新建机组保证真空严密性的措施

孙宇飞 宋永武

（黑龙江火电三公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

1 前言

运行中影响凝汽器性能的主要因素之一是漏空气量，因为凝汽器是负压运行，漏空气是不可避免的，但对于新建机组只要严把安装关，就有可能将漏气量降到最低，从而得到满意真空值。凝汽器真空度对机组运行安全性和热经济性有很大影响，在运行中，凝汽器工作状态恶化将直接引起汽轮机热耗、汽耗增大和出力降低。另外，真空下降使汽轮机排汽缸温度升高，引起汽机轴承中心偏移，导致了轴向推力增大，使推力轴承过负荷，影响机组安全运行，所以在机组运行中都把真空系统严密性作为重要的考核指标，要保证机组的真空度就要从源头上去堵住可能产生泄漏的地方。在这里不谈引起真空度下降的设备原因（如：凝汽器换热面积、循环冷却水量和温度、真空泵的机械性能等），只讨论外部原因造成的真空度降低的一些预防和改进措施。

2 凝汽器真空原理分析

凝汽器内的真空实际上是凝汽器内汽液共存状态下的饱和压力。凝汽器内的压力由排汽的冷凝温度确定，此温度由热平衡和换热器的端差决定。

冷却水由入口温度tw1 逐渐吸热上升到出口处温度tw2，冷却水温升：Δt=tw2-tw1。蒸汽凝结温度ts 与tw2的差为传热端差，以δt 表示：δt=ts-tw2，则主凝结区的蒸汽温度为：ts=tw1+Δt+δt。凝汽器中蒸汽压力为ts 所对应的饱和压力。由于凝汽器中还存在不凝结气体，所以凝汽器总压力实际上是凝汽器中蒸汽分压和不凝结气体分压之和，抽气器的作用就是抽出不凝结气体降低不凝结气体的分压，同时减小换热端差。提高机组真空的途径主要是尽量减小凝汽器中不凝结气体和降低蒸汽冷凝温度。

3 保证凝汽器真空度安装中应注意事项

3.1 凝汽器组合安装时的注意事项

现在300MW 和600MW 凝汽器都因为体积偏大，运输不便，由制造厂分成若干件分批运到现场，由现场进行组合。现场组合各电厂条件不一致，场地宽窄不同，给现场施工容易造成不便。凝汽器在组合拼装的过程中需要大量的焊接，而且位置各不相同，容易在焊接的或程中造成气孔或夹渣造成以后的二次泄露。所以我们应该加强这一方面的质量控制。具体采取以下方法：

施工前必须制定严格的焊接方案，有专门的人员对焊接质量进行跟踪。对于外部和大气相通的密封焊缝必须由有经验且责任心强的老焊工来施工，对于所有的焊缝应分工明确，确定专门的焊工，避免出现同一位置交叉施工的现象，以便于澄清每一个位置的责任人。

焊缝的检查应按照有关规程进行严格操作，先进行渗油试验，最终以后再进行泡水检验，过程不能省略，渗油试验尽量选用煤油，用量应足够以避免渗透不出来。

要抓住易渗漏的位置进行重点防范。如板与板之间的首、尾部，焊缝之间的接头处，位置狭窄不易施焊的地方，特备是与外部连通的管道密封部位都应重点突出检查。凝汽器内部空气冷却区是为了减轻抽汽器的负荷，以便于减少蒸汽的含量，所以此处密封挡板也应按照外部焊接标准来要求。

加强冷却水管的胀接和焊接质量。现在的300MW 机组冷却水管有许多采用不锈钢管或钛管，要求在胀完后还需焊接，焊接时应注意彻底清除端板上的灰尘，凝汽器两端还应用帆布当上避免出现气流影响焊接质量。焊接后应立即进行找色检查，及时处理。

3.2 外接系统注意事项

系统的不严主要是通过机组真空系统的不严密处漏入，另一个是随同汽轮机蒸汽一起进入凝汽器。由于锅炉给水经过多重除氧，所以后者数量不多，约占从凝汽器抽空气总量的百分之几。因此，抽出的空气主要是通过机组负压状态部件的不严密处漏入。除了凝汽器自身的严密性外，真空系统的气密性，它们包括给水加热器、低压汽缸、轴封、向空排气及所有蒸汽排往凝汽器的疏水管道等。从近些年来安装有关真空系统出现的问题总结出应注意以下事项：

