汽輪機組真空系統(tǒng)嚴密性的提高經(jīng)驗

汽輪機組的真空系統(tǒng)是由抽真空系統(tǒng)和密封蒸汽系統(tǒng)兩部分組成，其作用就是用來建立汽輪機組的低背壓，也就是用來建立凝汽器的高真空，使蒸汽能夠最大限度的把熱焓轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C的動能。在汽輪機組尚未投入運行時，凝汽器中的真空取決于抽真空系統(tǒng)所建立的真空;在汽輪機組投入運行后，抽真空系統(tǒng)只是把泄漏到汽輪機內(nèi)部的空氣和不凝結(jié)氣體及時抽走，凝汽器內(nèi)的真空主要取決于進入凝汽器內(nèi)的蒸汽與循環(huán)冷卻水的熱交換情況，而蒸汽與循環(huán)冷卻水的熱交換情況主要取決于凝汽器的換熱面積、循環(huán)冷卻水溫度(循環(huán)冷卻水溫度取決于當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境溫度)和循環(huán)水量。由此可見，在具體的電廠生產(chǎn)環(huán)境下(也就是說，在具體的環(huán)境溫度條件下)，要確保凝汽器內(nèi)具有良好的真空，必須保證抽真空系統(tǒng)性能良好，有足夠大的凝汽器換熱面積和足夠的循環(huán)冷卻水量。汽輪機組抽真空系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，作為建立凝汽器真空的一個必要條件，對于凝汽式汽輪機組的經(jīng)濟性和安全性顯得更重要。 　　汽輪機組的真空系統(tǒng)嚴密性差是一個長期困擾電廠的老大難問題，隨著機組容量的增大，此問題更突出，因真空系統(tǒng)嚴密性差而引起真空偏低限制運行負荷出力的情況在多臺機組中都曾發(fā)生過?，F(xiàn)在對于200MW、300MW及以上機組的真空系統(tǒng)至少設(shè)置兩臺射水抽氣器(或射氣抽氣器)，從設(shè)計角度是一臺運行，一臺備用，但是在實際運行中仍有部分機組要開啟兩臺抽氣器運行以保證額定出力。 　　對于我公司新投產(chǎn)的2臺國產(chǎn)機組(分別為3號和4號機組)，系哈爾濱三大動力廠生產(chǎn)的600MW凝汽式汽輪機組，設(shè)置3臺離心水環(huán)式真空泵，從設(shè)計角度為2臺運行，1臺備用。在調(diào)試和投產(chǎn)運行中，這2臺機組凝汽器的真空和端差仍不能達到預(yù)期的數(shù)值。這不僅僅嚴重的影響了汽輪機組的經(jīng)濟性，同時也對汽輪機組的安全運行造成了一定程度的威脅。因為機組嚴密性差必將導(dǎo)致凝結(jié)水含氧量超標，會對凝結(jié)水管路和設(shè)備造成腐蝕，這是眾所周知的事實。正因如此，在機組運行中都把真空系統(tǒng)嚴密性作為重要的考核指標。以往因缺乏先進的檢漏手段，無法找到確切的漏點，曾經(jīng)是該問題長期得不到解決的重要因素。自從采用了氦質(zhì)譜檢漏創(chuàng)新技術(shù)后，近年來的運行實踐表明，發(fā)現(xiàn)漏點已不是解決問題的關(guān)鍵，現(xiàn)在的主要問題是如何才能將發(fā)現(xiàn)的漏點徹底處理好，從而保證機組真空嚴密性達到合格的水平，從根本上消除泄漏造成的危害。 　　要徹底消除汽輪機組真空系統(tǒng)的漏點，應(yīng)分層次做好以下各項工作： 　　一. 做好消除真空系統(tǒng)泄漏的基礎(chǔ)工作 　　做好基礎(chǔ)工作是關(guān)鍵。