提高空冷机组真空严密性的分析

王鹏

(山西晋城市国投晋城热电有限公司,山西晋城 048000)

提高空冷机组真空严密性的分析

王鹏

(山西晋城市国投晋城热电有限公司,山西晋城 048000)

汽轮机真空系统是汽轮发电机组中的核心系统,其系统的严密性直接影响着汽轮发电机组的正常运行。本文就汽轮机真空严密性问题进行分析,以某市发电公司运行的1号、2号机组真空严密性情况为案例,研究影响真空系统严密性的主要原因以及特点,并提出了提高机组真空严密性的具体措施,使机组真空系统具有良好的严密性,以便确保机组的安全运行。

空冷机组 真空严密性 存在的问题 对策措施

汽轮机真空系统的严密性是影响汽轮机正常运行的主要原因之一，如果真空严密性下降，会对汽轮机的机组造成不良影响，主要是真空下降，机组的工作效率下降，空气中的水蒸气进入，将会使凝结水溶氧升高，腐蚀机械设备，而且机组在冷空气下运行，导致凝结水结冰，使空冷换热管束损坏，加速空冷系统的漏空。汽轮机在运行中，其真空是重要的参数，本文以某发电公司的1号、2号机组真空系统严密性作为案例进行分析，分析汽轮机在运行中的问题，对真空系统进行研究，通过提高机组真空的严密性改善机组的运行状况，降低电能的消耗。

1 设备现状

该公司的1号、2号机组系KN300-167/537/537型国内首台300MW的直接空冷汽轮机组。安装了3台真空泵，1台日常运行，2台作为备用。1号、2号机组在2010年购入使用，将原来的陈旧设备替换。自投入运行以来，1号设备的严密性不是很好，2号机组的严密性测试为700Pa/min，1号机组的严密性测试为650Pa/min，因此在冬天用电量过大时需要保持2台水环真空泵连续运行，才能保持机组正常真空。

2 空冷机组真空严密性试验标准

根据国家电力行业标准规定：汽轮机在超负荷运行中，必须要对严密性进行试验。如果超负荷的符合值在80%以上，真空不低于10kPa，要及时关闭连接抽气器的空气阀，在30s后开始后0.5min/次记录机组真空值，共记录8min，在取后4min真空下降值时要注意平均每分钟的下降值应该小于400Pa。空冷机组的散热元件和排汽系统是焊接的，不允许出现泄漏，如果水冷机组和直接空冷机组的容量相同，排气设备的数量相同，其空气漏入量应该相同。空冷散热器的容积比较大，其真空系统也相对较大。在正常的空气漏入量下，由于其制冷机组与水冷机组的容积之比为3：4，则在实验其严密性时，平均每分钟的真空值自然下降为4倍。直接空冷机组理论严密性要比常规机组的小3倍，这样常规机组的每分钟的平均下降值为400Pa。

3 影响真空系统严密性原因的分析

空冷凝结系统不断进入空气是影响机组真空系统严密性的主要原因。空气进入空冷凝汽系统的方式有：蒸汽机本身的空气进入空冷凝汽器，此股气体的数量不多，可以忽略不计，还有就是空气通过真空系统的不严密处进入。空气进入汽轮机内部聚集，可以通过低压部分压力温度测点接口、低压汽缸法兰结合面、排汽装置的膨胀节的裂缝、排汽缸安全隔膜、空冷凝结器及负压部件的焊缝、空冷排汽管路安全门、排汽缸与排汽装置的法兰结合面和凝汽器补水阀等途径。在机组启动和低负荷阶段，汽轮机的回热系统处于负压状态，故漏空气的范围将延伸到高、中压缸及其相关设备和系统。

3.1 检测原理介绍

在可疑区域注入检测用示踪气体氦气，氦气进入到空冷真空负压系统后，随真空系统的不凝结气体经真空泵排向大气，利用高精度的德国原产莱宝公司产Phoenic XL300型氦质谱检漏仪分析，检测出真空泵排向大气的气体中氦气的含量，从而判断被测区域是否存在漏点及漏点大小。

3.2 测量情况评价

1号、2号机组真空系统查漏。为了解1号、2号机组小修前的真空泄漏情况，本次查漏重点对1号、2号机组的真空泄漏点进行了氦质谱找漏。

3.3 检测说明

(1)泄漏量参数说明。泄漏量的衡量标准是以1·0×10-9Pa(m3/s)为基准，如检测到有氦含量，显示数据将从1·0×10-9Pa(m3/s)开始增加，一般达到10-7数量级时，可做为泄漏较大判断。(2)对于空冷换热管束，由于风的影响较大，用氦气不好检测，只能是在运行中对温度较低的管束全面检查，对于空冷换热管束的泄漏检查，只能是在检修中，在排汽管道上加装的管束全面检查，对于空冷换热管束的泄漏检查，只能是在检修中，在排汽管道上加装5500mm的堵板，对空冷换热管束进行正压查漏。(3)对于空冷各列的分配管路的人孔门(6个)检查，由于该处运行中温度较高，无法查漏。但该人孔的法兰由于密封结合面较窄，该法兰垫现按照厂家要求使用的是胶皮垫，该处温度较高，胶皮垫容易老化，会造成真空泄漏。

4 提高空冷真空严密性的主要措施

提高空冷真空严密性的主要措施包括：低压缸前、后轴封改进为接触式汽封；低压缸的爆破门加装爆破法兰堵板；空冷6个分配管上的人孔门全部加装焊接堵板；真空系统所有人孔法兰垫更换；将1号、2号、3号真空泵原设计的入口气动蝶阀更换为关闭严密的气动球阀，同时将各泵的入口逆止阀位置调整，有利于该逆止阀的关闭严密性；对低压缸轴封供汽用喷水减温调整阀进行了改进，提高了减温水的调节品质，提高了低压缸轴封供汽温度控制能力，提高了机组低压转子的安全运行；空冷排汽管上加装堵板，对空冷管束进行正压查漏，空冷充压后要满足泄漏率(压力损失)24h内小于5000Pa验收标准；低压缸轴封供汽减温水调整门进行了改进，满足了低压缸轴封供汽温度的调整要求；对空冷换热管束全面进行了冲洗，增加了空气换热能力。

5 结语

汽轮发电机组的真空系统严密性问题是一个综合性的问题，涉及到管理、检修、运行的方方面面，并具有一定的技术难度。要彻底解决好，还需要运行中认真做好日常检查和调整工作。通过采用上述技术措施，1号、2号机组真空严密性都达到了良好水平，检修后真空严密性试验结果表明，1号机组由670Pa/min降到150Pa/min，2号机组由640Pa/min降到130Pa/min，均达到了空冷机组真空严密性试验标准。初步取得了机组节能降耗的效果。

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王鹏,出生：1981.02.21,籍贯：山西大同,现职称：助理工程师,工作单位：山西晋城市国投晋城热电有限公司。