摘要：直接空冷机组真空系统的严密性对机组的供电煤耗的影响非常大。采取何种措施提高机组真空系统的严密性是发电企业共同关注的问题。在常规查漏方法的基础上提出了一种新的真空系统查漏方法--微正压查漏法，并在神华准能矸石发电公司3号机组成功应用。为大型直接空冷机组查漏提供参考。
关键词：空冷机组； 真空系统； 微正压查漏
1.我厂空冷真空系统特点、概况及存在的问题
1.1空冷真空系统特点
自投产以来，由于受气候温差影响和焊接技术等原因造成空冷岛先天存在泄漏缺陷，真空系统漏入空气的可能性大大增加，而泄漏点位置隐蔽很难发现，普遍存在真空值低和真空严密性指标差等问题，当前我厂采用空冷换热器喷淋降温装置是一种相对有效的方法，该装置利用水汽化吸热原理，采用喷雾冷却及蒸发冷却相结合，利用专用雾化喷嘴将雾化水流喷入空冷岛管束下方，以提高空气湿度来降低空气温度，再由空冷风机将冷却的空气及雾化水吹入管束翅片进行蒸发换热，从而起到快速降低管束表面温度来提高空冷设备的效率，提高机组真空降低煤耗的目的，但是从根本上没有解决问题，反而容易使空冷岛翅片结垢影响换热效果，使空冷系统换热进一步恶化。因此，如何能准确找到空冷系统的漏点进行堵漏是提高真空最有效的方法。在常规查漏方法的基础上提出了一种新的真空系统查漏方法--微正压查漏法。
1.2空冷真空系统概况
神华准能矸石发电公司两台330MW直接空冷机组分别于2011年7月投产，空冷岛布置于汽机厂房南侧，在夏季空气干球温度为３0℃，平均气压898.7hpa，每台汽轮机的排汽量为767.17t/h，排汽焓为2531.9kJ/kg，应保证汽轮机排汽口处背压不大于14.5kpa。空冷岛为三排六列、单排管Ａ型布置，翅片管总散热面积为1012247㎡，空冷岛进汽温度不大于120℃，压力不大于118kpa（注意压力要低于排汽装置防爆膜118-137kpa）。
1.3空冷真空系统存在的问题
1.3.1真空系统真空泄漏量
#3机组自投产以来，由于系统庞大和焊接技术等原因造成空冷岛先天存在泄露缺陷，空冷岛的泄露问题一直严重影响着安全经济运行和冬季防冻。目前，#3机组真空严密性试验不合格，真空下降率0.5kpa/min，严重影响机组经济运行。因此，如何能找到真空漏点成为提高真空的关键。真空严密性（空冷泄漏率）是评价机组经济性的主要指标，真空泄漏量大对机组的汽耗、煤耗、电耗均有很大影响。空冷系统庞大，布置复杂，漏点难找。
1.3.2普通真空系统查漏方法的局限性
处理泄漏点重要的是发现泄漏点并及时对泄漏点进行封堵。目前空冷机组真空系统常规查漏方式般是采用超声查漏仪（声纳技术）和氦质谱检漏仪进行，存在一定的局限。超声查漏仪虽然体积小、重量轻、使用方便、对正压泄漏点较敏感、泄漏点易被定位，但对向内的泄漏点（向内部泄漏）不敏感，易受现场辅机运行噪声的影响，准确定位泄漏点比较难；氮质谱检漏仪体积大、笨重，使用时需多人配合，查找泄漏点费时费力，实用性较差。
2.影响空冷机组真空严密性的主要原因
2.1轴封系统的影响
2.1.1轴封系统漏汽量大，轴封加热器不能正常运行，致使漏汽排挤抽汽，而且有一部分进入到汽轮机，增大了凝汽器热负荷。
2.1.2轴封压力调节器自动调节品质不良，轴封压力偏低，不能保证低压轴封的严密性。
2.1.3轴封漏气量大，致使轴封压力高，稳压阀自动开启排汽流向凝汽器，使真空降低。
2.1.4轴加风机工作不正常，使空气同轴封加热器疏水一同进入凝汽器导致真空下降。
2.2真空系统相连接阀门不严密、内部泄露的影响
2.2.1本体疏水扩容器有各段抽汽逆止门前后疏水最后流入凝汽器，引起影响凝汽器真空的原因。