我公司充分利用機組大、小修和每次臨修消缺的機會，都要進行真空系統(tǒng)高位灌水查漏。凝汽器灌水水位要灌到汽封洼窩以下，并接有臨時軟管水位計專門監(jiān)視水位，在不影響機組啟動計劃的前提下，盡可能的保持較長時間，以便發(fā)現(xiàn)微小漏點。對于一經(jīng)發(fā)現(xiàn)的漏點，就認真處理，保證嚴密不漏，這是消除真空系統(tǒng)泄漏的最基礎(chǔ)工作，我公司領(lǐng)導(dǎo)和專業(yè)高級主管高度重視，緊抓不懈，并制定出灌水查漏系統(tǒng)隔離操作標準，認真做好各項監(jiān)督和檢查工作。 　　此項工作說來簡單，但要認真做好，也并非易事。因為真空系統(tǒng)的漏點，特別是凝汽器的喉部和連通管，這些部位布置著7、8號聯(lián)合式低壓加熱器，5、6號低壓加熱器的事故疏水，真空系統(tǒng)的抽空氣管(包括低壓加熱器)，凝汽器的補水管等等，這些部位和接口的泄漏從外面很難處理。在機組正常運行中處理難度更大，只能利用停機的機會進行處理。而處理這些部位泄漏的難點又在于灌水時如果發(fā)現(xiàn)此處有問題，但將水放掉后，檢修人員進入凝汽器里面就很難真正確認哪道焊口或部位有裂紋，只能憑借感覺進行處理，一般的講，一次很難將漏點部位處理好，要進行2次或3次灌水查漏。剩余的一些小量泄漏或打堵或補焊是在機組運行中消除的。這個問題充分說明，要解決真空系統(tǒng)泄漏問題，必須下大力氣和苦功夫，要有不怕苦和不怕累的精神，才能把基礎(chǔ)工作做好。 　　二. 加強機組運行的技術(shù)管理工作 　　汽輪機組的真空系統(tǒng)泄漏問題，不僅與檢修安裝質(zhì)量有關(guān)，而且還與運行的狀態(tài)緊密相連，大量實踐證明，汽輪機組的真空系統(tǒng)在運行中也存在著一定的問題，如軸封加熱器的無水位運行問題，還有軸封二漏和軸封壓力問題。 　　軸封加熱器的無水位運行問題，曾經(jīng)在許多200MW及以下機組中出現(xiàn)過影響真空的問題，主要是因為軸封加熱器的疏水直接匯入凝汽器，若加熱器內(nèi)無水運行，則通過軸抽風(fēng)機使凝汽器與大氣相連，從而降低機組真空。我公司領(lǐng)導(dǎo)對此高度重視，除保留初設(shè)的疏水多級水封以外，還在多級水封入口加裝注水管路，在檢修放水后的機組啟動前用除鹽水向多級水封注水，以保證機組啟動和軸封加熱器投入的正常。 　　現(xiàn)在大型汽輪機組均采用軸封自平衡密封系統(tǒng)，我公司600MW機組從設(shè)計原理上也采用這種軸封自平衡密封系統(tǒng)，即在機組啟動和低負荷(40%額定負荷以下)利用3路備用汽源(分別來自冷再、輔助蒸汽和主蒸汽)之一向軸封母管供汽，70%額定負荷以上實現(xiàn)高中壓缸自密封，其泄汽可供低壓軸封用汽。實現(xiàn)軸封系統(tǒng)的完全自密封。但是，就是在40%～70%額定負荷區(qū)間內(nèi)，由于設(shè)計和安裝的原因，軸封母管壓力只能維持23～35KPa，不足以實現(xiàn)低壓缸密封用汽，萬般無奈的情況下，尤其是夏季運行，運行人員只好繼續(xù)摻入冷再或輔助蒸汽，使軸封母管壓力維持40KPa以上，這樣可使凝汽器真空升高0.4～0.8KPa(保證其他機組其他各項參數(shù)不變)。雖然機組真空提高了，但是正常運行中又得時刻的注意監(jiān)視各軸端向外冒汽的情況，以防止機組潤滑油帶水，威脅機組安全運行。下一步我們將要進行的工作就是要將軸封供汽、回汽的管路加粗，以滿足不同負荷工況的需求。 　　