提高汽轮机组真空系统严密性的经验

电力18讯：    作者：肖 鹏　

    汽轮机组的真空系统是由抽真空系统和密封蒸汽系统两部分组成，其作用就是用来建立汽轮机组的低背压，也就是用来建立凝汽器的高真空，使蒸汽能够最大限度的把热焓转变为汽轮机的动能。在汽轮机组尚未投入运行时，凝汽器中的真空取决于抽真空系统所建立的真空；在汽轮机组投入运行后，抽真空系统只是把泄漏到汽轮机内部的空气和不凝结气体及时抽走，凝汽器内的真空主要取决于进入凝汽器内的蒸汽与循环冷却水的热交换情况，而蒸汽与循环冷却水的热交换情况主要取决于凝汽器的换热面积、循环冷却水温度（循环冷却水温度取决于当地的环境温度）和循环水量。由此可见，在具体的电厂生产环境下（也就是说，在具体的环境温度条件下），要确保凝汽器内具有良好的真空，必须保证抽真空系统性能良好，有足够大的凝汽器换热面积和足够的循环冷却水量。汽轮机组抽真空系统性能的优劣，作为建立凝汽器真空的一个必要条件，对于凝汽式汽轮机组的经济性和安全性显得更重要。
汽轮机组的真空系统严密性差是一个长期困扰电厂的老大难问题，随着机组容量的增大，此问题更突出，因真空系统严密性差而引起真空偏低限制运行负荷出力的情况在多台机组中都曾发生过。现在对于200MW、300MW及以上机组的真空系统至少设置两台射水抽气器（或射气抽气器），从设计角度是一台运行，一台备用，但是在实际运行中仍有部分机组要开启两台抽气器运行以保证额定出力。
对于我公司新投产的2台国产机组（分别为3号和4号机组），系哈尔滨三大动力厂生产的600MW凝汽式汽轮机组，设置3台离心水环式真空泵，从设计角度为2台运行，1台备用。在调试和投产运行中，这2台机组凝汽器的真空和端差仍不能达到预期的数值。这不仅仅严重的影响了汽轮机组的经济性，同时也对汽轮机组的安全运行造成了一定程度的威胁。因为机组严密性差必将导致凝结水含氧量超标，会对凝结水管路和设备造成腐蚀，这是众所周知的事实。正因如此，在机组运行中都把真空系统严密性作为重要的考核指标。以往因缺乏先进的检漏手段，无法找到确切的漏点，曾经是该问题长期得不到解决的重要因素。自从采用了氦质谱检漏创新技术后，近年来的运行实践表明，发现漏点已不是解决问题的关键，现在的主要问题是如何才能将发现的漏点彻底处理好，从而保证机组真空严密性达到合格的水平，从根本上消除泄漏造成的危害。
要彻底消除汽轮机组真空系统的漏点，应分层次做好以下各项工作：
    一. 做好消除真空系统泄漏的基础工作
    做好基础工作是关键。我公司充分利用机组大、小修和每次临修消缺的机会，都要进行真空系统高位灌水查漏。凝汽器灌水水位要灌到汽封洼窝以下，并接有临时软管水位计专门监视水位，在不影响机组启动计划的前提下，尽可能的保持较长时间，以便发现微小漏点。对于一经发现的漏点，就认真处理，保证严密不漏，这是消除真空系统泄漏的最基础工作，我公司领导和专业高级主管高度重视，紧抓不懈，并制定出灌水查漏系统隔离操作标准，认真做好各项监督和检查工作。
此项工作说来简单，但要认真做好，也并非易事。因为真空系统的漏点，特别是凝汽器的喉部和连通管，这些部位布置着7、8号联合式低压加热器，5、6号低压加热器的事故疏水，真空系统的抽空气管（包括低压加热器），凝汽器的补水管等等，这些部位和接口的泄漏从外面很难处理。在机组正常运行中处理难度更大，只能利用停机的机会进行处理。而处理这些部位泄漏的难点又在于灌水时如果发现此处有问题，但将水放掉后，检修人员进入凝汽器里面就很难真正确认哪道焊口或部位有裂纹，只能凭借感觉进行处理，一般的讲，一次很难将漏点部位处理好，要进行2次或3次灌水查漏。剩余的一些小量泄漏或打堵或补焊是在机组运行中消除的。这个问题充分说明，要解决真空系统泄漏问题，必须下大力气和苦功夫，要有不怕苦和不怕累的精神，才能把基础工作做好。
    二. 加强机组运行的技术管理工作
    汽轮机组的真空系统泄漏问题，不仅与检修安装质量有关，而且还与运行的状态紧密相连，大量实践证明，汽轮机组的真空系统在运行中也存在着一定的问题，如轴封加热器的无水位运行问题，还有轴封二漏和轴封压力问题。
轴封加热器的无水位运行问题，曾经在许多200MW及以下机组中出现过影响真空的问题，主要是因为轴封加热器的疏水直接汇入凝汽器，若加热器内无水运行，则通过轴抽风机使凝汽器与大气相连，从而降低机组真空。我公司领导对此高度重视，除保留初设的疏水多级水封以外，还在多级水封入口加装注水管路，在检修放水后的机组启动前用除盐水向多级水封注水，以保证机组启动和轴封加热器投入的正常。
现在大型汽轮机组均采用轴封自平衡密封系统，我公司600MW机组从设计原理上也采用这种轴封自平衡密封系统，即在机组启动和低负荷（40％额定负荷以<