摘要:汽轮发电机组真空系统严密性不合格原因查找治理是火力发电企业的难题之一，且存在涉及范围广、排查工作量大、漏点隐蔽性高的特点。本文论述了某电厂凝汽器真空严密性不合格问题的查找过程及处理，对与其它同类型机组同类问题的解决具有一定的借鉴意义。
关键词:真空系统；严密性；灌水查漏；氦质谱查漏
某电厂#4机组为350MW亚临界、一次中间再热、两缸两排汽（高中压合缸）、单轴、八级回热、抽汽凝汽式汽轮机。机组真空系统包括水环真空泵、凝汽器、凝结水泵及所属的阀门与管道。机组凝汽器真空系统设置 2 台水环式真空泵，1 台运行，1 台备用，在机组启动时，可投入 2 台运行，缩短机组启动时间。
该机组自2013年11月份投产以来，真空严密性试验一直达不到“合格”水平。期间虽经历过机组大、小修及多次灌水查漏，真空严密性差问题未得到有效解决。针对#4机组真空系统严密性较差的情况，结合#4机现场实际，机组正常运行中依次对各系统进行了查漏及试验，现对排查方法总结如下：
1 轴封系统
轴封系统漏空主要为低压缸两侧轴封严密性过差造成，高中压缸两侧轴端为正压，机组正常运行时不会造成漏空，轴封严密性影响因素主要为：轴封压力、温度、轴封间隙、轴封结构及安装质量等，机组运行中无法对轴封间隙、轴封结构及安装质量进行调整，可通过改变轴封压力高低判断轴封的严密性，对此#4机通过调整轴封压力进行了严密性试验。
试验一：维持正常运行的轴封压力，#4机正常运行中轴封压力维持58kPa左右，通过关小轴封至轴加回汽门，保留开度为一圈，使轴封压力自然升高，通过进行真空严密性试验，同比轴封至轴加回汽门全开时试验结果，严密性提高，但真空严密性结果仍达不到合格。
试验二：关小轴封至轴加回汽门，开度为一圈，继续提高轴封压力，直到大小机低压轴封冒汽为止，进行真空严密性试验，有效果但试验结果仍达不到合格标准。
通过上述试验，判断#4机轴封系统存在漏空，为影响机组严密性的因素之一。
2 阀门严密性
对处于真空系统阀门严密性进行排查，重点排查无压疏水排空的阀门，主要为低加汽侧放水、放气门；真空破坏门、各抽汽管道的无压放水门；辅汽联箱至小机进汽管无压疏水门、高低加事故放水管路各放水门；热井放水门、低压缸两侧轴封进汽门前排污门；依次进行检查有无向内吸气现象并手紧阀门，通过进行真空严密性试验，结果仍不合格。
3 轴加疏水系统
机组正常运行中，轴封加热器疏水倒至凝汽器，如果阀门开度过大会造成空气通过轴加水封筒进入凝汽器造成真空降低，真空严密试验前，将轴加疏水由凝汽器倒至排地沟，并提高轴加汽侧水位由100mm至500mm，通过进行真空严密性试验，试验结果无明显变化。判断轴加疏水系统对#4机真空系统无影响。
4 对负压系统管路法兰封堵
真空系统关联设备管路法兰数量众多，排查量较大，主要由汽机检修人员采用抹黄油加覆盖薄膜的方式，重点对凝结水负压系统阀门法兰盘根、真空泵抽空气系统法兰盘根、凝汽器喉部焊缝、大小机后汽缸安全门、事故放水系统管路阀门法兰盘根、低加正常疏水管路阀门法兰盘根、扩容器减温水管阀门法兰盘根等进行了处理，通过真空严密性试验，效果不明显，结果仍不合格。
5 真空泵抽汽系统
汽机真空严密性试验时，均为关闭真空泵入口蝶阀后停运真空泵，然后开始进行试验，为排查确认真空泵停运后系统的严密性，#4机真空严密性试验前，采取了先关闭入口手动门，再关闭真空泵入口蝶阀然后停泵的方法，通过试验，最终确认真空泵抽汽系统不漏空。
6 氦质谱查漏
