上汽超超臨界機(jī)組真空嚴(yán)密性問(wèn)題分析與治理

謝汝杰

摘要：某廠(chǎng)上汽660MW超超臨界機(jī)組真空嚴(yán)密性存在長(zhǎng)期不合格的問(wèn)題，通過(guò)使用氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行分區(qū)域排查、原因分析等一系列措施找到了問(wèn)題的根源，通過(guò)實(shí)施系統(tǒng)改造、改善檢修工藝等措施消除了漏點(diǎn)，解決了真空嚴(yán)密性不合格的問(wèn)題，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：真空嚴(yán)密性；氦質(zhì)譜檢漏；系統(tǒng)改造

1 概況

該廠(chǎng)汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、凝汽式汽輪機(jī)（型號(hào)：N660-25/660/660）。機(jī)組的總體型式為單軸四缸四排汽：一個(gè)單流圓筒型H75高壓缸，一個(gè)雙流I60中壓缸，兩個(gè)LX8雙流低壓缸。汽輪機(jī)采用全周進(jìn)汽加補(bǔ)汽閥的配汽方式，高、中壓缸均為切向進(jìn)汽。高、中壓閥門(mén)均布置在汽缸兩側(cè)，閥門(mén)與汽缸直接連接，無(wú)導(dǎo)汽管。蒸汽通過(guò)高壓閥門(mén)和單流的高壓缸后，從高壓缸下部的兩個(gè)排汽口進(jìn)入再熱器。蒸汽通過(guò)再熱器加熱后，通過(guò)兩只再熱門(mén)進(jìn)入雙流的中壓缸，由中壓外缸頂部的中低壓連通管進(jìn)入兩只雙流的低壓缸。在每只汽缸的下部都設(shè)有用于給水加熱用的抽汽口。該廠(chǎng)自2016年以來(lái)長(zhǎng)期存在機(jī)組真空嚴(yán)密性不合格的問(wèn)題，且在機(jī)組啟動(dòng)初期機(jī)組真空下降明顯，給該廠(chǎng)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2 真空系統(tǒng)的漏氣危害

凝汽器真空系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重漏氣時(shí)會(huì)造成真空度下降，汽輪機(jī)的排汽壓力開(kāi)始增加，并且排汽溫度會(huì)逐步升高，這種情況下會(huì)降低汽輪機(jī)的循環(huán)熱效率以及嚴(yán)重的熱膨脹現(xiàn)象，其后果可能會(huì)對(duì)汽輪機(jī)正常的安全運(yùn)行產(chǎn)生危害。所以在日常的汽輪機(jī)運(yùn)行管理對(duì)凝汽器真空系統(tǒng)真空狀態(tài)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(shí)凝結(jié)水中的含氧量也會(huì)隨之增大，導(dǎo)致鍋爐、汽機(jī)葉片及管道的腐蝕。據(jù)相關(guān)單位的測(cè)算，凝汽器的真空度每下降1%能耗就會(huì)增加0.7-0.8%，所對(duì)應(yīng)的設(shè)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(chǎng)的發(fā)電效益。

3漏點(diǎn)排查情況

為確保機(jī)組真空系統(tǒng)查漏的準(zhǔn)確性，保證治理效果，本次真空系統(tǒng)查漏采用了Leybold公司生產(chǎn)的PhoeniXL300氦質(zhì)譜檢漏儀，檢測(cè)靈敏度為10～12Pa·m3/s。

4 原因分析

對(duì)以上查漏數(shù)據(jù)分析，基本確定該機(jī)組A、B低壓缸前后汽封以及軸封洼渦處均存在較大漏點(diǎn)。通過(guò)對(duì)該區(qū)域法蘭結(jié)合面、螺栓孔、觀察孔等處涂抹密封膠并未見(jiàn)明顯效果，基本排除了因結(jié)合面密封不嚴(yán)造成的漏氣。

原系統(tǒng)高壓主汽門(mén)門(mén)桿漏汽通過(guò)疏水?dāng)U容器進(jìn)入凝汽器，高、中、低壓軸封漏汽通過(guò)節(jié)流孔板（每個(gè)節(jié)流孔板有一個(gè)Ф8mm節(jié)流孔）進(jìn)入疏水?dāng)U容器，再進(jìn)入凝汽器，容易造成系統(tǒng)內(nèi)空氣漏入凝汽器，通過(guò)對(duì)上表中數(shù)據(jù)分析，明顯有空氣從高壓主汽門(mén)門(mén)桿、高、中、低壓軸封漏入凝汽器，對(duì)凝汽器真空嚴(yán)密性造成影響。

該機(jī)組#1、#2高壓主汽門(mén)門(mén)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?dāng)U容器疏水集管后再進(jìn)入凝汽器，詳見(jiàn)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?dāng)U容器疏水集管后再進(jìn)入凝汽器，詳見(jiàn)下圖：

5 處理措施

為解決該機(jī)組真空嚴(yán)密性不合格，利用機(jī)組調(diào)停的機(jī)會(huì)，對(duì)高壓主汽門(mén)門(mén)桿漏汽及高、中、低壓軸封漏汽系統(tǒng)管道進(jìn)行改造，改造方案及系統(tǒng)如下：

（1）高壓主汽門(mén)門(mén)桿漏汽系統(tǒng)改造：

根據(jù)汽輪機(jī)廠(chǎng)的建議，主汽門(mén)門(mén)桿漏汽應(yīng)接入大氣式疏水?dāng)U容器，而該機(jī)組汽機(jī)側(cè)沒(méi)有安裝大氣式疏水?dāng)U容器，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，計(jì)劃在原主汽門(mén)門(mén)桿漏汽母管加裝一只截止閥，截止閥前加裝一個(gè)三通，將主汽門(mén)門(mén)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(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中，主汽門(mén)門(mén)桿漏汽仍舊排入原疏水?dāng)U容器，待運(yùn)行正常后排入軸封回汽母管。系統(tǒng)圖如下：

（2）高、中、低壓軸封漏汽疏水系統(tǒng)改造：

根據(jù)汽輪機(jī)廠(chǎng)的建議，高、中、低壓軸封漏汽疏水匯總至較低標(biāo)高后，坡向排入軸封加熱器，而該機(jī)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(xiàn)場(chǎng)限制較難改造成高于軸封加熱器。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(mén)，共計(jì)加裝5只隔離閥門(mén)。機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中各疏水閥門(mén)開(kāi)啟，各軸封回汽支管疏水至疏水?dāng)U容器，待機(jī)組運(yùn)行正常關(guān)閉疏水閥門(mén)。

6 結(jié)論

（1）系統(tǒng)改造后通過(guò)查漏數(shù)據(jù)對(duì)比分析，改造效果明顯，機(jī)組真空嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)由原來(lái)的下降0.76kpa/min提高至下降0.072kpa/min，達(dá)到了優(yōu)秀值。

（2）真空系統(tǒng)漏空氣導(dǎo)致機(jī)組真空嚴(yán)密性差，漏點(diǎn)主要集中在高壓主汽門(mén)門(mén)桿、軸封回汽疏水等處。該問(wèn)題長(zhǎng)時(shí)間未得到到徹底解決暴露了電廠(chǎng)生產(chǎn)人員對(duì)真空指標(biāo)的管理不到位，對(duì)真空系統(tǒng)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(chǎng)有限公司）