4、改善机组真空的措施
4.1、消除真空系统空气泄漏
4.1.1、凝汽器真空漏空气检查方法
目前采用的真空系统查漏的方法有灌水查漏、火烛法、卤素查漏法、超声波法、氦质谱查漏仪,这几种方法由于其查漏的机理不同,其最小可检漏率是不一致的。检测方式也是不一致的,表1[3]对几种查漏方式的技术指标进行了对比,可以看出机组运行中采用氦质谱查漏仪查漏其灵敏度高,反应时间快,对环境没有影响,移动方便,是目前最理想的查漏工具。
表1 几种方法技术指标
检漏方法 | 响应时间(s) | 最小检漏率(Pa.m3 /s) | 检测方式 | 受环境影响 |
灌水查漏 | >60 | >1.0×10-4 | 停机 | 较小 |
火烛法 | >10 | >5.0×10-4 | 停机或单侧运行 | 受自然风影响 |
卤素查漏法 | <3 | >3.0×10-10 | 机组运行 | 卤素对环境不利 |
超声波法 | >4 | >1.0×10-5 | 机组运行 | 较大 |
氦质谱查漏 | <3 | >2.0×10-11 | 机组运行 | 不受环境影响 |
吴电六期两台300Mw机组真空检漏采用氦质谱检漏仪结合灌水查漏法。机组检修停机前采用氦质谱检漏仪对整个真空系统进行全方面检测,特别是对运转层以上的承受负压部位重点检测,在机组检修时对检出的漏空气点或部位进行处理;机组检修后、起动之前实行高位灌水查漏。凝汽器灌水水位要灌到汽封洼窝以下,并接好临时软管水位计专门监视水位,在不影响机组启动计划的前提下,尽可能的保持较长时间,重复检查运转层以下真空系统的法兰、结合面、焊缝等处容易发生泄漏空气的部位。对发现的泄漏部位通过更换密封垫、拧紧法兰螺栓、调整泵轴封、填压密封胶等手段进行处理。
4.1.2、主要漏点的堵漏方法
(1)轴封漏空气。从以往查漏的结果来看,低压缸轴封漏是十分常见的,现在大型汽轮机组均采用轴封自平衡密封系统,即在机组启动和低负荷(40%额定负荷以下)利用3路备用汽源(分别来自冷再、辅助蒸汽和主蒸汽)之一向轴封母管供汽,70%额定负荷以上实现高中压缸自密封,其泄汽可供低压轴封用汽,从而实现轴封系统的完全自密封。但是,就是在40%~70%额定负荷区间内,由于设计和安装的原因,轴封母管压力一般只能维持23~35KPa,不足以实现低压缸密封用汽。小机轴封也是经常出现的漏点,其主要原因是轴封压力低,因轴封压力太高时易出现小机油中带水的现象,而有时小机高压轴封也存在漏空气的现象,主要原因是高压轴封外二挡漏汽接至与小机低压轴封,因此当轴封压力低时,则外一挡漏汽通过外二挡进入低压轴封带入了凝汽器内。对于这种类型的泄漏适当提高轴封压力就可以消除。
(2)负压系统的法兰结合面漏。负压系统法兰结合面较多,较易出现泄漏,有部位由于位置较高,难于发现,如小机排汽法兰是在高空中,需要搭脚手架才能查漏。机组末级及次末级抽汽管与汽缸下部是靠法兰连接,产生的泄漏不易发现且较难彻底处理。次末级抽汽压力在高负荷时为微正压,此时泄漏点不会漏入空气,而在低负荷时变为微负压就会影响真空。机组如果在低负荷时真空低,而负荷增加真空得到改善的现象就很有可能是这方面引起的。对于这种类型的泄漏,主要还是要利用大、小修进行查找,然后打堵或补焊,视情况也可采取涂密封胶进行堵漏。
(3)主机和小机的防爆门漏空气。防爆门漏空气是经常出现的漏点,由于位置高,这些漏点用灌水查漏或超声波方法是无法判断的,因此在采用氦质谱查漏之前,这些微漏点是难以查出的,其漏点产生的机理往往是机组停机后,破坏真空太早,或机组启动时轴封送汽的方法不当,造成凝汽器内产生正压使防爆门顶破,若防爆门破坏较严重时会立即发现蒸汽漏出,当防爆门轻防泄时,一抽真空就难以发现。这类漏点消除比较容易,只需检修时对防爆门的密封垫进行更换。
(4)负压系统的焊口泄漏。负压系统的焊口漏主要集中在疏水扩容器上焊口,因为疏水扩大容器温度变化比较大,产生的热应力比较大。如吴电六期#12机组通过氦质谱查漏发现本体扩容集管可能有漏气点,停机后通过凝汽器灌水查漏,结果发现凝汽器本体扩容器有一焊口长60mm的焊口漏空气,经消除后,#12机真空严密性试验合格。机组大修后应采用灌水查漏,其灌水高度应以能淹注凝汽器喉部膨胀节为宜。
(5)凝汽器汽侧人孔门漏。300MW机组凝汽器汽侧有3个人孔门,原设计的是翻板式人孔门,只有一个紧固螺栓,紧力小,由于采用的是橡胶垫,其耐高温性能差,特别是本体疏水扩容器人孔门。当热态启动时,大量的疏水排入本体琉水扩容器,造成疏水扩容器的温度高,橡胶垫老化密封不严漏空气。对于负压系统存在的人孔门漏,消除方法是对人孔门进行改造,将翻板式人孔门改为法兰孔,l6个螺栓均布确保紧力,同时将橡胶垫改为高压石棉垫。对于凝汽器上的人孔门由于原来的密封面是用凝汽器的壳体做密封面,易出现变形,因此在凝汽器壳板上要焊接4570mm、内径Φ570厚的平法兰,并让法兰面高出壳板lOmm,并在法兰上增加密封线才能保证密封严密。
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