其次，這種軸封供汽壓力不足還有熱工自動調(diào)整的問題，變負荷運行使軸封壓力基地調(diào)節(jié)裝置自動不靈敏，而使運行人員不得不根據(jù)機組負荷變化反復(fù)進行調(diào)整，這顯然是不現(xiàn)實的?，F(xiàn)在熱工人員正在進行著手解決，對原有調(diào)整閥門線性不好和開關(guān)不靈活的問題均給予更換和調(diào)整。 　　再者，還有一個原因就是各個軸封間隙也有一定的差異，對于同一個供汽壓力，有的軸封就存在泄漏，有的就不存在，各段各個軸封壓力沒有一個統(tǒng)一確定的標準，運行人員不好掌握。我公司4號機組在各個低壓軸封供汽管道上加裝調(diào)節(jié)手動門，在維持軸封供汽母管壓力在35KPa(設(shè)計參數(shù))左右，將各個低壓軸封供汽管道的供汽量手動調(diào)整好后并鎖定，這樣正常運行中只需維持好正常的母管壓力即可。 　　關(guān)于汽封二漏因壓力低而影響真空的問題在很多電廠已引起足夠重視，我公司在4號機組的二漏管路上加裝了閥門和壓力表，以便于運行人員有參考調(diào)整和變負荷控制的手段。3號機組的整改工作正在進行當(dāng)中。 　　此外，就是熱工壓力表計的問題，凝汽器壓力表和軸封供汽壓力表不準，也是運行人員不好直觀判斷和進行調(diào)整的原因之一。我公司600MW機組的凝汽器真空表存在多種形式，機組調(diào)試和投產(chǎn)初期DEH和OIS的真空指示就偏差1.5KPa，做真空嚴密性試驗時的偏差達到2KPa，使人為無法判斷嚴密性的狀況。軸封供汽壓力表的指示誤差更大，主要是安裝表計的使用量程過大，正常運行最大60 KPa的壓力而采用量程2Mpa的壓力表，無法給予正確指示。我公司發(fā)電部和設(shè)備部群策群力，由發(fā)電部以缺陷單和合理化建議的形式提出，設(shè)備部統(tǒng)一做出整改項目計劃，及時徹底的更換了一大批重要的指示和測量表計，為機組的正常運行提供了支持。 　　由上述問題可以明顯看出，汽輪機組真空系統(tǒng)的嚴密性是一個涉及到多方面的問題，若要徹底解決好，需要各方面通力合作，運行人員要認真做好日常檢查和調(diào)整工作，該有水位的一定要有水位運行，對于有缺陷的設(shè)備要及時提出，向有關(guān)部門匯報，有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)要做好協(xié)調(diào)管理工作。 　　三. 重點治理反復(fù)出現(xiàn)泄漏的部位 　　對于反復(fù)出現(xiàn)泄漏的重點部位，要組織技術(shù)力量攻關(guān)，限期完成。由于600MW機組的7、8號低壓加熱器置于凝汽器喉部，并采取水側(cè)相通，汽側(cè)分段的布置方式，七、八段抽汽管道置于凝汽器內(nèi)部，這樣解決了抽泣蘭盤的泄漏，但是7、8號低壓加熱器與凝汽器喉部結(jié)合面處的泄漏，低壓缸水平結(jié)合面四角的泄漏，已經(jīng)成為久治不愈的頑癥，現(xiàn)在我們正在進行進一步的管理和改造。 　　四. 進一步展開設(shè)備和系統(tǒng)整改以縮小泄露面 　　我公司600MW機組真空系統(tǒng)比較復(fù)雜，與真空系統(tǒng)相聯(lián)系的其他汽水系統(tǒng)較多，是系統(tǒng)整改的重點和難點，主要有凝汽器補水系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)、低壓加熱器系統(tǒng)、事故疏水系統(tǒng)等?？s小系統(tǒng)的泄露面，我們準備從以下幾方面著手。 　　A. 