王鵬

(山西晉城市國投晉城熱電有限公司,山西晉城 048000)

提高空冷機(jī)組真空嚴(yán)密性的分析

王鵬

(山西晉城市國投晉城熱電有限公司,山西晉城 048000)

汽輪機(jī)真空系統(tǒng)是汽輪發(fā)電機(jī)組中的核心系統(tǒng),其系統(tǒng)的嚴(yán)密性直接影響著汽輪發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行。本文就汽輪機(jī)真空嚴(yán)密性問題進(jìn)行分析,以某市發(fā)電公司運(yùn)行的1號、2號機(jī)組真空嚴(yán)密性情況為案例,研究影響真空系統(tǒng)嚴(yán)密性的主要原因以及特點(diǎn),并提出了提高機(jī)組真空嚴(yán)密性的具體措施,使機(jī)組真空系統(tǒng)具有良好的嚴(yán)密性,以便確保機(jī)組的安全運(yùn)行。

空冷機(jī)組 真空嚴(yán)密性 存在的問題 對策措施

汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性是影響汽輪機(jī)正常運(yùn)行的主要原因之一，如果真空嚴(yán)密性下降，會對汽輪機(jī)的機(jī)組造成不良影響，主要是真空下降，機(jī)組的工作效率下降，空氣中的水蒸氣進(jìn)入，將會使凝結(jié)水溶氧升高，腐蝕機(jī)械設(shè)備，而且機(jī)組在冷空氣下運(yùn)行，導(dǎo)致凝結(jié)水結(jié)冰，使空冷換熱管束損壞，加速空冷系統(tǒng)的漏空。汽輪機(jī)在運(yùn)行中，其真空是重要的參數(shù)，本文以某發(fā)電公司的1號、2號機(jī)組真空系統(tǒng)嚴(yán)密性作為案例進(jìn)行分析，分析汽輪機(jī)在運(yùn)行中的問題，對真空系統(tǒng)進(jìn)行研究，通過提高機(jī)組真空的嚴(yán)密性改善機(jī)組的運(yùn)行狀況，降低電能的消耗。

1 設(shè)備現(xiàn)狀

該公司的1號、2號機(jī)組系KN300-167/537/537型國內(nèi)首臺300MW的直接空冷汽輪機(jī)組。安裝了3臺真空泵，1臺日常運(yùn)行，2臺作為備用。1號、2號機(jī)組在2010年購入使用，將原來的陳舊設(shè)備替換。自投入運(yùn)行以來，1號設(shè)備的嚴(yán)密性不是很好，2號機(jī)組的嚴(yán)密性測試為700Pa/min，1號機(jī)組的嚴(yán)密性測試為650Pa/min，因此在冬天用電量過大時需要保持2臺水環(huán)真空泵連續(xù)運(yùn)行，才能保持機(jī)組正常真空。

2 空冷機(jī)組真空嚴(yán)密性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)國家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：汽輪機(jī)在超負(fù)荷運(yùn)行中，必須要對嚴(yán)密性進(jìn)行試驗(yàn)。如果超負(fù)荷的符合值在80%以上，真空不低于10kPa，要及時關(guān)閉連接抽氣器的空氣閥，在30s后開始后0.5min/次記錄機(jī)組真空值，共記錄8min，在取后4min真空下降值時要注意平均每分鐘的下降值應(yīng)該小于400Pa?？绽錂C(jī)組的散熱元件和排汽系統(tǒng)是焊接的，不允許出現(xiàn)泄漏，如果水冷機(jī)組和直接空冷機(jī)組的容量相同，排氣設(shè)備的數(shù)量相同，其空氣漏入量應(yīng)該相同?？绽渖崞鞯娜莘e比較大，其真空系統(tǒng)也相對較大。在正常的空氣漏入量下，由于其制冷機(jī)組與水冷機(jī)組的容積之比為3：4，則在實(shí)驗(yàn)其嚴(yán)密性時，平均每分鐘的真空值自然下降為4倍。直接空冷機(jī)組理論嚴(yán)密性要比常規(guī)機(jī)組的小3倍，這樣常規(guī)機(jī)組的每分鐘的平均下降值為400Pa。

3 影響真空系統(tǒng)嚴(yán)密性原因的分析

空冷凝結(jié)系統(tǒng)不斷進(jìn)入空氣是影響機(jī)組真空系統(tǒng)嚴(yán)密性的主要原因。空氣進(jìn)入空冷凝汽系統(tǒng)的方式有：蒸汽機(jī)本身的空氣進(jìn)入空冷凝汽器，此股氣體的數(shù)量不多，可以忽略不計(jì)，還有就是空氣通過真空系統(tǒng)的不嚴(yán)密處進(jìn)入?？諝膺M(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)部聚集，可以通過低壓部分壓力溫度測點(diǎn)接口、低壓汽缸法蘭結(jié)合面、排汽裝置的膨脹節(jié)的裂縫、排汽缸安全隔膜、空冷凝結(jié)器及負(fù)壓部件的焊縫、空冷排汽管路安全門、排汽缸與排汽裝置的法蘭結(jié)合面和凝汽器補(bǔ)水閥等途徑。在機(jī)組啟動和低負(fù)荷階段，汽輪機(jī)的回?zé)嵯到y(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)，故漏空氣的范圍將延伸到高、中壓缸及其相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)。

