提高機(jī)組真空系統(tǒng)嚴(yán)密性探索

付名江 肖承明

摘 要：文中論述了汽輪機(jī)真空系統(tǒng)嚴(yán)密性對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益的影響和危害，針對(duì)公司#1、#2機(jī)組的實(shí)際情況分析了影響真空嚴(yán)密性的主要因素和提高真空嚴(yán)密性的辦法以及取得的實(shí)際效果。

關(guān)鍵詞：提高;汽輪機(jī)真空嚴(yán)密性

1 機(jī)組運(yùn)行情況概述

汽輪機(jī)真空值是汽輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要衡量指標(biāo)，真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性則是影響汽輪機(jī)真空的重要原因之一。機(jī)組真空嚴(yán)密性差，會(huì)導(dǎo)致真空系統(tǒng)的漏氣量隨機(jī)組的負(fù)荷減少而增大，對(duì)機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性均有較大的影響，例如：導(dǎo)致機(jī)組排汽溫度和壓力升高、真空降低、凝汽器端差升高、凝結(jié)水含氧量增加等不利情況，提高機(jī)組的真空嚴(yán)密性已成為改善機(jī)組運(yùn)行狀況、降低發(fā)電煤耗的一項(xiàng)重要工作。

國電黃金埠發(fā)電有限公司建設(shè)有2臺(tái)650MW發(fā)電機(jī)組，#1機(jī)組于2007年3月投產(chǎn)，#2機(jī)組于2007年7月投產(chǎn)，兩臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)后高壓凝汽器真空嚴(yán)密性維持在300pa/min左右，只能達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，低壓側(cè)凝汽器在100pa/min以內(nèi)，能達(dá)到優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過幾年的整治，高壓凝汽器真空嚴(yán)密性仍偏差，根據(jù)電力節(jié)能技術(shù)監(jiān)督要求，100MW 以上機(jī)組的真空下降速度不高于 266Pa/min，公司兩臺(tái)機(jī)組高壓凝汽器真空嚴(yán)密性雖基本滿足技術(shù)監(jiān)督要求，但數(shù)值偏大，影響到機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2 真空系統(tǒng)漏泄的主要原因分析

2.1 管道、閥門泄漏

汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)機(jī)組負(fù)壓系統(tǒng)的管道因安裝質(zhì)量、運(yùn)行工況變化等原因出現(xiàn)振動(dòng)、膨脹不暢等問題，易造成管路焊縫出現(xiàn)裂紋、砂眼漏泄，漏入空氣;機(jī)組所屬的系統(tǒng)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(guān)造成密封件磨損，以及法蘭墊片老化密封不嚴(yán)，或閥門安裝時(shí) 法蘭出現(xiàn)張口等都會(huì)使空氣大量漏入凝汽器，運(yùn)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(guān)閉嚴(yán)密，另外真空泵盤根磨損、法蘭易出現(xiàn)泄漏，需及時(shí)進(jìn)行處理。

2.2 低壓缸軸端汽封磨損間隙偏大

隨著機(jī)組運(yùn)行周期的延長，低壓缸軸端汽封的不斷磨損，會(huì)導(dǎo)致軸封間隙過大，軸封蒸汽達(dá)不到密封要求。針對(duì)這種情況，應(yīng)利用大、小修的機(jī)會(huì)進(jìn)行汽輪機(jī)汽封改造，安裝、使用耐磨性好，密封性好的蜂窩汽封、側(cè)齒汽封等新型汽封，保證在一個(gè)大修周期內(nèi)汽封片滿足密封要求。

2.3 低壓缸水平結(jié)合面變形

由于低壓缸檢修工藝未達(dá)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，汽缸緊固螺栓緊力不足，機(jī)組運(yùn)行或啟停機(jī)過程中受熱不均時(shí)，會(huì)導(dǎo)致結(jié)合面出現(xiàn)張口、負(fù)壓運(yùn)行狀態(tài)下低壓缸水平結(jié)合面部位也會(huì)出現(xiàn)變形情況而產(chǎn)生張口，均會(huì)漏入空氣。

2.4 軸封冷卻器疏水U型水封破壞

運(yùn)行中軸封冷卻器U型水封破壞，空氣就會(huì)由汽輪機(jī)軸端、軸抽風(fēng)機(jī)排汽口、軸抽風(fēng)機(jī)外殼等處直接進(jìn)入系統(tǒng)，這種情況只要在U型水封投入運(yùn)行前進(jìn)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(jìn)入低壓缸軸封部位時(shí)出現(xiàn)分布不均，空氣會(huì)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(diào)整門故障，或低壓軸封疏水不暢蒸汽帶水等。

2.6 主機(jī)或小機(jī)低壓缸防爆門漏泄

低壓缸防爆門如果因安裝質(zhì)量不好，運(yùn)行時(shí)間久墊片老化等原因，由于使防爆門結(jié)合面法蘭不平整或墊片出現(xiàn)裂紋、破損時(shí)，空氣就會(huì)經(jīng)防爆門漏入系統(tǒng)，因此需定期對(duì)防爆門進(jìn)行檢查，消除泄漏。

