关于发电厂汽轮机疏水阀门内漏的治理

郜艳光

（秦皇岛发电有限责任公司，河北秦皇岛 066000）

0 引言

一直以来，汽轮机疏水阀门内漏事故时有发生。当疏水系统阀门发生内漏后，高品质蒸汽就会进入疏水箱，再经过扩容器排气管到大气，对机组补水率与经济效益产生巨大影响。同时，内漏还会导致蒸汽短路，蒸汽不仅做功进入凝气器后还会增加凝结器热负荷与冷源损失，凝结器真空性降低、热耗率提高。因此，发电厂进行汽轮机疏水阀门内漏治理已经成为当务之急，疏水阀门内漏治理成为重要研究内容。

1 发电厂设备运行现状

以秦皇岛电厂为例，该发电厂4 台设备（机组）具备各种疏放水，放空阀门数以千只，集中于抽汽系统、轴封系统、蒸汽系统等各机组。阀门内漏是运行过程中的高压差阀门如：抽汽管道水门、主给水管道放水门等。阀门以蒸汽、水为主要媒介，对机组运行有较大影响。疏水阀门内漏可达到1～6 t/h，给企业造成直接损失达到上千或上万元，维护费用居高不下。所以，怎样治理疏水阀门内漏问题成为发电厂重要研究课题。

2 发电厂汽轮机疏水阀门内漏影响因素

通过工作经验总结得出，机组起停条件下阀门内漏发生率较高，主要影响因素有质量、阀门关闭不及时、开关用力不当等。

2.1 质量影响

系统自身质量问题是引起内漏直接因素，特别是生产过程中因为阀芯和阀座材料质量不同，热处理与硬度较差容易被高速流体冲损。此外，铸造问题包括铸件内的砂眼、夹渣、气泡等导致阀门受到腐蚀、介质冲刷进而出现内漏。

2.2 阀门未及时关闭

汽轮机组运行过程中没有及时关闭疏水阀门也会引起高温、高介质，影响疏水阀门密封面。介质流过速度较大使得阀后压力小、低于饱和压力导致汽蚀。该过程中气泡破损形成的能力集中于某个破裂点之上时会产生上千个冲击力，超过金属材料的疲劳破坏极限，即使强硬度的阀瓣、阀座也会受到影响从而引发渗漏。

2.3 开关用力过度或不到位

若过于用力开关阀门将会出现水击，阀门与管道受损；尤其是两侧压差较大的阀门，高压影响下直接开关导致阀杆、阀瓣连接松落造成疏水阀内漏。此外，疏水阀门关不到位导致阀门长期在小开度下，流速过快、冲击力较大对阀门密封面造成影响，导致阀门内漏。

3 诊断阀门内漏的方法

阀门关闭后4～6 h，利用红外线测温仪检测阀杆或下游150 mm 位置金属温度，如果超过70 ℃可诊断为内漏。该诊断方法适用范围广，但不乏存在一些特殊情况。例如：并排接入疏、放水母管的疏水门，最后一个阀门位置接近母管后一旦有一支阀门内漏，其他阀门温度就会增高；锅炉排污阀门、过热蒸汽疏水等。为此，需要以其他形式判断是否内漏，建议测量门前管壁温度或一次门前阀杆温度判断。诊断标准见表1。

4 发电厂汽轮机疏水阀门内漏整治方法

4.1 从设计方面减少疏水阀门内漏

现如今，机组疏水系统繁琐、没有充分考虑经济性影响，泄漏点较多，对机组经济性影响较大。通过总结经验提出在疏水系统设计上进行优化。

（1）门前、门后管道外壁安装管壁温度测点、应用DCS 便于工作人员对疏水阀门紧密性有全面掌握，加强阀门管理。

（2）电动主汽门和自动主汽门距离过近，而且在都有疏水管的条件下留有一个位置较低的疏水。

（3）抽汽逆止门和加热器进汽电动门距离过近，抽汽逆止门后和加热器进汽电动门前有疏水管时，留有位置较低的疏水。

（4）加热器进汽电动门和加热器距离较近，进汽电动门后管道无U 形管段时，取缔电动门后的管道疏水。

表1 阀门内漏判断标准

（5）高加危急疏水、除氧器溢流放水的疏水应将一个电动门加一个手动门改造成两个电动门，让高加、除氧器水位信号共同联动两个电动门，避免内漏，运行时两个电动门定期逐一开启实验。