對凝汽器補水系統(tǒng)的改造 　　凝汽器補水系統(tǒng)的管路用戶比較多，主要有凝汽器補水、閉式水箱補水、真空泵補水、空調(diào)補水和化學(xué)溶藥等8個用戶，由于管道容量限制，運行中各個用戶之間"搶水"而造成系統(tǒng)母管壓力低已是經(jīng)常之事，并且多次造成補充水泵過流跳閘，影響機組真空。在3號機組調(diào)試期間，還出現(xiàn)過凝汽器"虹吸"作用而將閉式水箱內(nèi)的閉式水全部抽干的現(xiàn)象(原設(shè)計閉式水箱的補水管是由水箱頂部伸入底部的)，最后不得不將管道伸入水箱部分取掉。我公司設(shè)備部已準備利用今年3、4號機組分別小修的機會，改造補水母管的用戶，并更換大容量的補充水泵。 　　B. 對低壓加熱器系統(tǒng)的改造 　　我公司600MW機組的低壓加熱器系統(tǒng)啟動放氣、殼體放水及短接放水管路較多(均為廠家設(shè)計)，正常運行中多次泄漏，對于在低背壓區(qū)低壓加熱器，尤其是6、7、8號低壓加熱器運行的抽空氣系統(tǒng)是很不利的，也嚴重的影響了機組的真空。 　　C. 取消與真空系統(tǒng)直接相連的所有放空氣門和部分放水門 　　我公司600MW機組在原設(shè)計上與真空系統(tǒng)直接相連的凝汽器補水系統(tǒng)、低壓加熱器系統(tǒng)、事故疏水系統(tǒng)的管道放空氣門很多，系統(tǒng)復(fù)雜，操作檢查繁瑣。運行實踐中早已證明，多一道焊口就多一個漏點，這些放空氣門、放空氣管大都是帶有泄漏，而且很難進行嚴密性治理，可以說是對機組運行有百害而無一益，因此將這些與真空系統(tǒng)直接相連的所有放空氣門和部分放水門取消。 　　D. 下大力氣進行真空系統(tǒng)管道及閥門的嚴密性治理 　　真空系統(tǒng)管道及閥門的嚴密性治理是一項較大的工程，要將與真空系統(tǒng)相連的所有管道和閥門統(tǒng)統(tǒng)檢查并檢修一遍也是很不現(xiàn)實的，我公司檢修部門與發(fā)電部相配合，以"及時發(fā)現(xiàn)，及時處理，應(yīng)修必修，修必修好"為原則，將焊口、蘭盤、裂紋、閥門的嚴密性根治工作高度重視起來，檢修維護工作細致到位，運行點檢驗收標本兼責(zé)，上下齊心，下大力氣真抓實干，保質(zhì)保量，為提高機組運行的安全性、經(jīng)濟性做出貢獻。運行人員在正常操作中嚴格遵守所有非調(diào)整閥門，尤其是真空系統(tǒng)的閥門，常開閥應(yīng)保證開展，常閉閥就確保關(guān)嚴;需要注水的先注水，應(yīng)該通水封的先通水封，從根本入手，做好真空系統(tǒng)攻堅戰(zhàn)的基礎(chǔ)工作。 　　根據(jù)上述四個方面的問題，可以看出汽輪機組的真空系統(tǒng)嚴密性問題是一個綜合性的問題，涉及到管理、檢修、運行的方方面面，并且具有一定的技術(shù)難度。對于我公司剛剛投入生產(chǎn)的新機組來說，3號機組經(jīng)過2002年9月的小修改造，汽輪機的真空嚴密性試驗結(jié)果表明，真空系統(tǒng)的嚴密性已由小修前的3.5KPa降至2.7KPa左右的水平，并且能長時間的保持，已初步取得了節(jié)能降耗的效果。另外，由于國產(chǎn)機組在設(shè)計和制造上存在較多的缺陷，必然為檢修維護工作帶來一定難度，我公司積極主動與廠家進行技術(shù)聯(lián)系和分析，已將設(shè)備和系統(tǒng)改造列為技術(shù)攻關(guān)的方向。 　　好的成績，令人驕傲;今后的任務(wù)，更加催人奮進。只要認真解決好上述幾個方面的問題，并將其進一步細化，汽輪機組真空系統(tǒng)嚴密性差的問題是一定可以解決的。