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真空汽机机组严密性回水上安发电厂3号机真空系统泄漏大原因分析

发布时间：2010/5/12 阅读次数：1151 字体大小: 【小】【中】【大】

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摘　要：通过对上安发电厂3号机真空系统进行检漏及堵漏，使该机真空系统的严密性水平有了较大的提高，并有效降低了凝结水的溶氧值，大大提高了机组运行的经济性和安全性。

关键词：真空；溶氧；严密性

分类号：TK267

文献标识码：A

文章编号：1003-9171(2000)02-0043-03▲

1　机组简介

上安发电厂3号机为东方汽轮机厂生产的亚临界、中间再热、双缸双排汽、凝汽式汽轮机，机组的额定功率为300 MW，型号为N300－16．7／537／537－4型。该机真空系统配2台水环式真空泵。3号机长期以来由于真空系统泄漏率大，真空严密性试验无法进行，即使是环境温度较低，真空系统也必须开启2台真空泵才能维持较好的真空状况，并且凝结水的溶氧值高达100μg／L以上，较大地影响了机组运行的安全性和经济性。鉴于这种情况，上安发电厂委托我所对该机真空系统进行氦质谱检漏试验，以便能对真空系统进行综合治理，最大限度地提高机组运行的经济性和安全性。

2.氦质谱检漏原理及方法

电厂用氦质谱进行真空系统检漏一般有两种方法，即真空法和吸枪法。本次试验采用真空法，所用仪器为日本真空公司生产的HELIOT303AS电厂专用型氦质谱真空检漏仪，现场测试时，先把真空泵前空气管真空表阀门关闭，拆下真空表，接上检漏仪的连接管路，开启检漏仪，检漏仪经过自检过程，进入检漏的待检状态，将气流方式设置为大漏气流模式，这时分别打开测试口电磁阀和旁路电磁阀，打开真空表前手动门，控制调节阀开度，调整测试口的压强在100 Pa左右，然后便可进行漏点漏率的测试。试验系统见图1。

图1　氦质谱检漏仪系统及测试管道连接图

2.检漏结果

　　我们对该机真空系统近300余处可疑泄漏部位进行了测试，共发现漏点多达25处，其中低压缸前后汽封、B汽动给水泵密封水回水后法兰　B汽动给水泵入口和出口端盖、A小汽机后汽封、B小汽机排汽蝶阀前法兰等部位泄漏最为严重。该机真空系统主要漏点及漏率显示如表1。

表1　3号机真空系统氦质谱检漏试验漏点及漏率显示　　　Pa^.m³/s

序　号	测　点　位　置	漏　率　显　示	说　明
1	低压缸东侧汽封	1.1×10^-6	严重
2	低压缸西侧汽封	5.7×10^-6	严重
3	B汽动给水泵密封水回水后法兰	2.1×10^-7	大漏
4	B汽动给水泵入口端盖	1.3×10^-7	大漏
5	B汽动给水泵出口端盖	4.5×10^-7	大漏
6	A小汽机后汽封	2.1×10^-7	大漏
7	B小汽机排汽蝶阀前法兰南上部	1.0×10^-7	大漏
8	B小汽机排汽蝶阀前法兰南下部	4.0×10^-7	严重
9	凝结水管放水管电机前法兰	8.8×10^-8	大漏
10	B小汽机后汽封	2.3×10^-8	中漏
11	B汽动给水泵密封水回水前法兰	6.5×10^-8	中漏
12	B汽动给水泵密封水平衡阀后法兰	2.0×10^-8	中漏
13	A凝结水泵前手动门盘根	1.0×10^-8	中漏
14	B凝结水泵抽空气管手动门弯管处上法兰	6.3×10^-9	小漏
15	A凝结水泵入口滤网差压A一次门	2.0×10^-9	微漏
16	凝结水管放水管电机后法兰	7.0×10^-9	小漏
17	凝汽器变送器水位计放水门	7.6×10^-9	小漏
18	凝结水管与凝汽器连接焊口	1.2×10^-9	微漏

3.主要漏点分析

4．1　B汽动给水泵入口和出口端盖

该机汽动给水泵密封水低档回水通过水封筒引至凝汽器，测试发现B汽动给水泵入口端盖、出口端盖、密封水回水前后法兰泄漏相当严重，最大漏率显示为4．5×10－7 Pa·m3／s。检查发现密封水管回水窗水位很低，水封筒由于高度较小，水封效果差，至使密封水回水携带大量空气直接进入真空系统。由于泄漏面积较大，而且空气是通过水封筒直接进入凝汽器热井，对凝汽器真空严密性和凝结水溶氧产生相当大的影响。

　　通过调节密封水回水至水封筒前手动门的开度，使密封水回水管处于满水状态，有效减小了泄漏的产生，使机组真空状况大为改善，真空值由－93．8 kPa提高至－96．3 kPa，使机组负荷提高约6 000 kW。密封水回水压力调整前后机组真空变化趋势图见图2。

