上汽超超临界机组真空严密性问题分析与治理

谢汝杰

摘要：某厂上汽660MW超超临界机组真空严密性存在长期不合格的问题，通过使用氦质谱检漏仪进行分区域排查、原因分析等一系列措施找到了问题的根源，通过实施系统改造、改善检修工艺等措施消除了漏点，解决了真空严密性不合格的问题，取得了良好的经济和社会效益。

关键词：真空严密性；氦质谱检漏；系统改造

1 概况

该厂汽轮机为上海汽轮机有限公司生产的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机（型号：N660-25/660/660）。机组的总体型式为单轴四缸四排汽：一个单流圆筒型H75高压缸，一个双流I60中压缸，两个LX8双流低压缸。汽轮机采用全周进汽加补汽阀的配汽方式，高、中压缸均为切向进汽。高、中压阀门均布置在汽缸两侧，阀门与汽缸直接连接，无导汽管。蒸汽通过高压阀门和单流的高压缸后，从高压缸下部的两个排汽口进入再热器。蒸汽通过再热器加热后，通过两只再热门进入双流的中压缸，由中压外缸顶部的中低压连通管进入两只双流的低压缸。在每只汽缸的下部都设有用于给水加热用的抽汽口。该厂自2016年以来长期存在机组真空严密性不合格的问题，且在机组启动初期机组真空下降明显，给该厂造成巨大的经济损失。

2 真空系统的漏气危害

凝汽器真空系统发生严重漏气时会造成真空度下降，汽轮机的排汽压力开始增加，并且排汽温度会逐步升高，这种情况下会降低汽轮机的循环热效率以及严重的热膨胀现象，其后果可能会对汽轮机正常的安全运行产生危害。所以在日常的汽轮机运行管理对凝汽器真空系统真空状态的好坏要高度重视。凝汽器“真空”的下降，容易使凝汽器的空气分压力增大，从而使空气在水中的溶解度增加。而此时凝结水中的含氧量也会随之增大，导致锅炉、汽机叶片及管道的腐蚀。据相关单位的测算，凝汽器的真空度每下降1%能耗就会增加0.7-0.8%，所对应的设备处理下降0.8-0.9%。由此可证明凝汽器真空的好坏，可直接影响电厂的发电效益。

3漏点排查情况

为确保机组真空系统查漏的准确性，保证治理效果，本次真空系统查漏采用了Leybold公司生产的PhoeniXL300氦质谱检漏仪，检测灵敏度为10～12Pa·m3/s。

4 原因分析

對以上查漏数据分析，基本确定该机组A、B低压缸前后汽封以及轴封洼涡处均存在较大漏点。通过对该区域法兰结合面、螺栓孔、观察孔等处涂抹密封胶并未见明显效果，基本排除了因结合面密封不严造成的漏气。

原系统高压主汽门门杆漏汽通过疏水扩容器进入凝汽器，高、中、低压轴封漏汽通过节流孔板（每个节流孔板有一个Ф8mm节流孔）进入疏水扩容器，再进入凝汽器，容易造成系统内空气漏入凝汽器，通过对上表中数据分析，明显有空气从高压主汽门门杆、高、中、低压轴封漏入凝汽器，对凝汽器真空严密性造成影响。

该机组#1、#2高压主汽门门杆漏汽口分别接一根Ф48.3x3.7的管道，并汇总成一根Ф60.3x3.91的母管，排至26m?疏水扩容器疏水集管后再进入凝汽器，详见下图：

轴封漏汽管道疏水为：高、中压轴封漏汽疏水为一根Ф38x3的管道，低压轴封漏汽疏水为四根Ф28x2.5的管道，合并为一根Ф42x3的管道，排入13m?疏水扩容器疏水集管后再进入凝汽器，详见下图：

5 处理措施

为解决该机组真空严密性不合格，利用机组调停的机会，对高压主汽门门杆漏汽及高、中、低压轴封漏汽系统管道进行改造，改造方案及系统如下：

（1）高压主汽门门杆漏汽系统改造：

根据汽轮机厂的建议，主汽门门杆漏汽应接入大气式疏水扩容器，而该机组汽机侧没有安装大气式疏水扩容器，根据现场实际情况，计划在原主汽门门杆漏汽母管加装一只截止阀，截止阀前加装一个三通，将主汽门门杆漏汽接入轴封回汽母管，并在该管道加装一只截止阀，在机组启动过程中，主汽门门杆漏汽仍旧排入原疏水扩容器，待运行正常后排入轴封回汽母管。系统图如下：

（2）高、中、低压轴封漏汽疏水系统改造：

根据汽轮机厂的建议，高、中、低压轴封漏汽疏水汇总至较低标高后，坡向排入轴封加热器，而该机组由于高、中、低压轴封漏汽疏水汇总母管位置低于轴封加热器，现场限制较难改造成高于轴封加热器。根据现场操作条件，在高、中、低压轴封漏汽疏水支管分别加装隔离阀门，共计加装5只隔离阀门。机组启动过程中各疏水阀门开启，各轴封回汽支管疏水至疏水扩容器，待机组运行正常关闭疏水阀门。

6 结论

（1）系统改造后通过查漏数据对比分析，改造效果明显，机组真空严密性实验由原来的下降0.76kpa/min提高至下降0.072kpa/min，达到了优秀值。

（2）真空系统漏空气导致机组真空严密性差，漏点主要集中在高压主汽门门杆、轴封回汽疏水等处。该问题长时间未得到到彻底解决暴露了电厂生产人员对真空指标的管理不到位，对真空系统重视程度不够，值得我们深思和借鉴。

（作者单位：安徽华电六安电厂有限公司）