大型空冷机组真空泄漏诊断及对策

2013-05-11 吴立民 河北省电力研究院

  根据多年火电机组真空泄漏检测经验,分析大型空冷机组真空泄漏产生的原因,通过研究氦质谱检测技术和超声波检测技术,归纳总结出大型空冷机组真空泄漏诊断技术,并在大型空冷机组应用,消除真空系统泄漏,确保大型空冷机组安全经济运行,同时提出防止真空系统泄漏应该采取的措施。

  如今我国的输配电工业化的怏速发展前景,随便空冷发电机在干燥缺水地段取到广泛性用,单机手游功率包括以600 MW 居多。随便空冷发电机除含有湿冷发电机原本有的涡流体积如高压低压证书缸本体论、轴封系统软件、高压低压证书电电加热、疏水扩存器等,又增多了排汽系统、排汽排水途径、庞大汽贸的空冷凝器汽器举例说明涉及到联排水途径,使其具有的涡流体积与同功率湿冷发电机相比之下大5~6 倍。

  汽轮机真空度是决定汽轮机经济运行的主要指标,而真空系统严密性是影响汽轮机真空的主要因素之一;在国家大力倡导工业节能减排前提下,节能减排已得到各电力公司及电站重视,其中提高运行机组真空度和保证真空严密性的工作已是提高机组循环效率和降低机组热耗率的一个主要手段。汽轮机组的真空系统由抽真空系统和密封蒸汽系统两部分组成,其作用就是用来建立汽轮机组凝汽器的真空,使蒸汽能够最大限度的把热能转变为机械能。因此要确保凝汽器内具有良好的真空,首先需要保证抽真空系统性能良好,另一个条件就是确保热力系统中负压系统的严密性。真空严密性下降,汽轮机的真空下降,会对运行机组造成的不利影响,一是其真空下降,机组效率下降;二是空气漏入凝结水中会使凝结水溶氧升高,腐蚀汽轮机、锅炉设备,影响机组的安全运行;三是机组在寒冷季节运行时,当环境温度低于+2℃时将导致凝结水结冰,使空冷换热管束损坏,加速空冷系统的空气漏入。目前国内许多机组都存在由于真空值低造成机组热耗高,机组效率偏低的问题,因此,真空技术网(//crazyaunt.cn/)认为解决机组真空系统存在的问题对提高机组经济性和安全性具有重要意义[1]

1、真空泄漏原因

1.1、真空泵氯气泄露伤害

  大型空冷机组的空冷系统由于真空容积比湿冷机组大5~6 倍,当系统中的不凝结气体增多,会使排汽压力和温度升高,降低机组经济性,排汽温度升高会使低压缸变形,造成机组振动,甚至使机组减负荷或停机。其次,根据道尔顿定律,漏入空气造成空气分压力增大,致使凝结水含氧量增加,加剧管道腐蚀,增加除氧器负担,影响机组安全运行。此外,空气积聚在空冷系统内部,将导致蒸汽汽流被不凝结气体阻塞,使蒸汽不能畅通的流动,不凝结气体在此过程中形成空气障,降低空冷散热片的传热系数,使凝结水温度偏低,传热端差增大,真空下降;排汽压力升高还使空冷风机转速调整幅度增大,形成蒸汽扰动加大,恶性循环导致排汽压力突升,保护动作停机[2]

