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凝汽器真空查漏方法

1  凝汽器真空的成因

凝汽器中形成真空的成因是汽輪機的排汽被冷卻成凝結水,其比容急劇縮小。如蒸汽在絕對壓力4KPa時,蒸汽的體積比水容積大3萬多倍。

當排汽凝結成水后,體積就大為縮小,使凝汽器汽側形成高度真空,它是汽水系統完成循環的必要條件。

正是因為凝汽器內部為極高的真空,所以所有與之相連接的設備都有可能因為不嚴而往凝汽器內部漏入空氣,加上汽輪機排汽中的不凝結氣體,如果不及時抽出,將會逐漸升高凝汽器內的壓力值,真空下降,導致蒸汽的排汽焓值上升,有效焓降降低,汽輪機蒸汽循環的效率下降。

 

有資料顯示,真空每下降1KPa,機組的熱耗將增加70kj/kw,熱效率降低1.1%。射水抽氣器或水環真空泵的作用就是抽出凝汽器的不凝結氣體,以維持凝器的真空。

2  真空嚴密性差的危害

汽輪機真空嚴密性差的危害主要表現在以下三個方面:

一是真空嚴密性差時,漏入真空系統的空氣較多,射水抽氣器或水環真空泵不能夠將漏入的空氣及時抽走,機組的排汽壓力和排汽溫度就會上升,這無疑要降低汽輪機組的效率,增加供電煤耗,并可能威脅汽輪機的安全運行,另一方面,由于空氣的存在,蒸汽與冷卻水的換熱系數降低,導致排汽與冷卻水出水溫差增大。

二是當漏入真空系統的空氣雖然能夠被及時地抽出,但需增加射水抽氣器的負荷,浪費廠用電及循環水。

三是由于漏入了空氣,導致凝汽器過冷度過大,系統熱經濟性降低,凝結水溶氧增加,可造成低壓設備氧腐蝕。

 

3  真空查漏的方法

1.通常用灌水法查找真空系統不嚴密的方法的優缺點

真空系統包含大量的設備及系統,連接的動靜密封點多,在輕微漏空氣的情況下很難發現漏點,因為空氣往里吸,不夠直觀,傳統的運行中用火焰檢查法較繁瑣且效果不好,多數情況下使用的方法是在機組停機后對真空系統進行灌水找漏。這種方法比較直觀,漏點極易被發現,缺點是由于設備的原因,灌水高度最高只能到汽缸的最低軸封洼窩處,高于軸封洼窩的地方因為水上不去而不易發現,特別是與汽輪機汽缸相連接的管道系統。

2.使用氦質譜查找真空系統不嚴密的方法的優缺點

使用氦質譜方法通常是在可疑點噴氦氣,然后在真空泵端檢測,看是否能檢測到氦氣,如果檢測到氦氣則說明此可疑點泄漏。此方法能確定泄漏大體位置,并有一個相對值數據。但設備使用較費力,需要三到四人操作;氦質譜法受環境影響較大,空氣流動性適度都對確定漏點造成麻煩;另外,空冷島上使用氦質譜檢漏難度較大。在管道較多的位置基本難以確定漏點。

3.使用超聲波查找真空系統不嚴密的方法的優缺點

超聲波檢漏法是一種方便快捷的方法,首先操作簡單,一人即可操作;而且能準確確定漏點的位置,使堵漏較方便;應用在空冷島上更是方便、快捷、準確。缺點是使用時需要一定的操作經驗。

火燭法,涂抹肥皂泡,鹵素檢測等方法較為原始,在此不多描述。

4  真空系統現場漏點如何判斷

1、是否有重大操作或發生異常情況:了解機組一些近期重要操作或者事故處理,判斷是否可能損害與真空系統相關的設備,影響真空。

2、凝結水含氧量情況:了解凝結水含氧量,如果熱井水側漏入空氣將嚴重影響凝結水含氧量,致使凝結水水質惡化。

3、雙背壓凝汽器真空比較:對于雙背壓凝汽器,通過隔離方式,如果隔離后發現某側凝汽器真空值低,排氣溫度較高,初步劃定泄漏范圍。

4、凝汽器兩側端差比較:通過凝汽器兩側端差,判斷疏水擴容器運行情況,如果存在泄漏端差異常增大。

5、手動操作與凝汽器相連閥門開度:了解汽輪機疏水系統閥門狀態,就地操作與凝汽器相連正壓蒸汽管路閥門,操作后正壓蒸汽充滿負壓側管道,判斷閥后管道是否存在漏點。

6、氦氣檢漏分析儀與超聲波檢漏儀:使用真空檢漏設備初步判斷具體漏點。

 

5  現場真空查漏檢查實例

某電廠350MW超臨界燃煤機組,真空系統設備配置為:3臺真空泵+1臺射水抽氣器。

超速試驗前,真空嚴密性試驗結果為100kPa/min,正常運行狀態為1臺真空泵+1臺射水抽氣器。而超速試驗后,真空嚴密性嚴重下降,需要運行2臺真空泵+1臺射水抽氣器才能維持系統真空,且真空泵電流較大,具體數據為:真空值93.47 kPa、排汽溫度39.7℃、真空泵電流130A。

檢漏人員現場了解到,此次真空突然惡化之間,只是進行了汽輪機超速試驗。由于該試驗對機組擾動較大,初步判斷真空嚴密性下降的原因為汽輪機軸封間隙磨損變大、凝汽器本體受損或著與其相關系統管道出現裂痕。

按照分析結果,使用氦氣檢漏分析儀從汽輪機平臺開始至零米檢查,主要位置檢查結果如下:

 

很顯然,凝汽器喉部存在較大漏點。就地實際檢查發現,凝汽器喉部處存在30厘米長的裂痕。

對漏點處理后,凝汽器真空明顯好轉,真空嚴密性試驗合格,真空系統正常運行狀態為1臺真空泵+1臺射水抽氣器。具體數據為:真空值95.37 kPa、排汽溫度34.2℃、真空泵電流113.2A。

某廠1#機真空嚴密性試驗不合格,高于0.4KPa/min。以下為查漏點及運行中的檢查方法。

  




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