赖小勇
韶关市坪石发电厂有限公司（B厂），广东，韶关
摘要：现代火力发电厂由于机组运行年限、启停次数增加及机组大修时间的延长，凝汽器的真空严密性会逐渐变差，凝汽器端差升高，真空下降会导致机组的供电煤耗显著增加，甚至出现难以维持机组安全运行造成非计划停运等后果。本文针对机组正常运行时凝汽器真空下降的原因进行全面的排查分析，利用氦气质谱检漏仪确定真空泄漏的范围，并进行试验对比数据分析，进而精准确定凝汽器真空的泄漏点，最终找到造成真空下降的原因，使机组凝汽器的真空、端差恢复正常，降低机组的供电煤耗。
关键词：凝汽器 异常 处理
1 前言
韶关市坪石发电厂有限公司装有两台300MW亚临界循环流化床机组，汽轮机为上海汽轮机厂生产的亚临界、单轴、一次中间再热凝汽器式汽轮机，每台机组配备两台50%容量的汽动给水泵组，四号机组于2009年投入商业运行，机组投运期间，四号机组真空严密性试验结果一直优秀，但是随着机组运行年限的增加，机组真空系统存在的问题也逐渐暴露出来，2019年6月27日四号机组启动并入电网运行，机组凝汽器端差由原来的3.5℃上升到10℃，在并网后抽B小机真空时，发现主机凝汽器真空快速下降，主机凝汽器真空由89KPa下降至86KPa，且B小机真空只能上升到73KPa，后将轴封压力提高至90KPa，B小机真空才上升至89KPa,凝汽器真空偏低3KPa，引起机组煤耗增加10g/kwh。
2 原因分析及处理方法
2.1 凝汽器循环水量不足
当循环水量不足时，汽轮机产生的乏汽在凝汽器中被冷却的量将减小，进而使排汽缸温度上升，凝汽器真空下降,造成循环水量不足的原因可能是循环水泵出力不足，流量不够；机组凝汽器两侧的进、出口电动阀未开到位。现场检查无异常，增加一台循环水泵，凝汽器真空变化不大，无法恢复正常值，故排除因开机凝汽器热负荷大造成循环水量不足引起真空偏低的可能性。
2.2 凝汽器、轴加、凝结水补水箱水位不正常
检查和核对就地，凝汽器水位并不高，排除因水位过高淹没凝汽器内不锈钢管造成真空下降的可能性，轴封加热器水位、凝结水补水箱水位均正常，排除因轴封加热器水位、凝结水补水箱水位过低导致空气漏入负压系统的可能性，机组负荷满足条件时做真空严密性试验，发现前两分钟下降速率过快，试验难以进行，证明真空系统漏入大量空气导致真空下降过快。
2.3 轴封系统故障
当轴封压力过低时，轴封蒸汽无法密封，空气就会从主机低压缸轴封处或小汽轮机汽缸的低压轴封处漏入空气，造成凝汽器真空下降。
凝汽器及其负压系统是个庞大而且复杂的系统，可以通过机组停运后凝汽器灌水查漏查找漏点，但机组无停运计划，在机组运行中，采取蜡烛火焰等方法在线查漏效果不明显，7月2日，机组180MW负荷运行，凝汽器真空突然从87KPa下降到84KPa，启动两台真空泵运行，将轴封压力提高至100KPa，才能勉强维持真空不下降，只要降低轴封供汽压力，凝汽器真空就会下降。
7月6日，公司委托广州粤能电力科技开发有限公司技术人员，运用德国莱宝公司生产的PhoeniXL300氦气质谱检漏仪对机组真空系统进行检查，氦质谱检漏技术具有快速、准确、重复性好、灵敏度高、可动态检测等优点。
运用PhoeniXL300型氦质谱仪的测试口配接吸枪，将吸枪口直接连到水环真空泵汽水分离器取样口。根据机组运行状况、性能参数，初步分析出真空系统的可疑漏点。将氦气直接喷到疑漏处，如有泄漏，则氦气被吸入真空系统，经过一定时间（约1～2min），通过水环真空泵排出，进入吸枪，进而吸入氦质谱分析仪，根据广州粤能电力查漏的结果，真空系统大的漏点主要在低压前后轴封、AB小机轴封低压侧,初步判断为轴封齿与大轴之间的间隙变大，导致需要调高轴封压力才能达到阻止外界的空气进入低压缸，但是轴封压力从50KPa调高至100KPa，造成高中压缸轴封处冒气严重，进入轴承箱，造成汽轮机润滑油含水率严重超标，威胁机组安全运行，运行中只能采取加强滤油的临时措施。
7月13日，四号机组停运，重点检查主机低压缸轴封及小机轴封管道的的滤网，发现临时滤网损坏严重，将临时滤网拆除，并检查轴封系统的疏水阀门，查看是否有内漏的阀门，7月17日，四号机启动并网，在抽真空阶段，主机凝汽器真空和B小机真空一起抽，发现两台真空泵运行都难以将真空抽起，将B小机排汽蝶阀关闭，将B小机隔离，真空得以抽至满足冲转参数的要求，机组启动并网后一直尝试将B小机投入运行，但是开启B小机排汽蝶阀前疏水门拉真空，会导致凝汽器真空下降过快，启动两台真空泵也无法阻止真空下降，故B小机暂时不投入运行，判断最大的漏点是B小机负压系统。
安排人员现场试验将B小机轴封供汽门开启，逐渐关闭B小机轴封回汽高压侧分门，发现B小机前轴封有大量蒸汽冒出，属于正常现象；但在逐渐关闭B小机轴封回汽低压侧分门，发现B小机后轴封没有任何蒸汽冒出，这属于异常现象，B小机轴封供汽后，轴封汽沿着轴封齿漏汽轴封回汽管道，若关闭B小机轴封回汽的阀门，B小机轴端应该会有蒸汽冒出，而B小机后轴封没有任何蒸汽，说明B小机轴封内部管道存在问题，导致B小机的轴封汽没有供到B小机低压侧轴封体上，而外界的空气由此漏入B小机气缸内，是造成凝汽器真空下降的主要原因。
8月17日四号机组停运，B小机缸温下降后，8月20日下午，检修人员在对四号机组B小机排汽立管进行内部检查时发现，4B小机排汽管内部轴封进汽管道弯头处有破损严重，由于管道在排汽立管内部，长期在高湿度环境下运行，运行人员难以发现，B小机轴封管道破损后，凝汽器真空直接将B小机轴封供汽抽走，轴封供汽无法供至B小机后轴封处，同时也对A小机、主机低压缸两端轴封也造成了影响，经过分析确认，这正是此前导致四号机组B小机多次拉不起真空无法投运的原因，故对此管道进行了更换。
8月21日，四号机组启动，B小机在汽轮机冲转前启动，轴封母管压力由100KPa降至50KPa，汽轮机高中压缸轴封不漏气，凝汽器真空顺利上升至正常值，汽轮机冲转一切正常，机组并网后，汽轮机凝汽器真空恢复正常，凝汽器端差下降到4℃以下，机组带负荷至240MW，进行凝汽器真空严密性试验，试验结果优，机组参数一切恢复正常。
3 结语
由于真空系统的复杂性，此次四号机组凝汽器真空异常事件，处理过程时间较长，需要不断的发现问题、分析问题，通过做试验，透过事件现象看到本质，最后精确定位到B小机排汽立管内部B小机轴封供汽管道弯头处损坏，这种现象是凝汽器真空系统较少出现的现象，当机组真空系统出现问题时，应根据有关仪表、现象、工况进行综合判断，进行相应的分析处理，为最终解决问题提供依据。