郑楠
中海海南发电有限公司
摘要：在火力发电厂生产中，机组的真空系统为关键部分，真空系统泄漏为常见故障，可通过科学查漏方法发现漏点，排除故障。基于此，文章从火力发电厂真空系统常用查漏方法入手，以某火力发电厂的真空系统查漏实践为例，总结真空系统查漏方法应用要点，为火力发电厂实施真空系统管理工作提供帮助。
关键词：火力发电厂；真空系统；氦质谱仪
前言：火力发电厂真空系统出现漏点后，空气进入真空系统，加大排汽压力与温度，降低机组运行效率，加大机组运行能耗；提高凝冷器过冷度，使凝冷器的凝结水溶氧量提升，引发腐蚀问题，降低换热效率，严重时会引发安全事故。可见，关于火力发电厂真空系统查漏分析具有鲜明现实意义。
一、火力发电厂真空系统查漏方法
在火力发电厂真空系统查漏中，技术人员可根据机组运行参数，分析异常数据，初步分析真空系统是否存在漏点，再选择合适方法确定漏点位置，为真空系统运维管理提供帮助。
（一）参数分析
在机组运行参数分析中，可体现真空系统运行状况的参数有以下几项：
（1）轴封压力，在真空系统中，如果轴封压力偏低、轴封回汽开度过大，可能引发轴封失效，导致真空系统泄漏；（2）真空泵电流，该参数可体现真空泵的运行状况，如数据出现异常，考虑真空泵阀门开度出现偏差，加大真空系统中的空气浓度；（3）轴封加热器疏水水位，在机组运行中，轴加疏水存储于凝汽器中，如疏水水位偏低，影响凝汽器运行，引发轴封失效，出现渗漏；（4）给水泵密封水回水，在正常情况下，回水被运输至凝汽器喉部，如给水泵的水封管出现失水故障，可能使回水运输至渗入空气，使真空系统出现漏点；（5）循环水供水压力，供水压力偏低，降低冷却水量，影响凝汽器的真空效果[1]。
（二）确定漏点
在通过参数分析明确真空系统存在漏点的基础上，技术人员应选择合适方法，准确定位真空系统漏点位置，以便排除泄漏故障。目前常用的漏点确定方法有以下几种：
（1）检测凝结水溶氧量。在火力发电厂的机组真空系统中，漏点主要存在于水侧或汽侧。水侧的漏点不会过多降低真空系统真空值，会使凝结水溶氧量出现较大变化；汽侧的漏点会使真空系统真空值出现较大变化，不会过多影响凝结水溶氧量。就此，可根据凝结水溶氧量的变化程度，判断漏点位置。
（2）检测凝汽器真空值或排汽温度。如真空系统出现泄漏，则凝汽器真空值下降、排汽温度升高，技术人员可根据这两项参数变化，确定漏点位置。
（3）手动开启疏水阀。技术人员可手动开启疏水阀，在确保阀后正压的基础上，观察就地管道运行状况、真空值变化状况与真空泵电流变化状况，可观察到就地管道阀门冒汽、真空值下降、真空泵电流异常。
（4）灌水查漏。在火力发电厂的机组真空系统中，配置诸多动静密封装置，如真空系统出现轻微泄露，上述方法难以准确定位漏点。技术人员可采用灌水查漏法，直接观察真空系统中的漏水部位，明确漏点。但考虑到真空系统的后续运行，灌水查漏的高度有限，仅在汽缸最低轴封洼窝部位及以下进行灌水检查，超过最低轴封洼窝的部分不能排查。
（5）氦质谱仪查漏。在真空系统查漏中，氦质谱仪的查漏原理如图1所示。
