汽机凝汽器真空系统检漏的方法及运用张涛

汽机凝汽器真空系统检漏的方法及运用张涛

张涛乐胜波

福建福清核电有限公司福建福清350318

摘要：随着工业的发展，汽机的应用愈加广泛。在汽机运作的过程中，凝汽器能够将汽机排汽冷凝成水，它是一种换热器。凝汽器的运作质量与汽机的运作质量有直接影响，在凝汽器真空系统实际运行时，为了保障系统的合理运作，一定要做好系统捡漏工作，了解系统的运作原理，并对系统数据进行分析，避免泄露问题的出现，本文就此进行了相关的阐述和分析。

关键词：汽机；凝汽器；真空系统

汽机包括蒸汽机和汽轮机，其中凝汽器是十分重要的组成部分，在整个汽机机组运行的过程中，要保障运行安全和运行效率，就要控制凝汽器的真空值，确保其在合理的范围之内。导致凝汽器真空值变动的原因有很多，如外部空气漏入、钛管结垢、机组负荷等等。其中，外部漏气最为常见。外部漏气情况分为两种，一种实新蒸汽携带外部空气进入汽轮机，另一种是汽轮机真空状态时凝汽器、低压回热系统等出现缝隙，导致空气漏入。空气漏入会导致跳闸、热系数降低等问题，进而影响汽机的整体工作效率。

一、汽机凝汽器真空系统捡漏设备

（一）超声波检漏仪

超声波检漏仪的工作原理主要是根据物体碰撞所产生的超声波干扰来判断物体的碰撞情况。内部要对环境噪声进行过滤，根据超声波频率范围了解噪音出处，进而定位泄露位置。在实际应用时，要将该仪器的影响范围控制在40±1.5kHz为宜。该仪器能够准确的判断泄露位置，且仪器体积小、消耗能量少、使用成本低。但该仪器容易收到外界干扰，进而影响捡漏准确性。

（二）氮气质谱仪

氮气质谱仪的组成部件包括离子源、离子收集极、吸入系统等。将该仪器安装在真空泵排气口的位置，捡漏人员要先对漏点进行预判，在将氮气向该位置喷射，如果出现漏点，则凝汽器会将氮气吸入，并由排气口排除，排出的氮气会在此送回仪器之中，通过仪器进行数据的分析和处理并在显示屏上显示。氮气质谱仪具有精度高、氮气成本低、氮气无毒、分子式小等优点，同时也具有携带不便、无法明确划分泄露区域的缺点。要根据仪器的实际应用情况选择恰当的捡漏仪器。

二、汽机凝汽器真空系统捡漏方法与应用

（一）捡漏方法

在捡漏工作实际开展之前，工作人员要对泄露位置进行预判分析，明确可能出现泄露的范围，进而提升捡漏工作的效率，减少泄露时间，避免机组长期处于不稳定的工作状态中。在应用捡漏仪器之前，可通过以下因素判断泄露位置：第一，了解凝汽器的工作情况，查询机组在出现恶化问题之前，是否进行过大型操作或重大的事故处理；第二，对设备的设计情况充分了解，并分析同类设计机组的泄露情况，判断泄露问题是否会出现在相同位置；第三，检查凝结水的含氧量，其会受到热井水侧漏问题的影响，如果漏入空气会影响凝结水的整体水质；第四，采用严密性试验的方式判断凝汽器的真空情况，可以通过隔离实验的方式，可以根据真空恶化的速度快慢来判断泄露位置；第五，综合分析小机排汽和相应的侧凝汽器的压力。如果没有异常则二者压力相同，如果二者不同，则说明存在泄漏点；第六，根据凝汽器两侧的端差来判断泄露情况，如果端差明显高于正常端差数值，则说明其存在泄露情况。

（二）应用案例

以某燃煤机组为例，该机组的负荷能力为350MW，与之匹配的真空泵和射水抽气器分别是3台和1台。在进行超速试验之前，对其真空严密性进行试验，结果为0.1kPa/min，正常有1台射水抽气器和真空泵运行。在试验完成之后，其真空严密性呈现出明显的降低状态，需要增加1台真空泵来维持整个系统的真空状态，且需要较大的电流。具体参数如下表所示：

根据实际捡漏测试情况可知，真空系统恶化情况发生的比较突然，该机组虽然进行了超速试验，但并没有其它大型操作情况。根据上述判断泄露位置的方法，可以对凝汽器真空系统的泄露情况进行初步判断，即：真空恶化主要由超速试验引起。在试验的过程中，可能出现低压缸防爆膜破损、低压轴封间隙磨损变形、本体受损、系统管道出现裂纹等问题。分析之后，可以选用氮气质谱仪进行捡漏，主要检测低压缸、低压轴封系统、凝汽器等位置。检查数据如下：防爆膜的初始读数为：9.3X10-7，响应度数为1.8X10-6；轴封初始读数为7.8X10-7，响应读数为2.9X10-6；联通管道的初始读数为1.2X10-7，响应读数为1.9X10-7；喉部的初始读数为8.8X10-7，响应读数为7.8X10-9。

表1燃煤机组的各项参数

，气缸结合面法兰螺栓加热孔也是比较常见的泄露位置。针对该位置的泄露问题，可以利用氮气质谱仪进行检查，并根据检查结果采取有效的处理措施。该问题通常可以采用注胶的方式进行处理，将加热口封堵，提升真空气密性。

结语

综上所述，在汽机实际应用的过程中，凝汽器真空系统的运行质量会直接影响机组的整体运行情况，所以一定要做好真空系统的捡漏工作，采取有效的捡漏方法，选择恰当的捡漏仪器，进而确保机组整体运行的安全性和可靠性。

参考文献

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[2]谢作爽,祁伟,方匡坤,etal.汽轮机真空系统的氦质谱仪检漏方法及泄漏案例分析[J].浙江电力,2017(11).

[3]陈小忠,崔国华,黄宁.凝汽器真空维持系统节能优化及实施[J].仪器仪表用户,2017(6).