1.2、真空环境漏洞原因

  (1) 制造方面由于主机及空冷设备质量问题,在管道、阀门、联箱、膨胀节等方面存在不严密。

  (2) 根据施工工期短、進度快、工人奇缺、水平动力基础薄弱等主要原因,形成配置线质量、生产技术毛糙,引致设备不严格。   (3) 在空调机组投入使用运作时候中,空冷体系受情况关系较大的,要是运作中比如说主汽基本叁数、排汽基本叁数进行调节不好,将可能会导致的真空体系系统显现漏入水汽原因。举例说明,在春夏季低平均气温下,空冷岛要削减新风机转动速度,虽然运用春夏季防寒防冻气温回升调控,不然的话将使空冷,散热处理器管教、焊口等系统冻裂,可能会导致水汽漏入。   (4) 汽轮发电机高压低轴端漏入自然空气,致使高压低缸轴封地处真空环境环境部件,往往高压低轴封空闲时间和做工作有压力平常与失败对真空环境环境各有更重要直接影响。   (5) 空气能热泵在停止调峰时中,与疏水实现扩容器链接的疏水压缩空气管道焊口受交变热扯力损害,导致焊口开焊或造成波浪纹。   (6) 低电压缸融合面处泄密,根据低电压外缸德奥达,刚度差,轻易弯曲,在空气中能机组开关环节中会呈现相等于大的交变能力,在能力的意义下,随运营日子的增高,其弯曲会日趋提高,发生融合面漏入空气中。   (7) 气体压力地方管线疏水放地沟铜阀还没有关严或内漏,诱发水汽漏入;最后,有些水封铜阀水封断水,诱发水汽从阀杆漏入,直接影响真空体。

2、真空泄漏诊断新技术及应用

2.1、真空泵流出诊断报告新高技术   巨型空冷发电热泵机组蒸空泵系统化较大,装备供水管道丛横相互交错,焊口、卡箍和的球阀数量英文多,蒸空泵地方大,均有可以漏入水汽。程序运行发电热泵机组加热增加比例失调,的球阀操控经常,易造成漏洞。故此,用一般的检漏步骤已可以要要,必需采用了检漏新装备、新水平。 2.1.1、氦质谱检漏技能 2.1.1.1、氦质谱检漏仪机理

  氦质谱检漏仪主要由质谱室、真空系统组件和电子学控制元件三大部分组成。质谱室接在分子泵的高真空端,入口接在分子泵机械泵之间,利用分子泵对不同气体具有不同压缩比的特点,氦气逆着分子泵的抽气方向进入质谱室,在质谱室中将气体电离,利用不同荷质比的气体具有不同电磁学特性的原理,带正电的氦离子允许到达氦检漏仪的收集板,单位时间到达收集板的氦离子对应于一个电流信号,这个电流信号正比于进入到达收集板氦离子的数量,电流信号显示在质谱仪的显示面板上,反映了漏点泄漏的程度。

2.1.1.2、氦质谱检漏仪的特质   氦质谱检漏方法及机是真空箱检漏各个领域中最早进的方法和机,它以氦气最为示踪气态,该气态有无毒害无危害,穿过程度强,空气质量中浓度低,对在校正作用到小,普通机械的性质固定,吸咐程度低,对在校正本底作用到小,能够参与不停止检漏、检漏效率快,从喷氦气至检漏仪化学反应的时段约需3 s~10 s等优越性(见图1)。

氦质谱检漏仪和除湿装置

图1 氦质谱检漏仪和除湿工作部件

  氦质谱真空系统检漏一般有两种方法,即真空法和吸枪法,我们采用真空法。现场测试时,先把真空泵前的真空表拆下,接上检漏仪的连接管路,开启检漏仪,然后调节调节阀,调整测试口的压强,最后进行漏点漏率的测试。在大型空冷机组真空系统检漏中,由于真空系统管路水蒸气含量较高,造成真空检漏仪进水,检漏仪真空泵工作润滑油乳化,检漏仪管路和泵体辅件锈蚀结垢,降低了真空检漏仪的使用寿命,检漏仪的异常故障多次发生,增加了检漏仪的维护费用。通过多年的真空系统的检漏试验,总结了真空检漏仪异常工作的经验,摸索研究制作了“不锈钢真空除湿装置”,该装置原理主要利用真空干燥法,并利用一次、二次干燥介质作为辅助除湿(见图2)。

不锈钢真空除湿装置

图2 不锈钢材料真空系统祛湿系统