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對(duì)于其它同類型機(jī)組同類問題的解決具有一定的借鑒意義。合肥發(fā)電廠#3汽輪機(jī)組真空嚴(yán)密性試驗(yàn)一直不合格,甚至有時(shí)做不了本文論述了對(duì)此問題的原因分析和解決方法。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī) 真空嚴(yán)密性 原因分析 處置

多數(shù)情況下是嚴(yán)重的不合格，合肥發(fā)電廠#3汽輪發(fā)電機(jī)組為上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的型號(hào)為N125-135/535/535型式為超高壓、中間再熱、雙缸雙排汽、冷凝式汽輪機(jī)。近十年的運(yùn)行中做真空嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)。更有甚者在剛進(jìn)行試驗(yàn)不到一分鐘，由于真空下降過快，而不得在立即停止真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，恢復(fù)運(yùn)行工況。1996年的大修后，曾邀請(qǐng)中試所用氮質(zhì)譜儀來查找真空系統(tǒng)的漏點(diǎn)，但也只是查出一些小的漏點(diǎn)，并沒有解決真空系統(tǒng)的嚴(yán)重漏空氣問題。為此廠領(lǐng)導(dǎo)多次組織人員進(jìn)行攻關(guān)，均因?yàn)闂l件的局限而沒有能夠完全把問題解決。2006年#3機(jī)組又一次大修，廠領(lǐng)導(dǎo)指示，利用大修時(shí)機(jī)，一定要把問題解決。

      一、凝汽器真空的成因

其比容急劇縮小。如蒸汽在壓力4KPa時(shí)，蒸汽的體積比水容積大3萬多倍。當(dāng)排汽凝結(jié)成水后，體積就大為縮小，使凝汽器汽側(cè)形成高度真空，汽水系統(tǒng)完成循環(huán)的必要條件。正是因?yàn)槟鲀?nèi)部為極高的真空，所以所有與之相連接的設(shè)備都有可能因?yàn)椴粐?yán)而往凝汽器內(nèi)部漏入空氣，加上汽輪機(jī)排汽中的不凝結(jié)氣體，如果不及時(shí)抽出,凝汽器中形成真空的成因是由于汽輪機(jī)的排汽被冷卻成凝結(jié)水。將會(huì)逐漸升高凝汽器內(nèi)的壓力值，真空下降，導(dǎo)致蒸汽的排汽焓值上升，有效焓降降低，汽輪機(jī)蒸汽循環(huán)的效率下降。有資料顯示，真空每下降1KPa機(jī)組的熱耗將增加70kj/kw熱效率降低1.1%射水抽氣器或水環(huán)真空泵的作用就是抽出凝汽器的不凝結(jié)氣體，以維持凝器的真空。

二、真空嚴(yán)密性差的危害

一是真空嚴(yán)密性差時(shí)，汽輪機(jī)真空嚴(yán)密性差的危害主要表示在以下三個(gè)方面。漏入真空系統(tǒng)的空氣較多，射水抽氣器或水環(huán)真空泵不能夠?qū)⒙┤氲目諝饧皶r(shí)抽走，機(jī)組的排汽壓力和排汽溫度就會(huì)上升，這無疑要降低汽輪機(jī)組的效率，增加供電煤耗，并可能威脅汽輪機(jī)的平安運(yùn)行，另一方面，由于空氣的存在蒸汽與冷卻水的換熱系數(shù)降低，導(dǎo)致排汽與冷卻水出水溫差增大。二是當(dāng)漏入真空系統(tǒng)的空氣雖然能夠被及時(shí)地抽出，但需增加射水抽氣器或真空泵的負(fù)荷，浪費(fèi)廠用電及工業(yè)用水。三是由于漏入了空氣，導(dǎo)致凝汽器過冷度過大，系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性降低，凝結(jié)水溶氧增加，可造成低壓設(shè)備氧腐蝕。

