汽机真空严密性常见问题及处理

汽机真空严密性常见问题及处理

王瀛

河南工程公司河南450000

摘要：汽轮机真空系统是—个麽大而复杂的系统，主要涉及汽轮机低压缸、凝汽器、抽汽系统、给水泵汽轮机排汽系统、本体疏水排气系统、低压旁路系统等，机组正常运行时真空系统设备和管道处于负压状态，—旦系统泄漏，空气的漏入量大于抽出量，凝汽器真空状态将受影响，引起低压缸排汽温度和压力升高，影响机组热效率，更严重的会损坏末级叶片并由此引起机组产生较大振动等影响机组正常运行的事故发生。所以，本文对汽机真空严密性常见问题及处理方法进行探讨。

关键词：汽机；真空严密性；问题；处理

一、汽轮机组真空严密性差的危害

其危害主要表现在以下四点：①凝汽式汽轮机组功率同蒸汽流量和理想焓降成正比。低真空运行时，由于真空降低，背压升高使理想焓降减少，在进汽量和效率不变的情况下，将使发电机功率降低。②由于漏入了空气，则需要及时地抽出，无形地增加了真空泵的负荷，浪费了水、电。③由于漏入了空气，使得凝汽器过冷度增加，引起作功能力的损失，降低了系统的热经济性，凝结水溶氧增加，可以导致低压设备氧腐蚀。④低真空运行时，由于背压提高，排汽温度升高，汽缸膨胀量增大，从而改变了通流部份的动静间隙，使机组容易发生动静碰磨，造成机组事故停机。

二、真空系统易渗漏部位及控制措施

1、真空系统设备严密性的控制

1.1真空系统设备主要包括

汽轮机低压缸、水冷凝汽器、空冷凝气器及空冷岛、三级减温减压器、给水泵驱动汽轮机、真空泵、凝结水泵、轴封加热器、高低压加热器汽侧、多级水封等。

1.2控制措施

1）设备结合面、人孔门等法兰连接处。需重点控制部位：汽缸垂直和水平结合面、中低压缸连通管、给水泵汽轮机排汽系统膨胀节、汽缸防爆门、低压缸及凝汽器等人孔门、凝结水泵入口前滤网等。施工时注意事项：a.捡查各接触面平直度必须符合规范的要求，法兰螺栓均匀紧固，使用的垫片材质和厚度符合设计，垫片安装无偏斜，必要的部位应涂抹密封胶以保证严密；b.防爆门严格按照厂家图纸施工，铅（铝）板要求平整，上下法兰面处理无毛刺、凹凸点，螺栓紧固均匀，铅（铝）皮压板与外环各处间隙一致；c.凝汽器人孔门在真空灌水后不得随意打开；d.低压缸人孔、中低压缸连通管等真空灌水范围以外部位由于处于机组的收尾阶段施工，要特别重视法兰接合面的紧固，防止产生漏点e.中低压缸连通管法兰螺栓、主汽门法兰螺栓等须热紧部位在设备通入蒸汽后按要求进行热紧。

2）设备焊口。需重点控制部位：轴封加热器及高低压加热器汽侧、凝汽器壳体、水冷凝汽器冷却水管与端板间焊口、减温减压器与凝气器接颈、多级水封等。施工时注意事项：全面检查设备焊口有无漏焊现象。a.凝气器壳体焊口要进行100%煤油渗油试验检查且合格；b.凝汽器冷却水管与端板间焊口作100%着色检查且合格；c.厂家焊口应建议业主委托有资质的检测单位对焊口进行无损检验抽查.d.凝汽器伸缩节组合前进行严密性试验，组台后焊口处作着色检验。

3）设备预留接口。需重点控制部位：低压缸轴封供回汽管接口、低压缸喷淋管接口、疏放水及门杆漏汽管接口等。施工时注意事项：a.与设备接口连接时确认设备的进、出口应准确，不得接反；b.如是法兰连接检查法兰及螺栓紧固程度，如是焊接对焊口进行着色检查；c.无用的接口用堵板可靠封堵。