2018年10月05日该厂联系公司技术中心人员利用氦质谱检漏仪对#4机真空系统进行查漏，发现一般漏点两处，分别为凝汽器西侧膨胀节及其上部至轴封区域、4-1小机后汽封部位，漏率分别为3.06×10-5mbar.l/s、9.69×10-5mbar.l/s。发现严重漏点两处，分别为凝汽器东侧膨胀节及其上部至轴封区域、低压缸前汽封部位，漏率分别为6.49×10-4mbar.l/s、2.76×10-4mbar.l/s。10月08日提高轴封压力对严重漏点部位再次进行氦质谱查漏对比试验，将轴封压力调整至真空严密性试验时工况，测定两严重漏点漏率分别为1.19×10-5mbar.l/s、5.7×10-4mbar.l/s。提高轴封压力后，低压缸前汽封漏率下降，由严重漏点变为一般漏点，凝汽器东侧膨胀节及其上部至轴封区域漏率变化不大，仍为严重漏点。说明提高轴封压力后（低压缸前后汽封已出现冒汽）对减少真空系统漏空量有一定效果，但漏空部位仍存在较大漏空量。根据本次查漏数据分析得出以下结论：#4机组真空严密性长期达不到 “合格”的原因为真空系统存在严重漏空点，漏点部位为凝汽器东侧膨胀节、喉部及其上部至轴封区域及低压缸前汽封部位。具体查漏数据见下表1所示：
表1 #4机真空系统氦质谱检漏仪查漏具体数据
漏点评定标准：（漏率≥1.0×10-4mbar.l/s为严重漏点，1.0×10-5 mbar.l/s≤漏率＜1.0×10-4 mbar.l/s为一般漏点，漏率＜1.0×10-5 mbar.l/s为轻微漏点）
7 大修期间真空系统灌水查漏
2019年4月份#4机组按照公司计划进行了停运大修，为了充分利用此次大修机会彻底查找治理真空严密性低问题，该厂组织召开了#4机真空低治理攻关小组专题会，要求#4机真空系统灌水本着全面灌水、高度灌水原则进行。为保证此次灌水查漏效果，彻底查出#4机真空系统漏点，灌水前采取以下措施：①采用自制钢板及玻璃胶将低压轴封洼窝进行封堵，揭缸的情况下灌水高度至最高位置低压缸汽缸中分面。②对接至凝汽器的各疏水气动门、手动门开启，便于对管路阀门泄漏、法兰及阀门盘根泄漏情况检查。③对凝汽器两侧本体疏水扩容器、事故疏水扩容器保温拆除，便于对接至凝汽器管路焊缝及本体焊缝的检查。④对相关无压疏水门后排水管割管，便于排查阀门内漏情况。
本次对#4机真空系统进行灌水查漏，通过各级人员现场排查，共计发现影响真空系统的漏点11处。其中漏点较大部位为#4轴承座加强筋处，存在一漏焊直径为7mm的孔洞，面积约0.5平方厘米，此位置接近汽缸水平结合面，即使灌水查漏也较难发现，该漏点在机组正常运行中向低压缸漏入大量空气，严重影响真空系统严密性。凝汽器放水后对灌水查漏发现的所有漏点进行了治理。
图1 漏点位置用铁丝能够穿透缸体内外
8 小结
2019年08月份#4机组大修完毕后启动，带280MW负荷进行真空严密性试验，在真空系统不做任何调整的情况下，真空严密性试验下降速率为116.6Pa/min，达到“优秀”标准。本次真空系统查漏的难点在于真空漏点位置较高，漏焊点距低压缸结合面不足3cm，按一般标准要求灌水查漏至汽封洼涡下100mm的方法无法发现。最终通过各级人员的共同攻关，彻底解决了#4机组自投产以来真空严密性不合格的技术难题，提高了机组的安全经济运行水平。
参考文献：
[1]姚玄.300MW发电机组凝汽器真空严密性不合格原因分析及处理[J].科技创新与应用,2014(36):100.
[2]吴恒刚,王忠熬.350MW机组真空系统严密性差的原因分析与处理[J].华电技术,2013,35(11):82-83+99.
[3]曾威,程志超.660MW汽轮发电机组低真空跳机事故分析[J].科技展望,2016,26(28):62.