真空的高低對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性有著直接的關(guān)系，對(duì)于汽輪機(jī)來說。真空高，排汽壓力低，有效焓降較大，被循環(huán)水帶走的熱量越少，機(jī)組的效率越高，當(dāng)凝汽器內(nèi)漏入空氣后，降低了真空，有效焓降減少，循環(huán)水帶走的熱量增多。通過凝汽器的真空嚴(yán)密性試驗(yàn)結(jié)果，可以鑒定凝汽器的工作好壞，以便采取對(duì)策消除泄漏點(diǎn)。

負(fù)荷不同，因真空系統(tǒng)的漏空氣量與負(fù)荷有關(guān)。處于真空狀態(tài)的設(shè)備、系統(tǒng)范圍不同，凝汽器內(nèi)真空也不同，漏空氣量也不同，而且相同的空氣漏量，負(fù)荷不同時(shí)真空下降的速度也不一樣。為此，法規(guī)規(guī)定，做真空嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)，負(fù)荷應(yīng)在80%額定負(fù)荷（有的機(jī)組是額定負(fù)荷）下進(jìn)行。真空下降速度小于0.4kpa/min為合格，逾越時(shí)應(yīng)查找原因。另外，試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)真空低于87kpa排汽溫度高于60℃時(shí)，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，恢復(fù)原運(yùn)行工況。 

灌水法查找真空系統(tǒng)不嚴(yán)密的方法的優(yōu)缺點(diǎn)#e#

      四、通常用灌水法查找真空系統(tǒng)不嚴(yán)密的方法的優(yōu)缺點(diǎn)

連接的動(dòng)靜密封點(diǎn)多，真空系統(tǒng)包括大量的設(shè)備及系統(tǒng)。輕微漏空氣的情況下很難發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，因?yàn)榭諝馔镂?，不夠直觀，保守的運(yùn)行中用火焰檢查法較繁瑣且效果不好，多數(shù)情況下使用的方法是機(jī)組停機(jī)后對(duì)真空系統(tǒng)進(jìn)行灌水找漏。這種方法比較直觀，漏點(diǎn)極易被發(fā)現(xiàn)，缺點(diǎn)是由于設(shè)備的原因，灌水高度高只能到汽缸的低軸封洼窩處，高于軸封洼窩的地方因?yàn)樗喜蝗ザ灰装l(fā)現(xiàn)，特別是與汽輪機(jī)汽缸相連接的管道系統(tǒng)。這也是廠多年來一直沒有能夠完全解決這臺(tái)機(jī)組真空嚴(yán)密性較差問題的原因。

找準(zhǔn)攻關(guān)方向五、總結(jié)以住經(jīng)驗(yàn)。

并且對(duì)查找出來的漏點(diǎn)也進(jìn)行了相應(yīng)的處置，針對(duì)以前曾在機(jī)組小修或停機(jī)時(shí)多次對(duì)汽輪機(jī)真空系統(tǒng)進(jìn)行過灌水找漏。但真空嚴(yán)密性差這個(gè)問題始終不能好轉(zhuǎn)的情況，決定從以前沒有進(jìn)行過的地方或系統(tǒng)進(jìn)行查找，即對(duì)汽輪機(jī)本體上部往灌不到水的地方進(jìn)行查找。

從汽輪機(jī)系統(tǒng)及設(shè)備的實(shí)際情況動(dòng)身，2006年3月機(jī)組大修。認(rèn)真研究可能呈現(xiàn)的各種情況，決定從以下可能造成嚴(yán)密性差，但平時(shí)不易檢查但又極易被忽視的幾個(gè)地方進(jìn)行查找。

發(fā)現(xiàn)與汽缸連接處存在幾處比較長(zhǎng)的裂紋。因汽柜的疏水管是接入凝汽器的此處正常運(yùn)行時(shí)為負(fù)壓，首先是高中壓外缸的法螺加熱汽柜部分。經(jīng)過撤除汽柜保溫。這無疑是對(duì)真空嚴(yán)密性有影響的經(jīng)分析，此處為變截面處，汽柜的薄板與汽缸焊接時(shí)如焊接工藝沒有處置好，易出現(xiàn)應(yīng)力集中，特別是機(jī)組啟停時(shí)，此處的應(yīng)力集中更大，極易出現(xiàn)裂紋。

