凝汽器真空查漏普及

1 凝汽器真空的成因

凝汽器中形成真空的成因是汽輪機(jī)的排汽被冷卻成凝結(jié)水，其比容急劇縮小。如蒸汽在絕對(duì)壓力4KPa時(shí)，蒸汽的體積比水容積大3萬多倍。

當(dāng)排汽凝結(jié)成水后，體積就大為縮小，使凝汽器汽側(cè)形成高度真空，它是汽水系統(tǒng)完成循環(huán)的必要條件。

正是因?yàn)槟鲀?nèi)部為高的真空，所以所有與之相連接的設(shè)備都有可能因?yàn)椴粐?yán)而往凝汽器內(nèi)部漏入空氣，加上汽輪機(jī)排汽中的不凝結(jié)氣體，如果不及時(shí)抽出,將會(huì)逐漸升高凝汽器內(nèi)的壓力值，真空下降，導(dǎo)致蒸汽的排汽焓值上升，有效焓降降低，汽輪機(jī)蒸汽循環(huán)的效率下降。

有資料顯示，真空每下降1KPa，機(jī)組的熱耗將增加70kj/kw，熱效率降低1.1%。射水抽氣器或水環(huán)真空泵的作用就是抽出凝汽器的不凝結(jié)氣體，以維持凝器的真空。

2 真空嚴(yán)密性差的危害

汽輪機(jī)真空嚴(yán)密性差的危害主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

一是真空嚴(yán)密性差時(shí)，漏入真空系統(tǒng)的空氣較多，射水抽氣器或水環(huán)真空泵不能夠?qū)⒙┤氲目諝饧皶r(shí)抽走，機(jī)組的排汽壓力和排汽溫度就會(huì)上升，這無疑要降低汽輪機(jī)組的效率，增加供電煤耗，并可能威脅汽輪機(jī)的安全運(yùn)行，另一方面，由于空氣的存在，蒸汽與冷卻水的換熱系數(shù)降低，導(dǎo)致排汽與冷卻水出水溫差增大。

二是當(dāng)漏入真空系統(tǒng)的空氣雖然能夠被及時(shí)地抽出，但需增加射水抽氣器的負(fù)荷，浪費(fèi)廠用電及循環(huán)水。

三是由于漏入了空氣，導(dǎo)致凝汽器過冷度過大，系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性降低，凝結(jié)水溶氧增加，可造成低壓設(shè)備氧腐蝕。

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3 真空查漏的方法

1.通常用灌水法查找真空系統(tǒng)不嚴(yán)密的方法的優(yōu)缺點(diǎn)

真空系統(tǒng)包含大量的設(shè)備及系統(tǒng)，連接的動(dòng)靜密封點(diǎn)多，在輕微漏空氣的情況下很難發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，因?yàn)榭諝馔镂?，不夠直觀，傳統(tǒng)的運(yùn)行中用火焰檢查法較繁瑣且效果不好，多數(shù)情況下使用的方法是在機(jī)組停機(jī)后對(duì)真空系統(tǒng)進(jìn)行灌水找漏。這種方法比較直觀，漏點(diǎn)極易被發(fā)現(xiàn)，缺點(diǎn)是由于設(shè)備的原因，灌水高度最高只能到汽缸的低軸封洼窩處，高于軸封洼窩的地方因?yàn)樗喜蝗ザ灰装l(fā)現(xiàn)，特別是與汽輪機(jī)汽缸相連接的管道系統(tǒng)。

2.使用氦質(zhì)譜查找真空系統(tǒng)不嚴(yán)密的方法的優(yōu)缺點(diǎn)

使用氦質(zhì)譜方法通常是在可疑點(diǎn)噴氦氣，然后在真空泵端檢測(cè)，看是否能檢測(cè)到氦氣，如果檢測(cè)到氦氣則說明此可疑點(diǎn)泄漏。此方法能確定泄漏大體位置，并有一個(gè)相對(duì)值數(shù)據(jù)。但設(shè)備使用較費(fèi)力，需要三到四人操作；氦質(zhì)譜法受環(huán)境影響較大，空氣流動(dòng)性適度都對(duì)確定漏點(diǎn)造成麻煩；另外，空冷島上使用氦質(zhì)譜檢漏難度較大。在管道較多的位置基本難以確定漏點(diǎn)。

