核电厂凝汽器传热管缺陷处理与分析

核电厂凝汽器传热管缺陷处理与分析

赵鲁滨

华能海南昌江核电有限公司 海南海口582700

摘要：随着我国经济的不断发展，我国的用电负荷越来越大，为了满足不断增长的供电需求，电厂也都开足了马力来进行生产，其中的很多发电设备都处于长时间、高负荷运转态度，凝汽器是发电厂运转的重要设备，由于多方面因素的影响，它极易出现泄漏事故，不仅对生产产生很大的影影响，还有可能带来安全生产事故。为此，我将要在本文中对燃机电厂凝汽器泄漏原因进行分析，并提出有效的处理方法，希望对促进我国发电事业的发展，可以起到帮助作用。

关键词：核电厂；凝汽器；泄露

引言

凝汽器作为核电厂重要设备之一，其主要作用是将汽轮机排汽和热力系统中的各种乏汽凝结，并通过循环冷却水不断将乏汽凝结潜热散发到环境中。凝汽器体积巨大，内部结构复杂，包含大量冷却水管，且各冷却水管间的间隙很小，凝汽器运行可靠性直接影响机组的安全和效率。

1核电厂凝汽器泄漏共性问题

1.1给水泵密封水量不足

在机组正常运行中，给水泵的密封水回水至凝汽器，若密封水量不足，空气在凝汽器负压作用下从给水泵轴端进入凝汽器影响真空。

1.2真空系统故障

机组真空系统突然发生大量空气渗漏（比如疏水管道泄漏，轴封压力过低），当发生真空度急剧下降时，发电机组必须快速减负荷，并通过现象的分析，快速采取措施，及时找到真空急剧下降的原因。当凝汽器真空度以较小的数值缓慢地下降时，要找出原因是相对比较困难，此时我们应当全面检查分析凝汽设备的运行状况，仔细分析各相关数据，对真空度下降的现象和原因进行具体分析。

1.3冷却管和管板胀管处密封不严

凝汽器冷却管和管板的连接形式是影响凝汽器水密性的主要因素,从冷却管和管板连接的角度出发考虑,为了设计出无泄漏的凝汽器,主要从以下两个方面研究考虑：一方面,提高连接强度和密封性从而提高连接接头的可靠性,改进其连接形式,采用封焊连接形式。另一方面,采用双管板结构,双管板结构的采用可有效彻底隔离冷却水和蒸汽空间,因为在双管板的中间空间充有压力较高的除盐水,可有效阻止水室内的冷却水通过管口泄漏。这样,即使连接接头发生了泄漏,冷却水也不至于漏入到凝汽器蒸汽空间中去。此外,同时可通过除盐水水位的变化,从而判断出具体是哪块管板发生泄漏,以便及时进行检修。凝汽器钛管一般采用胀管法,通过采用胀管器扩大管口直径,使管子与端头管板紧密接触。在机组的运行中,这种先进的工艺方法能够保持连接处具有高度的严密性,并且在胀管后再用氩弧焊的方法使管端与管板焊接在一起,进一步提高管口的强度和严密性。但是在制造、使用和维护等原因不可避免会产生个别钛管管端与管板焊接部位有缺陷,造成凝汽器微漏。

2核电厂凝汽器泄漏问题的防治策略

2.1循环水系统故障处理

（1）循环水中断应立即脱扣停机，锅炉“MFT”，发电机与系统解列，注意汽轮机转速应下降。（2）开启交流润滑油泵运行，注意润滑油压正常，监视润滑油温及各热交换器温度的变化。（3）严禁使用汽轮机高低压旁路及锅炉5%旁路，检查关闭主蒸汽、再热蒸汽及小汽轮机高压蒸汽管道上至凝汽器疏水门。（4）保持凝结水泵运行，强制开启低压缸喷水对凝汽器降温。（5）根据真空下降情况，同时调整汽轮机轴封供汽量，待真空到零时停止轴封供汽并开启凝汽器真空破坏门。（6）对大小汽轮机隔膜阀进行检查，判断是否破裂。（7）循环水中断，使凝汽器温度升高，应待凝汽器冷却到50℃时方可向凝汽器送水。注意对凝结水硬度的监视。（8）循环水泵有明显故障或电气故障信号，严禁抢合循泵。

