封处加装分门,便于对轴封进汽进行控制,使两侧汽封平衡。
    (4)运行中尽量避免剧烈工况的出现。
    (5)及时更换泄漏的阀门。
    (6)加强运行监视,保持凝汽器水位正常。
    (7)运行中要保证真空泵出力,为防止出力降低,要加强巡回检查,保证真空泵运行正常,汽水分离器水位正常,发现问题及时消缺;在夏季循环水温高的情况下,将工作水冷却水倒至深井水。
    保持较高的凝汽器的真空和提高机组的真空严密性,可有效提高机组的经济性,降低煤耗,因此发现真空下降应利用现代先进的检漏技术对机组进行查漏,消除漏点,提高机组的经济性。真空系统的查漏是一项既需专业技术知识又要吃苦耐劳的工作。影响真空的因素很多,查找时要充分了解汽机系统,不能放过任何可能漏真空的部位,不能存在侥幸心理。
凝汽器真空是发电厂重要的监视参数之一,凝汽器真空变化对汽轮机安全、经济运行有较大影响.由朗肯循环的热效率表达式:
η= H/(i1-i’2)
式中:i1—蒸汽初焓
i’2—凝结水焓
H—理想焓降
可知在汽轮机进汽参数不变的情况下,降低排汽压力可以使理想焓降H增加从而提高汽轮机的循环热效率,真空高,还可使机组的耗汽量减小,获得较好的经济性。运行经验表明,凝汽器真空每降低1kpa,会使汽轮机汽耗增加1.5%~2.5%,发电机煤耗增加0.13%,使循环效率下降,同时汽轮机排汽温度的升高,会引起汽轮机轴承中心偏移,严重时会引起汽轮机振动。此外,凝汽器真空降低时,在保证机组出力不变时,必须增加蒸汽流量,导致轴向推力增大,影响汽轮机安全运行。另一方面,空气漏入凝结水中会使凝结水溶氧不合格,腐蚀汽轮机、锅炉设备,影响机组的安全运行。所以在汽轮机运行过程中,真空是一项非常重要的参数,真空值的高低,直接影响机组的经济性与安全性。
    在机组运行过程中如果出现真空下降的问题,排除比较常见的故障外,真空系统泄漏是造真空下降的主要原因。其主要现象为真空下降、真空泵电流增大等。本文结合现场情况,分析了真空泄漏的主要原因,提出了提高机组真空严密性的措施
 凝汽器的工作原理
影响凝汽器真空值大小有两个方面:凝汽器湿饱和蒸汽压力ps(ps与运行中凝汽器热力特性有关)和凝汽器不凝结气体的份量pa(pa与真空系统的空气泄漏量和真空泵运行出力有关)。根据道尔顿定律,混合物的总压力为构成混合物诸气体的分压力之和,则凝汽器压力pc为:
pc =ps + pa  
真空系统的泄漏将使凝汽器中不凝结气体分压力增加,凝汽器中不凝结气体的份量将直接影响真空的高低。
    一般来说,真空系统的泄漏是不可避免的,只要低到工艺所允许的程度就可以啦。由于现在的大功率机组真空系统庞大,漏点的隐蔽性较大,凡是于真空系统相连的负压系统都有可能造成泄漏,影响机组的真空严密性,所以要想查出漏点具体在哪里,是一项比较繁琐的工作,漏点的查找也比较困难。
    对于真空系统查漏的方法,一般都用真空系统注水查漏,但是这种方法必须停止机组,等汽缸温度冷却下来才能查漏,这样所用时间比较长,影响发电量,对电厂的经济效益影响比较大,所以要尽量在机组运行中对真空系统的漏点进行判断和处理,另外这种方法也有一定的局限性,只能检测到凝汽器喉部以下的部位是否漏空气。真空系统传统的查漏方法是通过观察蜡烛火焰摇曳情况, 来确定漏气位置,另外可用肥皂液涂抹在可疑泄漏部位上, 根据肥皂水泡沫是否被吸入来判断是否漏气。这两种方法只能用来确定大量漏气的地点, 无法确定较小的漏空气位置,此外, 由于现在大型机组发电机都用氢气冷却,用火烛查漏会影响氢冷发电机组的安全,只能用于非氢冷机组。
    现在查漏比较先进的方法是采用氦质谱检漏仪,因为氦气的分子渗透力强以及不易和其他物质发生化学反应,所以氦质谱检漏仪具有灵敏度高、性能稳定等优点,成为现在真空查漏的常用方法。
 真空系统严密性差的原因分析。
2.1  低压轴封的泄漏
    由于低压缸轴封处于真空部位,因此低压轴封工作状态的好坏对真空有着重要影响。如果轴封安装过程中间隙过大或轴封在运行过程中发生磨损使动静间隙过大,都会使空气从低压轴封处漏入真空系统,影响机组运行的经济性。
2.2  低压缸结合面及低压缸安全膜处泄漏
    由于低压外缸庞大,刚性差,容易变形,在机组启停过程中会产生相当大的交变应力,在应力的作用下,随运行时间的增加,其变形会逐渐增大,造成结合面漏空气。
    低压缸安全膜靠压紧圈与门座之间密封垫来密封,机组经过多次开停机后,密封垫弹性会减弱,容易从螺栓孔和压紧圈内侧漏空气。此外,低压缸安全膜位于低压缸顶部,注水查漏是无法发现其泄漏的,容易被忽视。