（6）已经运行的机组应在运行过程中开启高压旁路前疏水，疏水管道内安装节流孔板，避免热量损失。同时，开启高压旁路后疏水，疏水接至高压辅汽联箱。

（7）新设计的机组应把高压旁路、低压旁路设计在蒸汽管道上端、设计预暖管道，取缔门前、后疏水与管道，降低热量消耗。

4.2 加大阀门管理

加大管理有助于责任分工明确，确保科学、规范的管理，是发电厂疏水阀门内漏整治重要手段。因此，工作人员要积极总结经验，制定预防方案、明确分工，展开数据搜集、原因分析，便于阀门管理，确保管理工作得到充分落实，更好的融入到生产中。工作人员端正态度，注意对维修后阀门的检测，维修更换后的阀门需要有一定磨合期，为确保阀门稳定运行需要加大维修后阀门检验。疏水阀运行时深入现场观察阀门情况，确保阀门的顺利应用。

4.3 疏水阀门选择，创建实时监控系统

众所周知，阀门的有效应用首先需要做好质量分析。因此，提升阀门质量标准、重视疏水阀质量管理。近几年，很多发电厂都引进了国外疏水阀门，同时我国也致力于研发高质量疏水阀门，研发体积小、关闭时间短、硬度高的阀门。阀门承载着水流的冲刷与压力，高质量阀门能够避免阀门内漏。

创建实时测量监控系统能够记录阀门通水量、承载压力、阀门温度、掌握阀门运行制定安全可行的操作方案，为后续阀门操作提供技术支持。

4.4 规范操作，精准控制

规范操作有助于提升工作人员责任意识，避免内漏现象发生，例如：开启阀门完全打开；关闭时完全关闭，禁止半关半开。为防止内漏还要在阀门开启时根据顺序依次开启，按照顺序关闭。汽轮机启闭可能导致疏水阀门内漏，因而要求及时关闭疏水阀门，启动后工作人员深入现场，做到发现问题及时处理，制定可行性方案，对经不住时间冲刷的阀门尽早关闭。一旦在启动后发生内漏需及时复紧阀门，记录阀门温度；复紧一段时间后仍然未达到既定标准就要准备二次复紧，尽可能的让阀门处于紧闭状态。在汽轮机改变运行形式后对阀门复紧，直至正常运行后开启阀门，保证汽轮机运行过程中疏水阀门处于稳定条件下。

4.5 疏水阀门管道顺畅

很多疏水阀门未开启前并无渗漏，开启后发生渗漏。究其原因，疏水阀门管道治理不及时，管道内存在杂物从而影响疏水阀管道性能。一般在疏水阀管道维护过程中就会看到有无刮痕现象，在汽轮机启动运行前工作人员进行管道清洁，确保管道顺畅，避免疏水阀内漏。

5 效果分析

因为疏水阀门发生内漏需要检修、更换组件。因此，计算疏水系统阀门整治的投入产出比重时需分析水系统阀门前后安装温度测点，应用DCS 费用。现阶段，机组疏水系统优化成本支出为30 万元，如果300 MW 机组供电煤耗能减少0.3 g/（kW·h）、200 MW 供电煤耗能减少0.45 g/（kW·h）、125 MW 机组供电煤耗能减少0.72 g/（kW·h）。这样下来，只要一年即可收回成本。按照阀门内漏状态分析，疏水系统阀门内漏整治经济效益显著。

疏水阀门尤其是高温高压介质阀门内漏的减少会降低凝结器热负荷，提升凝结器真空性、减少机组煤量消耗，提升机组经济性。经过不断的整治，目前该发电厂4 台机组内漏问题从20只降低至3 只。经过对4A、4B 气泵再循环调整门检修，让气泵出口流量在同一条件下提升100 t/h，有效解决了2#一级旁路、二级旁路、高加入口联成阀内漏不足，2#机组给水出口温度增加了4 ℃，缩减了4 台机组主蒸汽疏水阀门内漏数量，增强主再热蒸汽、主给水等高质量的使用率，机组运行良好。

6 结束语

通过对发电厂汽轮机疏水阀门内漏原因分析，使相关技术人员更加深刻地认识到疏水阀门内漏治理的重要性和对汽轮机组的影响，将会对发电厂运行、经济效益最大化产生直接影响。因此，运行过程中工作人员要结合汽轮机组运行环境、内漏状态制定可行的整治方法，通过设计优化、规范操作、选择高质量阀门、保持管道顺畅等措施，确保疏水阀处于最佳运行状态。只有规范操作，实现稳定运行，才能从根本上确保发电厂稳定运行。