2.2.2事故疏水扩容器有高温高压的疏水流入凝汽器，引起真空降低，减低机组热经济性。
2.2.3真空系统阀门的盘根失效、法兰垫片老化导致漏真空。
2.3空冷岛翅片焊缝泄露。
3.空冷真空系统微正压查漏法
3.1微正压查漏法原理
机组停止但锅炉不灭火，盘车连续运行正常，破坏真空后关闭真空破坏门，当降低轴封供汽压力，避免轴封漏汽进入汽机轴承，手动调整开启高低压旁路，向排汽装置进汽，控制排汽压力升至比大气压力高10kpa左右（当地大气压力约89kpa，注意压力要低于排汽装置防爆膜118-137kpa），适当增加流量，漏点会有滴水或冒汽现象（特别注意A型散热器下面），迅速找到泄漏点。
3.2微正压查漏法的特点
利用机组热力系统，通过关闭调速汽阀、冷段逆止阀、抽气阀等可能通向大气的阀门，阻断通往大气的系统，形成封闭的真空腔室。此种査漏方法简单、全面、易实现，基本没有“真空”死区，能够对机组真空系统泄漏点起到“普查”的作用，但对实施条件有一定的约束性。
3.3微正压查漏的技术措施
3.3.1机组停止但锅炉不灭火，盘车连续运行正常，锅炉维持气压2MPa、温度250℃。
3.3.2破坏真空后关闭真空破坏门。
3.3.3空冷岛风机全部停运，蒸汽阀可以根据查漏顺序逐个开关。
3.3.4保持轴加风机运行，可适当降低轴封供汽压力，避免轴封漏汽进入汽机轴承。
3.3.5手动调整开启高低压旁路，向排汽装置进汽，高压旁路阀开度在20％以下，高压旁路阀后温度200℃左右，低压旁路阀开度在20％以下。
3.3.6控制排汽压力升至比大气压力高10kpa左右，温度100-110℃（当地大气压力约89kpa，低压缸排汽温度不应大于120℃，注意压力要低于排汽装置防爆膜118-137kpa）
3.3.7全开低压缸喷水和三级减温水，防止超温。
3.3.9就地检查空冷岛各单元及排汽管。
3.3.10根据漏汽、漏水情况确定漏点位置。
3.4微正压查漏法查漏注意事项
3.4.1必须保证盘车连续运行，严密监视偏心、盘车电流的变化。
3.4.2每10分钟记录一次汽轮机缸温、胀差、膨胀等主要参数，发现任何一项出现异常变化，应立即停止操作，恢复原运行方式。
3.4.3就地检查测量主排汽管道膨胀节的膨胀情况，防止造成设备损坏。
3.4.4严格控制进入空冷岛的蒸汽参数，不能超过空冷和汽机厂家提供最高限制参数。
3.4.5将查出的漏点做好准确的记录，以备检修处理。
3.4.6查漏工作要求迅速，避免空冷岛和低压缸长时间处于临界高参数状态。
3.4.7尽量避免在环境温度低于0℃时进行，防止空冷岛冰冻。
3.5微正压查漏过程
3.5.1建立真空系统查漏组织组织负责人、查漏人员、旁路系统控制压力人员在负责人的统一组织协调下有序工作，确保顺利形成真空腔室，检查比较全面，泄漏点得到明显标识和处理。
3.5.2密闭真空腔室形成措施
3.5.2.1运行人员采取的隔离措施。
关闭汽轮机高中压缸进汽阀门（如主汽阀调速汽阀及疏水阀等）；关闭冷再热系统阀门（如冷段逆止阀及疏水阀等）；关闭汽缸抽汽系统（如1-7段抽汽阀门及疏水系统）；关闭排汽装置补水阀门、及其它与之相连接的疏水阀等关闭抽真空系统阀门等去往汽轮机真空系统的各系统阀门。
3.5.2.2检修人员采取的隔离措施。
制作专用的卡具将低压缸排大气安全防爆膜片更换成橡胶或石棉板；防止低压缸排大气安全防爆膜片损坏。
3.5.3重点查找泄漏点的位置
重点检查位置为：汽轮机低压缸大气安全门、汽轮机低压缸人孔门法兰、汽轮机低压缸喷水管各法兰、汽轮机低压缸排气装置汽侧人孔门法兰、各低加、抽汽管道疏水与疏扩连接的焊口、低加壳体与排汽装置喉部连接处的焊口、排汽装置喉部膨胀节、疏扩喷水门法兰、进汽母管、凝结水管道。