2.3  负压部位有漏点
    汽轮机的本体和管道疏水扩容器及其疏水管道、低压加热器的正常疏水和危急疏水管道、低压旁路、小机真空系统等负压部位的管道、法兰及焊接处,当运行工况发生变化,出现振动时,易造成上述部位裂纹,漏入空气,影响机组真空,严重时影响机组正常运行。另外停止备用的真空泵系统和凝结水泵系统有漏点,也会造成真空的下降。
2.4  轴封加热器工作不正常
    若轴封疏水门调节不当,造成U形水封被破坏,轴封加热器水位过低,气体被吸入凝汽器内,造成凝汽器真空下降。
2.5  阀门内漏
    负压部位的管道疏水放地沟门没有关严或内漏,造成空气漏入;此外,一些水封阀门水封断水,造成空气从阀杆漏入,影响真空。
 查漏经过及处理
华电国际十里泉发电厂的#6汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的N300-16.7/537/537型,亚临界、中间再热、单轴、双缸双排汽、反动凝汽式汽轮机。#6机凝汽器真空在最近一段时间以来,发现排汽温度升高,端差增大,在相同的负荷、相同的环境温度、单台循环水泵运行的情况下,比以前真空低1.6Kpa左右,机组真空随负荷的升高而升高,负荷的下降而下降,通过做真空严密性实验,真空下降率> 0. 4 kPa/ min,为不合格,为保证机组的安全经济运行,对#6机真空系统进行了全面查漏。
    (1)检查运行真空泵、凝结水泵运行正常;
    (2)检查当时无系统操作,运行工况无剧烈变化;
    (3)检查各疏水手动门、调门无泄漏;
    (4)检查低压缸汽封、低压缸结合面、低压缸安全膜、真空破坏门是否泄漏,发现#6机大机低压缸汽封漏气比较严重,将汽封压力提高10KPa,#6机真空上升了.3KPa。这是因为#6机组低压汽封系统中,机侧和励磁机侧低压汽封无分门,仅在母管中有一总门。在汽封压力稍微增大时,低压缸机侧汽封向外冒汽,油中进水;而低压缸励磁机侧汽封仍然进空气,影响机组真空。低负荷情况下,汽封漏气量更大,机组真空下降的更明显。
    (5)对小机真空系统、真空泵系统、凝结水系统、疏水扩容器系统、补水系统、轴加疏水系统、高低加正常疏水和危急疏水系统进行查漏,检查负压区管道活节、焊口、法兰是否漏汽,检查发现#6机停止真空泵入口真空表活节漏空气,A小机排汽压力表活节漏空气,经抹黄油处理后,真空略有上升,仍未达到以前的水平,需继续查漏;
    (6)通过对整个真空系统进行手摸、鸡毛掸子查漏,未发现明显漏点,当利用氦质谱分析仪对#6机低旁减压阀后管道焊口、阀门法兰进行查漏时,发现有较大漏点,打开低旁减压阀后管道保温层,利用强光手电对低旁管道焊口进行查找,发现#6机低旁减压阀后管道焊口有一处约5cm裂纹,联系汽机队处理正常后,真空上升了1.5 Kpa ,做真空严密性实验,真空下降率为 0. 15 kPa/ min,结果为良好,凝汽器真空在相同负荷、相同的外界条件达到了以前的水平,机组的安全性和经济性都得到了提高。
 结束语
根据以上查漏的情况及分析研究,运行中可采取以下处理措施:
    (1)真空系统是否严密是影响凝汽器真空的主要原因,所以真空严密性试验一定要定期做,试验不合格要组织查找,查明原因并消除;
    (2)机组运行过程中维持轴封加热器疏水水位正常。
    (3)根据负荷及时调整轴封压力,防止空气从汽封处漏入,等以后有停机机会,在机侧和励磁机侧低压汽封处加装分门,便于对轴封进汽进行控制,使两侧汽封平衡。
    (4)运行中尽量避免剧烈工况的出现。
    (5)及时更换泄漏的阀门。
    (6)加强运行监视,保持凝汽器水位正常。
    (7)运行中要保证真空泵出力,为防止出力降低,要加强巡回检查,保证真空泵运行正常,汽水分离器水位正常,发现问题及时消缺;在夏季循环水温高的情况下,将工作水冷却水倒至深井水。
    保持较高的凝汽器的真空和提高机组的真空严密性,可有效提高机组的经济性,降低煤耗,因此发现真空下降应利用现代先进的检漏技术对机组进行查漏,消除漏点,提高机组的经济性。真空系统的查漏是一项既需专业技术知识又要吃苦耐劳的工作。影响真空的因素很多,查找时要充分了解汽机系统,不能放过任何可能漏真空的部位,不能存在侥幸心理。
 

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