3 泄漏點(diǎn)排查

3.1 機(jī)組運(yùn)行中查漏

機(jī)組運(yùn)行中可用肥皂液涂抹在真空系統(tǒng)連接設(shè)備所有可疑密封部位，根據(jù)肥皂水沫是否被吸入來判斷是否漏氣，經(jīng)過近年的仔細(xì)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(lián)系檢修對(duì)防爆門法蘭墊打膠密封，凝汽器真空嚴(yán)密性提高10-20pa/min，其它的明顯的漏點(diǎn)沒有發(fā)現(xiàn)。

3.2 利用檢修機(jī)會(huì)，對(duì)機(jī)組真空系統(tǒng)灌水找漏

為了找出較小的漏空氣點(diǎn)，利用停機(jī)的機(jī)會(huì)，對(duì)#1/2機(jī)組進(jìn)行了灌水找漏，主要發(fā)現(xiàn)低壓缸與凝汽器連接的伸縮節(jié)處有輕微的泄漏，這個(gè)部位和接口的泄漏從外面很難處理，檢修人員進(jìn)入凝汽器里面也很難真正確認(rèn)哪道焊口或部位有裂紋，只能憑借感覺進(jìn)行處理，一般的講，一次很難將漏點(diǎn)部位處理好，漏點(diǎn)很難得到徹底的處理;另凝汽器本體汽側(cè)局部邊角焊縫泄漏，補(bǔ)焊較為困難，多次進(jìn)行內(nèi)部補(bǔ)焊工作，漏點(diǎn)雖有所控制，但始終未徹底消除。

經(jīng)過以上措施處理，做機(jī)組真空嚴(yán)密性檢驗(yàn)，結(jié)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(jìn)指標(biāo)機(jī)組的差距較大。

4 低壓軸封系統(tǒng)調(diào)整試驗(yàn)

（1）軸封系統(tǒng)介紹：汽機(jī)所有的軸封統(tǒng)一由軸封供汽母管提供（主機(jī)高、中、低壓缸;小機(jī)），軸封系統(tǒng)采用軸封自平衡密封系統(tǒng)，在機(jī)組啟動(dòng)和低負(fù)荷時(shí)利用輔助蒸汽向軸封母管供汽，70%額定負(fù)荷以上實(shí)現(xiàn)自密封。

（2）軸封疏水調(diào)整：在排除了泄漏點(diǎn)后，高壓凝汽器真空嚴(yán)密性仍然偏差，我們現(xiàn)場對(duì)軸封系統(tǒng)進(jìn)行了仔細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)低壓缸軸封進(jìn)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(duì)應(yīng)的#3、4、5、6號(hào)軸承汽封進(jìn)汽手動(dòng)隔離門后，均設(shè)有自動(dòng)疏水器，疏水器前后設(shè)有手動(dòng)隔離門，機(jī)組運(yùn)行中疏水器手動(dòng)隔離門保持開啟，由疏水器自動(dòng)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(jìn)汽管上疏水器手動(dòng)隔離門關(guān)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(fā)現(xiàn)有明顯的下降，進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)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(diào)整：機(jī)組低壓凝汽器真空嚴(yán)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(jìn)汽手動(dòng)隔離門均保持全開狀態(tài)，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(huì)影響到高壓凝汽器兩端軸封汽量的不足，通過逐步關(guān)小低壓凝汽器兩端軸封供汽門觀察機(jī)組低壓凝汽器真空沒有發(fā)生變化，最后將低壓凝汽器兩端軸封供汽門關(guān)小至1/3開度鎖定，重新做試驗(yàn)，低壓凝汽器的真空嚴(yán)密性基本不變，高壓凝汽器有明顯的好轉(zhuǎn)。

（4）低壓軸封供汽手動(dòng)隔離門開度調(diào)整試驗(yàn)：經(jīng)過現(xiàn)場觀察，軸封汽在軸封套內(nèi)的分配并不是均勻分配的，用手靠近低壓軸封的周邊發(fā)現(xiàn)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(jìn)入凝汽器，于是我們將軸封進(jìn)汽門的開度逐漸由全開關(guān)小至1/3開度，在各個(gè)開度下保持一段時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明軸封進(jìn)汽量大不一定效果最好，而是在一個(gè)最佳的汽量下真空嚴(yán)密性最好，通過試驗(yàn)，我們將各臺(tái)機(jī)組的低壓軸封進(jìn)汽門均調(diào)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(diào)整試驗(yàn)，目前兩臺(tái)機(jī)組凝汽器的真空嚴(yán)密性均得到了提高，高壓凝汽器均保持在100pa/min以內(nèi)，低壓凝汽器保持在80pa/min以內(nèi)。

6 結(jié)語

通過我們的努力，在提高機(jī)組真空嚴(yán)密性方面取得了一些成績，但跟國內(nèi)先進(jìn)機(jī)組比仍有差距，后續(xù)需繼續(xù)開展技術(shù)攻關(guān)，攻堅(jiān)克難，做好機(jī)組節(jié)能降耗工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]《600MW機(jī)組集控運(yùn)行規(guī)程》.

[2]《600MW機(jī)組汽機(jī)檢修規(guī)程》.

[3]上海汽輪機(jī)廠《600MW汽輪機(jī)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(jī)節(jié)能降耗;肖承明（1977-），男，江西萍鄉(xiāng)人，本科，高級(jí)工程師，研究方向：汽輪機(jī)節(jié)能降耗。