三期机组真空系统泄漏的治理

摘 要：本文对热电部三期机组真空系统的泄漏原因进行了深入的分析，并提出机组真空系统治理及优化的技改措施，使机组的真空问题得到了较好的解决，保证了机组安全经济的运行。

关键词：水环真空泵；氦核检漏

在电厂凝汽式机组运行过程中凝结器真空的泄漏会对机组运行的安全性和经济性会产生重大的影响。首先，真空系统不严有空气漏入，会直接导致凝结器中凝结水的溶氧量增加，从而造成对设备的腐蚀。其次，真空的下降也会导致汽轮机的热损失增大，造成汽耗、煤耗等指标上升，使机组运行的经济性降低，因此在电厂中对机组真空问题的处理及优化工作显得格外重要。

1.概述

热电部三期机组系上海汽轮机厂生产制造的CC100-11.6/4.2/1.3型超高压双抽汽凝汽式汽轮机组。在正常运行工况下，机组真空能达到-95Kpa左右，高温高压蒸汽在机组汽缸中做完功后，乏汽排入凝结器中，在凝结器中乏汽与循环冷却水进行表面换热后凝结成水。同时水环真空泵把凝结器中不凝结的气体抽出，保证凝结器正常运行时的高真空状态。在这个过程中，由于机组的低压缸靠近凝结器，使低压缸内处于微负压状态，为了防止空气从低压缸转子与气缸的轴封处漏入，机组利用汽封系统来密封低压缸的两端轴封。在机组运行时，由高脱汽平衡母管来的蒸汽，经供汽调节站调节后进入汽封供汽母管，而后进入机组轴封汽封体的腔室。

然而在三期机组投运以来，发现机组汽封系统存在设计问题，并且真空系统中有多处漏空点、水环真空泵工作效率低下等诸多缺陷，造成了三期机组凝结器真空系统长期工作不良。

2.系统真空降低原因的分析及治理方案

2.1水环真空泵的治理及优化

三期机组配备两台由佶缔-纳士机械有限公司生产的AT―1006型水环真空泵，作为真空系统的抽气设备，用以建立及维持汽机组凝汽器的正常真空。水环真空泵在正常运行时，是靠工作液在真空泵抽气腔室内形成水环进行密封来产生负压，从而抽出凝结器中的不凝结气体，工作液为系统的除盐水。根据厂家相关资料的介绍，真空泵运转时工作液的温度在28℃左右效率为最佳，但是在实际运行过程中，由于工作液换热系统存在的种种缺陷，导致工作液温度一直偏高，加之真空泵运行时的高真空状态，使其本身很容易汽化，严重时水环会遭到破坏，造成真空系统失稳。

基于水环真空泵运行工况的此特点，专门制定班组定期工作计划，要求操作人员定期用干净的除盐水置换掉备用真空泵中含杂质颗粒物、铁锈的工作液，降低工作液的蓄热能力。在工作液换热器的冷却水入口加装反冲洗门，定期对真空泵的工作液冷却器进行反冲洗以便清理掉冷却器的脏污，提高冷却器的换热效果。其次，对现场对真空泵工作液冷却器的冷却水来水进行了改造，由现在的凝汽器乙侧循环水入口门前改至空冷器冷却水滤网后引入。这样既不用在真空泵循环水入口增加滤网，又可以实现真空泵换热器循冷却水得到过滤的效果。改造后真空泵的工作液温度得到了明显的改善。如表1所示：

由表1中可以非常明显的看出，通过现场的改造，在正常工况下#8机#1水环真空泵的工作液温度由31.2℃降至27.8℃，取得了不错的效果。

2.2汽封供气系统的改造

由于运行时低压缸的负压状态，在低压转子与低压缸轴端密封处空气就容易漏入。通常是在设计上是通过向低压缸与低压转子间的轴端提供密封汽源，来达到防止空气漏入的目的，以便在运行过程中保持真空。热电部三期机组汽封系统的汽封汽源来自两路，一路来自高脱汽平衡：压力0.65MPa，温度在240℃左右，一路汽源来自超高压蒸汽：压力11.6MPa，温度在540℃左右。一般情况下都是采用高脱汽平衡的蒸汽作为低压缸轴端的密封汽源。

但是在运行过程中，发现由于高脱汽平衡至机组汽封管路管径设计偏小，甚至在启动或低负荷运行时，仍然满足不了轴封密封汽量的需要，导致低压缸空气的漏入，严重影响了机组的真空。不得以只能掺入部分高温蒸汽，才能满足汽封供汽的需要，但高温蒸汽的掺入又会导致轴封供气温度的升高，使机组相对膨胀和排气温度受到影响，不利于保证机组运行时的安全性和经济性。

经过研究和分析，现场把机组的门杆漏气引入到汽平衡至汽封母管门前，使得在机组运行过程中，除了用高脱汽平衡母管对轴封提供低温汽源以外，还可以通过机组门杆漏汽母管反供到汽封母管，实现了双路提供低温汽源，从而解决了正常运行中汽封低温密封汽源不足的问题，有力的保证了系统真空的稳定。

2.3 通过辅助手段安排漏空点的检测及处理工作

由于机组真空系统的特殊性，一般漏空点不易被察觉，漏空点检测的精确性对整个真空优化工作有着重要的意义。

氦气检漏是一种比较有效的方法，通过喷枪在须要检测的点喷射氦气，如果该处漏空氦气会被吸入系统，由于氦气的在系统中不凝结，最终由真空泵从凝结器中抽出，而氦气检漏仪就会在真空泵出口处会检测到氦质从而判定该处的泄漏。三期机组在投运以来，先后对热电三期机组进行了全面的氦气检漏，其中机组低压缸防爆门和中低压缸连通管法兰的漏空情况相对严重，在对两个点进行简单封堵后，发现汽轮机组凝结器真空度从-93.2Kpa上升至-94.1Kpa，取得了非常明显的效果。

3.效果分析

真空系统庞大复杂、涉及面广，直接关系着电厂机组运行的安全性及经济性。热电部三期机组自实施真空系统优化以来，由之前平均真空为-93.2Kpa提高到-95.63Kpa，取得了显著地成效，有力的保障了三期机组稳定、高效的运行。

参考文献：

[1]刘晓晨.汽轮机凝汽器真空降低对机组运行的影响分析，科技情报开发与经济，2006，16：293

[2]汽轮机设备运行.陕西省电力工业局

作者简介：杨宾，男，天津人，工程师，本科，主要从事转动设备管理。