3.1 檢測原理介紹

在可疑區(qū)域注入檢測用示蹤氣體氦氣，氦氣進(jìn)入到空冷真空負(fù)壓系統(tǒng)后，隨真空系統(tǒng)的不凝結(jié)氣體經(jīng)真空泵排向大氣，利用高精度的德國原產(chǎn)萊寶公司產(chǎn)Phoenic XL300型氦質(zhì)譜檢漏儀分析，檢測出真空泵排向大氣的氣體中氦氣的含量，從而判斷被測區(qū)域是否存在漏點(diǎn)及漏點(diǎn)大小。

3.2 測量情況評價

1號、2號機(jī)組真空系統(tǒng)查漏。為了解1號、2號機(jī)組小修前的真空泄漏情況，本次查漏重點(diǎn)對1號、2號機(jī)組的真空泄漏點(diǎn)進(jìn)行了氦質(zhì)譜找漏。

3.3 檢測說明

(1)泄漏量參數(shù)說明。泄漏量的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以1·0×10-9Pa(m3/s)為基準(zhǔn)，如檢測到有氦含量，顯示數(shù)據(jù)將從1·0×10-9Pa(m3/s)開始增加，一般達(dá)到10-7數(shù)量級時，可做為泄漏較大判斷。(2)對于空冷換熱管束，由于風(fēng)的影響較大，用氦氣不好檢測，只能是在運(yùn)行中對溫度較低的管束全面檢查，對于空冷換熱管束的泄漏檢查，只能是在檢修中，在排汽管道上加裝的管束全面檢查，對于空冷換熱管束的泄漏檢查，只能是在檢修中，在排汽管道上加裝5500mm的堵板，對空冷換熱管束進(jìn)行正壓查漏。(3)對于空冷各列的分配管路的人孔門(6個)檢查，由于該處運(yùn)行中溫度較高，無法查漏。但該人孔的法蘭由于密封結(jié)合面較窄，該法蘭墊現(xiàn)按照廠家要求使用的是膠皮墊，該處溫度較高，膠皮墊容易老化，會造成真空泄漏。

4 提高空冷真空嚴(yán)密性的主要措施

提高空冷真空嚴(yán)密性的主要措施包括：低壓缸前、后軸封改進(jìn)為接觸式汽封；低壓缸的爆破門加裝爆破法蘭堵板；空冷6個分配管上的人孔門全部加裝焊接堵板；真空系統(tǒng)所有人孔法蘭墊更換；將1號、2號、3號真空泵原設(shè)計(jì)的入口氣動蝶閥更換為關(guān)閉嚴(yán)密的氣動球閥，同時將各泵的入口逆止閥位置調(diào)整，有利于該逆止閥的關(guān)閉嚴(yán)密性；對低壓缸軸封供汽用噴水減溫調(diào)整閥進(jìn)行了改進(jìn)，提高了減溫水的調(diào)節(jié)品質(zhì)，提高了低壓缸軸封供汽溫度控制能力，提高了機(jī)組低壓轉(zhuǎn)子的安全運(yùn)行；空冷排汽管上加裝堵板，對空冷管束進(jìn)行正壓查漏，空冷充壓后要滿足泄漏率(壓力損失)24h內(nèi)小于5000Pa驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；低壓缸軸封供汽減溫水調(diào)整門進(jìn)行了改進(jìn)，滿足了低壓缸軸封供汽溫度的調(diào)整要求；對空冷換熱管束全面進(jìn)行了沖洗，增加了空氣換熱能力。

5 結(jié)語

汽輪發(fā)電機(jī)組的真空系統(tǒng)嚴(yán)密性問題是一個綜合性的問題，涉及到管理、檢修、運(yùn)行的方方面面，并具有一定的技術(shù)難度。要徹底解決好，還需要運(yùn)行中認(rèn)真做好日常檢查和調(diào)整工作。通過采用上述技術(shù)措施，1號、2號機(jī)組真空嚴(yán)密性都達(dá)到了良好水平，檢修后真空嚴(yán)密性試驗(yàn)結(jié)果表明，1號機(jī)組由670Pa/min降到150Pa/min，2號機(jī)組由640Pa/min降到130Pa/min，均達(dá)到了空冷機(jī)組真空嚴(yán)密性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。初步取得了機(jī)組節(jié)能降耗的效果。

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王鵬,出生：1981.02.21,籍貫：山西大同,現(xiàn)職稱：助理工程師,工作單位：山西晉城市國投晉城熱電有限公司。