3.使用超聲波查找真空系統(tǒng)不嚴(yán)密的方法的優(yōu)缺點(diǎn)

超聲波檢漏法是一種方便快捷的方法，首先操作簡(jiǎn)單，一人即可操作；而且能準(zhǔn)確確定漏點(diǎn)的位置，使堵漏較方便；應(yīng)用在空冷島上更是方便、快捷、準(zhǔn)確。缺點(diǎn)是使用時(shí)需要一定的操作經(jīng)驗(yàn)。

火燭法，涂抹肥皂泡，鹵素檢測(cè)等方法較為原始，在此不多描述。

4 真空系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)漏點(diǎn)如何判斷

1、是否有重大操作或發(fā)生異常情況：了解機(jī)組一些近期重要操作或者事故處理，判斷是否可能損害與真空系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備，影響真空。

2、凝結(jié)水含氧量情況：了解凝結(jié)水含氧量，如果熱井水側(cè)漏入空氣將嚴(yán)重影響凝結(jié)水含氧量，致使凝結(jié)水水質(zhì)惡化。

3、雙背壓凝汽器真空比較：對(duì)于雙背壓凝汽器，通過隔離方式，如果隔離后發(fā)現(xiàn)某側(cè)凝汽器真空值低，排氣溫度較高，初步劃定泄漏范圍。

4、凝汽器兩側(cè)端差比較：通過凝汽器兩側(cè)端差，判斷疏水?dāng)U容器運(yùn)行情況，如果存在泄漏端差異常增大。

5、手動(dòng)操作與凝汽器相連閥門開度：了解汽輪機(jī)疏水系統(tǒng)閥門狀態(tài)，就地操作與凝汽器相連正壓蒸汽管路閥門，操作后正壓蒸汽充滿負(fù)壓側(cè)管道，判斷閥后管道是否存在漏點(diǎn)。

6、氦氣檢漏分析儀與超聲波檢漏儀：使用真空檢漏設(shè)備初步判斷具體漏點(diǎn)。

5 現(xiàn)場(chǎng)真空查漏檢查實(shí)例

某電廠350MW超臨界燃煤機(jī)組，真空系統(tǒng)設(shè)備配置為：3臺(tái)真空泵+1臺(tái)射水抽氣器。

超速試驗(yàn)前，真空嚴(yán)密性試驗(yàn)結(jié)果為100kPa/min，正常運(yùn)行狀態(tài)為1臺(tái)真空泵+1臺(tái)射水抽氣器。而超速試驗(yàn)后，真空嚴(yán)密性嚴(yán)重下降，需要運(yùn)行2臺(tái)真空泵+1臺(tái)射水抽氣器才能維持系統(tǒng)真空，且真空泵電流較大，具體數(shù)據(jù)為：真空值93.47 kPa、排汽溫度39.7℃、真空泵電流130A。

檢漏人員現(xiàn)場(chǎng)了解到，此次真空突然惡化之間，只是進(jìn)行了汽輪機(jī)超速試驗(yàn)。由于該試驗(yàn)對(duì)機(jī)組擾動(dòng)較大，初步判斷真空嚴(yán)密性下降的原因?yàn)槠啓C(jī)軸封間隙磨損變大、凝汽器本體受損或著與其相關(guān)系統(tǒng)管道出現(xiàn)裂痕。

按照分析結(jié)果，使用氦氣檢漏分析儀從汽輪機(jī)平臺(tái)開始至零米檢查，主要位置檢查結(jié)果如下：

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很顯然，凝汽器喉部存在較大漏點(diǎn)。就地實(shí)際檢查發(fā)現(xiàn)，凝汽器喉部處存在30厘米長(zhǎng)的裂痕。

對(duì)漏點(diǎn)處理后，凝汽器真空明顯好轉(zhuǎn)，真空嚴(yán)密性試驗(yàn)合格，真空系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)為1臺(tái)真空泵+1臺(tái)射水抽氣器。具體數(shù)據(jù)為：真空值95.37 kPa、排汽溫度34.2℃、真空泵電流113.2A。