4.微正压查漏结果
我厂#3机组采取微正压方法査漏，通过蒸汽进入空冷岛以后，空冷岛翅片“A”型伞有多处漏点，在每列的蒸汽分配管与散热器结合面处的密封板以及散热片与凝结水回水管焊缝处有水滴或漏出蒸汽。共査出漏点15处，主要是在每列的蒸汽分配管与散热器结合面处的密封板以及散热片与凝结水回水管焊缝处泄露严重，泄漏多为焊接气孔、细缝。其它查漏方法很难找到。
4.1空冷机组真空严密性试验的试验条件
4.1.1空冷岛顶部环境风速应不大于3m/s。
4.1.2在无雨、无雪的气候条件下进行试验。
4.1.3备用真空泵工作性能应正常，在良好备用状态。
4.1.4应停运空冷岛喷淋冷却装置。
4.1.5机组各设备和系统运行应正常。
4.1.6凝结水箱水位保持不变，试验期间停止向排汽装置补水。
4.2空冷机组真空严密性的试验要求
4.2.1机组日常运行中，宜至少每月进行一次真空系统严密性试验。
4.2.2考虑到真空系统的漏空气量与负荷有关，试验时应保持机组有功负荷不低于80%额定负荷，且稳定运行。
4.2.3投入发电控制（AGC）的机组，在试验过程中应解除AGC，同时将机炉协调控制（CCS）解除，转为DEH的“阀位控制”模式，同时应稳定锅炉燃烧及机前参数，并控制汽轮机的进汽量不变。即汽轮机高压进汽调节阀手动控制、开度固定不变。
4.2.4应维持汽轮机主蒸汽和再热蒸汽参数稳定不变。
4.2.5空冷岛风机应手动控制，并固定转速稳定运行，试试验过程中风机运行数量不变。
4.2.6适当提高低压轴封供汽压力。
4.3微正压查漏前真空严密性试验结果
4.3.1真空严密性试验报告
4.3.1.1试验备用真空泵处于良好备用状态。
4.3.1.2试验时间要求8分钟。
4.3.1.3机组出现异常立即停止试验，进行事故处理。
4.3.1.4试验结束后，要选后5分钟真空下降总值作为分析的依据，并取其平均值。
表一：真空严密性试验结果
取最后五次的平均值：154pa/min，#3机组经过对泄漏点进行处理以后，真空系统的严密性明显提高，真空下降速度接近合格。经济效益和安全性显著提高
5.结束语
目前，空冷岛泄漏问题得到有效的解决，对机组经济运行有极大帮助，空冷电耗也明显下降，经济效益明显提高，对机组经济性和安全性的影响很大，因此结合空冷系统的具体情况进行分析。我们所采取的措施主要是通过微正压查漏的方法进行查找漏点，经过处理漏点提高空冷系统的真空，节能效果显著。因此，提高空冷机组真空值成为企业管理共同的目标，而微正压查漏方法的提出，为空冷机组真空系统查漏提供了一种新的方法，能给电力行业提供一种新借鉴，值得大力推广。
参考文献：
[1] 田勇.300MW火电机组节能对标指导手册[M]，中国电力出版社.2008
[2]李青，刘学冰，张兴营，何国亮.火电厂节能减排手册 节能监督部分.北京：中国电力出版社，2014.
[3]《节能技术监督导则》（DL/T1052-2007）
[4]陆勇，陈玉．全国空冷机组技术交流研讨会论文集［C］．北京：中国电力企业联合会，2009
[5]胡乃进．机组真空降低的原因分析及处理［J］．东北电力技术，2011，32（10）：27-28．
作者简介：
刘建（1983-），男，本科，工程师/技师，主要从事火力发电厂机组汽轮机节能降耗工作。
论文作者:刘建
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/5
标签：真空论文; 机组论文; 系统论文; 正压论文; 严密性论文; 汽轮机论文; 疏水论文; 《电力设备》2019年第3期论文;