某電廠使用氦質譜檢漏儀查找并處理低負荷真空異常事件

張弛

摘要：本文以安徽某60萬雙凝器火電機組真空查漏實例，使用高科技設備-氦質譜檢漏儀，對，定量的分析機組負壓區(qū)可能存在的異常漏點，從而找到真空異常原因，進而解決了機組低負荷時真空異常。

關鍵詞：真空嚴密性；氦質譜檢漏儀；低負荷真空異常；軸封汽

前言：

提高真空嚴密性的必要性：凝汽器設備是凝汽式汽輪機組的一個重要組成部分，其工作性能直接影響汽輪機的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經濟性，凝汽器真空度是汽輪機運行的重要指標，也是反映凝汽器綜合性能的一項主要考核指標。凝汽器的真空水平對汽輪發(fā)電機組經濟性有著直接影響，有資料顯示，真空毎下降1Kpa，機組熱耗將增70kj/KW，熱效率降低1.1%。因此分析凝汽器真空嚴密性降低原因，制定處理措施，維持機組最佳真空運行，可以提高汽輪機組熱經濟性。該電廠，目前抽真空設備采用2套高效維持真空泵組和3臺傳統水環(huán)真空泵（簡稱大水環(huán)真空泵）組合布置，機組開機過程中，使用1臺或2臺大水環(huán)真空泵進行抽真空。機組負荷帶至30萬負荷后，停用大水環(huán)真空泵，投用2套高效維持真空泵組維持2臺凝汽器抽真空工作。

一、真空系統狀況：

該公司#1機在2018年6月23日10：44 #1機組負荷310MW時B凝器壓力6.5Kpa，緩慢下降至8.4Kpa，立即啟動B真空泵運行，提高#1機軸封壓力至25Kpa并打開低壓軸封疏水，B凝器真空上升至6.3Kpa；2018年6月29日 0：38 #1機組負荷在400MW～350MW時凝器B側排汽壓力由6.63Kpa上升至7.27Kpa，啟動B真空泵運行，抬高#1機軸封汽壓力至40Kpa、切換備用軸加風機運行，停用B真空泵檢查B側凝汽器排汽壓力均維持不了，立即啟動B真空泵運行，7：16 #1機組降負荷，檢查B側凝器排汽壓力由6.07Kpa上升至6.82Kpa，啟用B真空泵運行；6月30日0：28 #1機負荷385MW，B側凝汽器壓力由6.35KPa緩慢上升至6.82kpa，啟用C真空泵運行后，該壓力緩慢下降并維持6.5kpa以下。0：41試停用#1機B維持真空泵后，B側凝汽器壓力由6.2上升至6.5kpa，隨即將B維持真空泵啟用。至此該機組低負荷時（≤400MW）仍需啟用B或C真空泵運行用以維持B凝汽器真空。

二、真空系統查漏工作：

為解決#1機B凝汽器真空下降問題，該公司先后召開了幾次專題會，會上分析了造成B凝汽器真空降低的原因，制訂了對低壓缸軸封進汽濾網進行排污和對凝汽器負壓系統進行查漏的工作安排。根據會議安排，在6月29日17：40對#1機低壓缸軸封進汽濾網進行排污；在2018年7月12日-7月20日對#1機真空系統采用氦氣檢漏儀進行查漏。查漏前于7月11日做#1機真空嚴密性試驗（負荷505MW），試驗結果：A側真空下降速率為142Pa/min（良），B側真空下降速率為152Pa/min（良）。

針對#1機真空嚴密性試驗數據未達到優(yōu)秀標準和低負荷時B凝汽器真空降低的異常情況特制定了查漏方案，采用氦氣檢漏儀對如下部位進行重點檢查：

標準：數量級10-4至10-5為大漏點，數量級10-6為較大漏點，數量級10-7為中漏點，數量級10ˉ8為微漏，1.0×10ˉ8為不漏（0值）

三、數據分析

通過上表查漏數據可看出：

#1機目前大漏點和較大漏點主要為：A、B低壓缸防爆門（汽端），A、B低壓缸防爆門（勵端），A、B小機防爆門，A低壓缸前軸封（調端），B低壓缸后軸封（電端），B小機前軸封。

由此可見，#1機B低壓缸和小機3只防爆門漏率較大，兩臺機軸封的漏率幾乎都處于10ˉ6數量級。

#1機B小機前軸封存在異常，表現是：40萬負荷以下時存在向小機汽缸內漏空氣情況，漏點數量級為10-4（大漏點），該異?？赡苁菍е麓舜蜝凝汽器真空異常的主要原因。而A、B凝汽器真空嚴密性經常不達優(yōu)的狀態(tài)，主要還是由于大機、小機防爆門低壓缸軸封漏率大造成。