哈汽300MW 汽轮机组轴封系统由汽封供漏汽母管、调节装置、轴封加热器、减温减压器等组成，大 、小机 轴封采用同一系统，设计复杂，自调困难，容易发生积水和撞管；哈尔滨热电厂300MW 机组的轴封系统的设计管路比较长，中途的弯折点比较多，更加容易造成积水现象，我们在施工中主动联系有关的设计部门，在原有疏水点的基础上又增加2～3 个放水点，并装设自动疏水器，疏水器后汇成一根￠57 母管连至疏水扩容器。

小机轴封设计不合理。在以前的淮北2#机组试运行时就曾发现小机外汽封一直漏空气，主要是因为主机轴封通过高低压差进行自密封和自动跟踪，而小机的轴封送汽则由于前后轴封由同一根管道从辅汽直接引入，前后轴封阻力不等，所以前后送汽压力难于调整和自动调节跟踪，导致了小机前后轴封漏空气。所以针对上述情况，征求设计院同意后，根据压力匹配原则对小机轴封送汽改为由主机的低压轴封母管供汽，而原有的汽源做为备用。同时在前轴封进汽管道上加装手动门，达到轴封进汽自动调节和手动控制，改造后效果明显，前后轴封漏空气量减少到10 nPa ·L/s 数量级以下。

轴封间隙大。在施工单位安装中人为的把间隙调大，是因为担心间隙小易发生摩擦，从而导致振动和轴弯。针对此问题建议在新机组安装中轴封间隙应调整合理，不能以放大间隙保安全，应按照厂家要求的间隙值下限进行调整。

汽轮机低压缸前后轴封、小汽机轴封以及小汽机缸体和排气缸法兰连接结合面处易产生泄露。这些地方普遍存在汽缸紧固螺栓的紧力较弱，而在汽缸变形时该位置变形量又较大。建议在安装过程中应该重点检查该处间隙，如果间隙小者可以用局部刷镀办法；间隙大者，可采用局部补焊或喷涂，经过处理后必须保证在紧1/3 螺栓的情况下，该处0.03mm 塞尺不入。

在系统管道保温工作前应严格检查管道上是否有遗留的孔洞，特别是轴封漏气管道，和其他各专业施工队伍仔细核实后方可保温。

3.3 真空系统泡水试验注意事项

真空系统的泡水试验是安装过程中检验真空严密性最有效和最直接的方法，这步工作必须集中大量的人力进行全面性的检查，及时发现和消除问题，尽可能的不留隐患。泡水过程中需要的注意事项如下：

真空系统的泡水查漏试验应在全部真空系统管道完成，且保温工作未进行之前进行。这样检查才具有直接性和全面性，能够对漏点更好的发现。

泡水水位按照电力规范规定应在汽封洼窝下方100mm 处，绝对不能低于这个高度，因为如果低于这个高度会有部分凝汽器内部管道焊口不能泡到，容易留下隐患。

让尽可能多的系统参与到泡水之中，如抽气管道、轴封管道以及低压加热器罐体本身等，有助于发现相关联的漏点。

发现漏点处理完毕后应重新泡水检查，必须经过二次确认。

4 结束语

综上所述，可以看出汽轮机组的真空系统严密性问题是一个综合性的问题，涉及到管理、检修、运行的方方面面，并且具有一定的技术难度。只要认真解决好上述几个方面的问题，并将其进一步细化，汽轮机组真空系统严密性差的问题是一定可以解决的，我们这里只讨论了机组安装过程中的控制要点，这也是保证真空性能的一个基础点，要彻底解决必须对影响因素逐一消除并长期做好处理效果的保持。经过综上所述的方法，在近两年我所施工建设的哈尔滨热电厂2*300MW和姚孟发电厂600MW 机组的真空值均达到95Kpa 以上，取得了良好的效果，为电厂的顺利投产提供了有利的保障。

[1]哈尔滨汽轮机厂凝汽器说明书及图纸.

[2]周如曼.300MW 火力发电机组故障分析[J].中国电力出版社，2000.