2.2规范安装,加强监督管理

（1)物体高空坠落砸伤钛管的损伤,在日常的工作中,要严格制定相关程序,防止使用的工具、零部件和相关材料由于管理使用不当落到凝汽器钛管上,从而对凝汽器钛管造成损伤。（2)海水中的贝壳类硬物、泥沙石等是造成凝汽器钛管划伤的主要原因,为防止这些物体进入到凝汽器钛管,可考虑在凝汽器钛管的入口处安装塑料套管或者二次滤网。（3)在凝汽器钛管检修时,采用探伤等手段对钛管进行检查,将发现有缺陷的钛管在未泄漏之前就采用管堵进行封闭,并且在汽侧凝结水查找是否有漏点遗漏,将缺陷风险降低至最低。（4)凝汽器钛管较薄,强烈的震动易造成断裂。因为磨损和震动都有造成泄漏的可能,所以检修及查漏时应该尽量避免强烈震动的发生。（5)在无氧以及弱酸性溶液的情况下,钛不易因为形成钝化膜而使其电位变负,因此停机时凝汽器应该放水并吹干,从而保证钛管处于富氧状态下停用。

2.3凝汽器循环水量不足的应对措施

在保持相同负荷的情况下，循环水量紧张，致使凝汽器循环水的进出口温差骤增，出现这类问题的原因主要是凝汽器中进入杂物而导致汽轮机凝汽器的堵塞。当出现此类问题时，如果汽轮机凝汽器装有胶球则需要采用胶球清洗装置的清洗机组，并加强反冲洗；如果汽轮机凝汽器出口管装有有虹吸装置，则首先检查虹吸装置的工作情况，恢复虹吸装置的工作。若凝汽器出口侧真空显示是0，其入口压力亦不断升高，此时应启用循环水系统的辅助抽气器，使得出口处再次保持真空状态，若情况需要可适量加大涌入凝汽器内的循环水量。与此同时，若凝汽器出入口温差持续变大，应仔细查看循环水出口管是不是有空气汇集或者钢管是不是出现了结垢现象，当出现此类故障时，应立即打开出口管处的空气排阀，将空气排净或采用胶球清洗装置清洗，特别需要注意的是，一定要在切断电源之后通过高压水进行正反冲洗。

2.4凝汽器泄漏的处理措施

凝汽器钛管的轻微泄漏是不用进行更换的，如果其泄漏超过了一定的程度，就必须对钛管进行整体更换，如果采用封堵的办法对泄漏点进行处理，及会对循环水的水量造成一定的影响。对于那些难以更换的钛管，我们可以封堵的方法，使用堵头，封堵钛管的两侧，这就等于让钛管从系统中脱离了出去。为了提高封堵的效果，我们一般会使用铜堵头，并将其加工成锥状，镶入到钛管内，它们可以起到良好的封堵效果。在封堵过程中，切不可使用铁质堵头，这是因为铁制的堵头会钛管造成损伤，且随着水中浸泡时间的延长，其还会出现生锈腐蚀的现象，这些生锈的部位，又会发展成新的泄漏点，就算没有出现泄漏，且长时间的封堵，它会慢慢和钛管融为一体，这对其后期处理，造成了非常大的困难。整体钛管置换法，也是钛管泄漏处理中的常用方法，其工艺处理也比较简单，钛管管口一般是用胀管法来进行固定的，剔除管口胀口，就可以将整根钛管拉出，在安装过程中，只需要使用专用的胀管器来扩大管口直径，使之卡在水室的铁板上，已达到固定的目的。

结语

随着我国现代化建设的不断推进，我国对电力供应的需求量不断扩大，其各种发电设备承担的工作量也越来越大。凝汽器是发电生产中的重要设备，主要负责给机组供应高品质的水，由于受到多种因素的影响，其会在使用过程中，出现泄漏故障，这会对其供应水的品质，造成很大的影响。为了及时发现泄漏的产生，我们应该定期对设备进行检漏，在发现有泄漏后，应该及时安排设备的检修工作，并采用合适的查漏方法，有效确定泄漏的地点。如果泄漏比较严重，应该对钛管进行整体的更换，如果泄漏不严重，我们可以使用铜制的堵头，对泄漏点进行封堵。为了有效防止凝汽器泄漏的发生，我们应该采用合适的防漏方法，例如采用添加药剂的方法，这些药剂可以有效清除管壁上的附着物，或者采用化学阳极保护法，这能有效防止化学腐蚀的产生。

参考文献

[1]徐星，黄起龙，戴维葆，等．考虑汽轮机工况变化的凝汽器最佳真空确定及应用[J]．动力工程学报，2015（1）：126-129．

[2]李家吉．热电厂汽轮机通流部分与凝汽器故障诊断研究及应用[D]．杭州：浙江大学，2012.