4）设备本体液位计及阀门。需重点控制部位：凝汽器、高低压加热器汽侧、轴封加热器汽侧等。施工时注意事项：液位计阀门法兰及盘根严密，与设备连接处焊缝进行着色抽检。

2、真空系统管道严密性的控制

2.1真空系统管道主要包括

凝结水泵入口前凝结水管道、加热器启动排气及事故放水管道、凝汽器底部排污管道、本体及抽汽系统疏放水管、抽真空管道、真空破坏管道等。

2.2控制措施

1）阀门、法兰。a.所有与真空系统有关的阀门安装前均必须经过检修和严密性试验，确保阀门不发生内漏和盘根渗漏；b.大型电动蝶阀应对阀体进行灌水试验检查，保证阀门严密不漏；c.阀门与管道采取法兰连接时，要检查法兰结合面平直度，螺栓应紧固均匀，使用的垫片材质和厚度符合设计要求，垫片安装无偏斜；d_灌水试验时将所有与真空系统有关的管道阀门打开，全面检查阀门法兰结合面、盘根等处，重点检查凝i-～iN底部排污阀、凝泵入口前凝结水管道低点放水阀及滤网排污放气阀。

2）焊口。需重点控制部位：本体及抽汽系统疏水管道、加热器事故放水管道等。施工时注意事项：a.管道焊接无强力对口，焊口按设计进行焊后检测合格，合金焊口光谱复查合格；b.反法兰与管道焊接时注意防止变形，建议采取将反法兰与阀门连接后与管道焊接，然后再拆下阀门进行后续施工的方法；c.本体疏水管道由于处于施工的最后阶段，受工期影响最大，且施工位置相对狭小，因此在施工时更要特别注意焊接质量，焊口检验必须合格。

3）真空系统有关各疏水管道。其母管还存在另一路接大气的管道，若接到无压放水母管，如果阀门内漏就很难发现，建议将此类疏水管单独接到一根无压放水母管或引至漏斗、集水箱内，以便检查漏点和采取措施防止影响真空。

三、几种常用防止泄漏的技术措施

1、采用新型结构汽封

传统的汽封，如梳齿南气封块，当密封间隙较小时，由腔内汽流激振引起的振动很严重。为减小振动，只好牺牲效益，增大密封间隙，结果造成了泄漏，严重影响到真空严密性。此时可选用一些密封结构良好、长期运行后磨损轻微的汽封，如蜂窝式汽封、侧齿汽封等。

2、改进轴封系统结构

高、低压轴封供汽压力不能协调匹配，在运行中出现顾此失彼的问题时，只能通过对轴封系统的设计改进解决。改进的总体思路是在传统轴封系统基础上增加1套轴封供汽压力调整装置，将高（高压缸前、后轴封和中压缸前轴封）、低（中压缸低压部分轴封和低压缸两侧轴封）压轴封供汽分开控制。使高、低压轴封系统压力能够在启动、运行和停机时均自动调节，可提高机组自动化水平，很好地解决高压轴封冒汽的问题。该方法同时可使机组启动时的胀差控制更容易。

3、加强供水设备维护，保证经济的循环水量

设备是运行的基础，只有其保证其良好的性能才能保证其运行的水平，因此，有必要加强其设备的维护，对流量和流速进行合理的调整。

另外，随着循环水入口水温的不断升高，当水温超过25℃的时候，其单台机组的出力以及整体的经济性都将受到影响，这可以通过采用对工业水泵的启用，两循环泵配置一台工业水泵的运行方式可以很大地提高循环水量。通常在夏季多启动一台工业水泵，能够使机组的真空大约增加2％。

4、加强凝汽器安装过程的质量检查，保障其正常使用

凝汽器安装过程中加强质量检查，确保冷却管涨口完好、空冷区包壳不漏焊，冷却管涨接完成后进行灌水查漏，灌至冷却管以上100mm，24小时后仔细检查。对于其热负荷过高可以将疏水系统加分流管道及阀门或直接接至电厂的疏水扩容器或疏水箱，以降低凝汽器的热负荷。并且可以利用对机组进行大修的机会对凝汽器的低真空问题进行技术改造，更换真空系统那些已经被腐蚀的阀门与疏水管道，从而提高真空系统的密封性能。

另外，对冷却管中的沉积淤泥进行水力机械清洗，通常可以利用机组临时维修的机会进行，每三个月对其进行一次水力机械清洗，从而增加机组经济性。

结束语

现在越来越多的发电企业、施工企业都意识到真空对机组热效率的影响，从机组安装到机组检修都将真空系统的严密性作为重点进行控制。从安装过程着手为机组创造良好的真空环境，是我们安装工作者必须进行策划并制定科学有效策略的工作。

参考文献

[1]石凯.汽轮机真空下降故障及防范[J].中国新技术新产品,2010,18.

[2]DL/T5210.3-2009电力建设施工质量验收及评价规程（汽轮机机组篇）中国国家能源局，2012.10。