技术人员将氦质谱仪的探头置（吸枪口）于真空泵排气口部位，向真空系统的可以漏点处喷入氦气。如真空系统中存在漏点，则氦气将在负压作用下转移至凝汽器中，再在真空泵作用下被抽出，经由真空泵排气口排出，氦质谱仪可通过探头检测氦气浓度，判断漏点大小与位置。和其他方法相比，氦质谱仪具有检查准确性高、简单便捷优势，是目前火力发电厂真空系统查漏最常用的方法[2]。在氦质谱仪查漏中，如果氦质谱仪检测数据≥10-6Pa·m3/s，则说明真空系统存在大漏点；如果检测数据≥10-7Pa·m3/s，则说明真空系统存在偏大漏点；检测数据≥10-8Pa·m3/s，则说明真空系统存在较小漏点；检测数据≤10-9Pa·m3/s，则说明真空系统不存在漏点。
图1 氦质谱仪查漏原理示意图
二、火力发电厂真空系统查漏方法应用实例
在明确火力发电厂真空系统查漏方法基础上，本文以某火力发电厂机组查漏为例，探究查漏方法的应用实践要点，以供火力发电厂参考。
（一）氦质谱仪查漏
该火力发电厂选用600MW的凝汽式汽轮机生产，在机组启动期间，技术人员使用氦质谱仪查漏，查漏结果显示，以A、B低压缸推拉装置排气口作为氦质谱仪探头检测位置，检测结果显示，氦气浓度为10-4~10-3Pa·m3/s，说明真空系统存在大漏点。通过氦质谱仪逐一排查漏点位置，发现机组的A、B低压缸左右两侧前后部位的推拉装置为漏点位置。
在确认真空系统漏点位置后，技术人员依托于汽缸补偿器，分析真空系统的泄露状况。在实际操作中，将汽缸补偿器的护罩作为边界线，使用氦质谱仪逐一检测内侧和外侧的泄露状况。检测结果显示，汽缸补偿器护罩内侧的漏点大于外侧。运维人员根据汽缸补偿器的结构，分析引发泄漏的原因在于结构的密封装置老化失效。失效部位位于推拉装置内侧和低压缸间的密封部位，以及汽缸补偿器护罩和推拉装置内侧密封部位，前者失效原因为老化，后者失效原因为焊缝开裂。
（二）漏点处理
考虑到机组运行期间，不能随意移动故障密封部位所在结构，运维人员通过密封胶填缝措施，处理漏点。在将漏点使用密封胶填补完成后，重新使用氦质谱仪查漏，查漏数值为10-5~10-6，说明密封填补处理不能有效密封漏点，真空系统仍存在较大漏点，影响机组正常运行。在此基础上，火力发电厂在机组机修期间，对汽缸补偿器、推拉装置实施解体处理，通过渗透探伤技术处理波纹补偿器与开裂焊缝，更换老化的密封法兰与密封条。在机组机修完成后，重新使用氦质谱仪查漏，查漏结果低于10-9，说明停机处理效果显著，真空系统不存在漏点。
结合上述实例可知，在真空系统查漏中，氦质谱仪法既可评估漏点程度，也可定位漏点位置，使技术人员全面了解漏点信息，为真空系统漏点处理方案的制定提供参考。同时，技术人员可利用氦质谱仪检测漏点处理方案的应用效果，评估漏点是否有效修补，实现真空系统泄漏问题的科学有效管理，有助于真空系统可靠运行，为火力发电厂生产提供保障。
结论：综上所述，火力发电厂技术人员可通过参数法、氦质谱仪等方法实施真空系统查漏，分析真空系统是否存在漏点，确定漏点位置。在火力发电厂真空系统查漏工作中，建议技术人员应用氦质谱仪法，确定漏点位置和漏点程度，采用科学方法修补漏点，再使用氦质谱仪评估修补效果，决定是否停机处理，科学管理真空系统。
参考文献：
[1]程实,刘忠源.某燃气电厂汽轮机真空严密性不合格原因分析及处理[J].上海节能,2020(07):790-793.
[2]顾柳栋,胥建群,皇甫泽玉,等.基于参数分析的电厂真空查漏方法研究[J].发电设备,2020,34(01):66-70.
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