用壓力水對(duì)法蘭螺栓加熱系統(tǒng)進(jìn)行檢查，其次高中壓外缸法蘭螺栓加熱裝置存在嚴(yán)重不嚴(yán)密的現(xiàn)象。汽缸裝復(fù)后通過對(duì)高中壓外缸法蘭螺栓加熱的進(jìn)汽管道進(jìn)行鋸管。發(fā)現(xiàn)問題相當(dāng)多：?jiǎn)栴}1汽缸螺栓螺帽下部平底墊片與汽缸法蘭螺栓密封面漏點(diǎn)較多（如下圖所示）經(jīng)查全部44顆螺栓有12個(gè)存在不嚴(yán)密的現(xiàn)象，有4處漏相當(dāng)大；問題2汽缸法蘭螺栓罩帽中間加熱棒插孔密封螺栓墊片密封不嚴(yán)密，此處漏點(diǎn)多達(dá)6個(gè)；問題3汽缸法蘭螺栓倒栽在下汽缸的絲扣底部局部工藝孔漏量較大，從這里漏入的空氣，沿疏水管進(jìn)入凝汽器，也導(dǎo)致真空系統(tǒng)嚴(yán)密性不合格。

還重點(diǎn)對(duì)低壓后汽封環(huán)進(jìn)行檢查，大修中。發(fā)現(xiàn)低壓后軸封的間隙均較標(biāo)準(zhǔn)要大，基本是1.2-1.6mm之間。如此大的汽封間隙，從軸封處漏入軸封加熱器的空氣量必定增加，射水抽汽器的負(fù)荷要增加，對(duì)凝汽器的抽空氣能力肯定受到影響，間接地影響到凝汽器的真空嚴(yán)密性。

還對(duì)拆除后的汽輪機(jī)中低聯(lián)通管進(jìn)行倒置灌水找漏，此外。對(duì)安裝后的聯(lián)通管法蘭及連接螺栓進(jìn)行薄膜及火焰找漏，對(duì)低壓防爆門進(jìn)行找漏均沒有發(fā)現(xiàn)問題。

六、問題的處置及效果檢查

認(rèn)真研究處置方案。對(duì)汽柜的裂紋處置，針對(duì)查找進(jìn)去的問題。嚴(yán)格依照在汽缸上焊接的工藝進(jìn)行焊接并進(jìn)行熱處理。對(duì)泄漏的螺栓墊片進(jìn)行重新研磨處置或更換墊片，偏重新進(jìn)行水壓試驗(yàn)，直到消除全部泄漏點(diǎn)。對(duì)于外汽缸螺栓下部的工藝孔，考慮到或許有其它方面的作用，對(duì)此工藝孔沒有完全封死，保管極小的局部。對(duì)低壓軸封，嚴(yán)格依照質(zhì)量規(guī)范的要求，配準(zhǔn)汽封間隙，并盡量向標(biāo)準(zhǔn)的下限靠。

對(duì)大修后的機(jī)組再進(jìn)行真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，通過對(duì)此次查找的漏點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的處置。數(shù)據(jù)已經(jīng)從不合格甚至不能做，大修后次383Pa/min已經(jīng)達(dá)到合格范圍之內(nèi)。爾后在機(jī)組運(yùn)行的幾個(gè)月內(nèi)，真空嚴(yán)密性試驗(yàn)值一直在合格范圍之內(nèi)。

七 結(jié)束語

有的廠家曾經(jīng)采取將低壓后軸封更換為蜂窩汽封的方法，對(duì)此類問題。想以此來減少漏入真空系統(tǒng)的空氣量和漏入軸承內(nèi)的蒸汽量，但效果不是很理想，此文可能對(duì)具有相同類型機(jī)組的相同問題有一定的借鑒意義。