四、處理措施和效果

1.針對#1機組6只防爆門漏點，汽機專業(yè)部考慮臨時使用587密封膠或厚柏漆等涂料進行堵漏，后期將利用機組調停機會對防爆門鉛板進行更換，以達到徹底處理。

防爆門堵漏完成后于7月20日對#1機組做真空嚴密性試驗，負荷由560MW下降至525MW，軸封汽壓力30Kpa，關閉低壓軸封汽減溫水調節(jié)門，給水泵汽輪機軸封蒸汽疏水閥，B低壓缸端部（電機端）汽封進汽溫度140℃，試驗結果：A側真空下降速率為68Pa/min（優(yōu)），B側真空下降速率為0Pa/min（優(yōu)）。于7月24日再次對#1機組做真空嚴密性試驗（負荷550MW左右，軸封汽壓力30Kpa，關閉低壓軸封汽減溫水調節(jié)門、給水泵汽輪機軸封蒸汽疏水閥，#1機低壓缸端部外汽封溫度140℃，停用A、B羅茨真空泵運行），試驗結果：A側真空下降速率為112Pa/min（優(yōu)），B側真空下降速率為38Pa/min（優(yōu)）。

通過復查后的數據看，防爆門漏點堵漏后對機組真空嚴密性有效果。

2.針對B小機前軸封在低負荷時造成真空異常情況，汽機專業(yè)部分析：可能是此前因小機前軸封漏汽造成小機潤滑油帶水情況，而對小機軸封進汽隔離門開度進行了調整，造成B小機軸封在低負荷時自密封供汽壓力不足。汽機專業(yè)部聯系運行人員對B小機軸封進汽隔離門開度進行慢慢實驗調整到合適開度后，已解決低負荷真空異常情況和小機潤滑油帶水的問題。

3.針對低壓缸軸封漏真空問題，專業(yè)部分析認為：

根據歷次停機灌水查漏及本次氦質譜查漏結果并結合2018年6月24日#1機B凝汽器真空與低壓缸軸封汽溫度變化趨勢分析，可以確定影響#1機凝汽器真空嚴密性數據主要泄露點是低壓缸前、后軸封，低壓缸前、后軸封漏真空的主要原因是進入#1機低壓軸封蒸汽溫度低。根據上汽運行維護說明書要求：進入低壓軸封蒸汽需滿足兩個條件，一個是溫度，另一個是過熱度；低壓缸汽封所用蒸汽的溫度下限121℃，上限為177℃。汽封系統溫度控制器必須整定在 149℃。小機軸封進汽溫度為120-180℃，同時要求進入汽輪機汽封內的蒸汽應保持 14℃以上的過熱度；依據飽和蒸汽壓力與溫度對照表：當蒸汽壓力20Kpa時對應飽和蒸汽溫度120.23℃，因此在軸封汽壓力為20Kpa時進入低壓軸封蒸汽溫度應為134.23攝氏度，目前#1機軸封汽壓力為30Kpa，而進入低壓缸端部軸封蒸汽溫度僅有130℃；該溫度低于30Kpa時對應的飽和溫度（133.54℃）不能滿足軸封汽系統工作要求。

根據2017年8月22日低壓軸封汽管道改造方案，需盡快對壓軸封汽減溫水調整門反饋組態(tài)進行調整（組態(tài)已完成下裝），完善該方案關于低壓軸封汽減溫水反饋組態(tài)調整要求。目前#1、#2機低壓軸封減溫水調整門反饋信號均取自軸封汽母管溫度測點（2017年度利用紅外線測溫儀對軸封汽母管溫度測點處水平段進行測溫，發(fā)現軸封汽母管外壁上部溫度179℃，底部為107℃。分析認為軸封汽溫度各點差異較大，主要原因為低壓軸封汽母管蒸汽溫度偏低減溫噴水在管道內不能完成二次蒸發(fā)造成減溫水在管道內淤積），由于該位置測點信號不能反映軸封汽母管內蒸汽溫度，更不能真實反映軸封汽支管經過排氣缸后進入低壓軸封蒸汽溫度，#1機低壓軸封汽減溫水調整門以此測點為反饋信號，由于該測點溫度始終大于149℃，造成減溫水調整門始終處于噴水狀態(tài)，使#1機低壓軸封汽溫度達不到過熱度要求，實際進入軸封內蒸汽為濕飽和蒸汽影響低壓軸封密封效果，甚至在低負荷時需啟動備用真空泵運行才能維持凝汽器真空。

五、總結

此次真空查漏工作，很好的對機組負壓區(qū)可能存在的漏點進行普查，對各處漏點進行了定量分析檢查提供數字依據，為以后真空查漏處理指明了方向。

（作者單位：皖能馬鞍山發(fā)電有限公司）