图2 密封水回水压力调整前后机组真空变化趋势图

4．2 低压缸前后汽封

　　本次试验发现低压缸前后汽封泄漏相当严重，低压缸前汽封漏率达5．7×10－6 Pa·m3／s，低压缸后汽封漏率达1．1×10－6 Pa·m3／s，根据经验，真空系统泄漏率达到10－6Pa·m3／s数量级时，泄漏程度已达极限状态，低压缸前后汽封的泄漏面积又较大，仅因低压缸前后汽封的泄漏足以使机组真空系统严密性及凝结水的溶氧值受到相当大的影响。

　　通过调节3号、4号瓦汽封泄汽手动门，进行低压缸前后汽封泄漏的对比性试验，调整前汽封供汽压力达到0．08 MPa，经调节，低压缸前汽封处不再泄漏，低压缸后汽封漏率减小近一个数量级，漏率显示为5．8×10－7Pa·m3／s，泄漏仍较严重。

　 3号机低压缸前后汽封经调节之后，该机真空状况及凝结水的溶氧值获得较大的改善，真空由－94．6 kPa提高至－96 kPa，凝结水的溶氧值由171μg／L降至90μg／L。汽封泄汽调整前后，机组真空及凝结水的溶氧值变化趋势图见图3、图4。

图3　汽封泄汽调整前后机组真空变化趋势图

图4　汽封泄汽调整前后凝结水溶氧值变化趋势

4．3小汽机后汽封

由于汽封供汽压力自调门失灵，在机组运行过程中无法对小汽机汽封供汽压力进行自动控制。本次查漏发现，A、B小汽机后汽封处泄漏，尤其是A小汽机后汽封处泄漏较为严重，为了减小泄漏的发生，调节A、B小汽机进汽旁路手动门，有效地消除了两小汽机后汽封的泄漏。调整完之后对旁路门开度处加以标记，以便能使运行人员对小汽机的泄漏加以控制。
　　另外，3号机小汽机的汽封泄汽原设计为直接排大气，后考虑对环境的影响，将小汽机汽封泄汽引至轴封冷却器，轴封冷却器疏水排往凝汽器，轴封冷却器疏水至凝汽器无多级水封，只有一个约2 m高的U型管，水封效果很差，轴封加热器又无水位自动控制装置，运行中水位较难维持，轴封冷却器水位较低时，有较多空气漏入真空系统。

4．4 B小汽机排汽蝶阀前法兰

由于B小汽机排汽蝶阀前法兰直径大，此部位的泄漏对机组真空严密性也产生很大的影响。

5检漏效果

检漏前机组真空严密性水平差，长期以来，真空严密性试验根本无法进行，极大地影响了机组的真空状况，乃至机组运行的安全性和经济性。经过检漏并对检测到的漏点进行处理，机组的真空系统严密性水平有了很大的改善。

漏点处理后，该厂对3号机进行了真空严密性试验，为避免油中进水，试验过程中汽封供汽压力未做任何调整。试验结果见表2。

表2　对漏点处理后的试验结果

试验时间	1999年4月5日
试验负荷	210 MW
汽封供汽压力	0.08 MPa
试验开始时排汽室压力	4.875 kPa
试验结束时排汽室压力	8.50 kPa
试验持续时间	4 min
检漏后真空系统泄漏率	906 Pa/min
检漏前真空系统泄漏率	无法进行

检漏前，该机组真空系统严密性试验无法进行，经过检漏及堵漏，真空系统的严密性水平有了很大的提高。

将密封水回水不经过凝汽器直接导至地沟，凝结水溶氧值由100μg／L以上降至80μg／L。同时对密封水回水、低压缸前后汽封及小汽机后汽封进行调整，凝结水溶氧值达到了20μg／L。

6.结论

上安发电厂3号机通过进行氦质谱检漏及对漏点进行处理，机组的真空严密性水平有了较大改善，检漏前真空系统必须2台真空泵同时运行真空才能维持，检漏后，真空系统只需1台真空泵运行便能维持较高的真空值。由于低压缸前后汽封和A小汽机后汽封泄漏相当严重，漏点暂时无法进行处理，机组的真空严密性还没有达到较为优秀的水平。为了更好地提高机组的真空严密性并降低凝结水的溶氧值，建议：

a）小汽机及低压缸汽封泄汽管疏水因无自动疏水器，机组在正常运行时，疏水管疏水门应保持一定的开度，以保证汽封泄汽管的畅通；

　b）机组在运行时一定要加强对轴封加热器水位的控制，并利用机组小修机会加装水位自动控制装置；

　c）汽动给水泵或电泵在运行时一定要保持低档回水管处于满水状态，以最大限度地减小机组的泄漏；

　d）利用机组大小修的机会对低压缸后汽封间隙进行调整，在保证安全的前提下，最大限度地减小汽封处的泄漏。

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