凝汽器真空检漏的工具、方法与实践

福州电校焊接班 2018-07-05

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一、凝汽器真空检漏的设备

凝汽器是汽轮机重要的设备，它的作用不可小觑。凝汽器是否处于最佳真空对于汽轮机循环效率极其重要。在汽轮机稳定运行过程中，如出现凝汽器空气漏入、钛管（铜管）结垢、循环水水量不足等情况，直接影响到了凝汽器安全、经济性运行，因此保持凝汽器良好的运行工况，保证凝汽器的最有利真空，是每个发电厂节能的重要内容。

在众多的影响凝汽器运行问题当中，凝汽器空气漏入是最难解决的。凝汽器空气漏入主要存在两个途径：一是、新蒸汽带入汽轮机的，虽然汽机系统有除氧相关设备，但是依然有少量氧混在蒸汽中；二是、在真空状态下，低压回热系统、低压缸排汽缸、凝汽器设备等不严密处漏入空气。虽然漏量很小，但对真空影响较大。

常用真空检漏仪工作原理及其优缺点比较：

如何较为快速准确的查找出真空系统漏点不仅需要检漏人员较为丰富的经验，而且还需相关检漏设备的辅助。真空系统检漏过程中，频繁使用无外乎有两种设备：超声波检漏仪和氦气质谱仪。

超声波检漏仪工作原理：物体互相碰撞就会产生超声波干扰。真空泄漏时穿过漏孔的分子间会发生碰撞产生超声波干扰，在高于20kHZ的超声波频率范围内，环境噪声声压较低，泄漏噪声声压较高，该仪器利用这样的频谱特性，内部首先过滤环境噪声干扰信号，然后检测一定超声波频率范围内的泄漏噪声，从而定位位置。实际中，超声波检漏仪响应范围为40±1.5kHZ更为合适。

氦气质谱仪工作原理：氦气检漏仪主要包含离子源、磁分离器、吸入系统和离子收集极。将氦气质谱仪吸入管道安装到运行真空泵排气口，检漏人员将氦气喷射到预判漏点位置，如果存在漏点，则氦气被吸入凝汽器，最终氦气由真空泵排气口排出，质谱仪通过吸入管将氦气送到离子源电离，电离后带正电荷的锂离子被加速按环形轨道进入磁场，其半径取决于离子的荷质比。只有氦离子能通过过滤器到达离子收集极，并用电流来表达测量到达离子流。离子流通过内部数据处理显示到氦气质谱仪液晶显示界面上。

两种仪器工作原理不同，适用的场所也有差别，相互比较，各自优缺点如下：

超声波检漏仪的优点：

1、该仪器能准确的判断泄漏点的具体位置，及时消除缺陷。

2、该仪器体积小、重量轻、耗电少、一次性投入成本低。

3、适用的范围比较广泛，只要是有超声波干扰源就可以通过该仪器测量判断位置。

超声波检漏仪的缺点：

实际在真空检漏工作会发现由于火电厂现场设备较多，运行时会出现各种频率的声音，外界环境因素严重影响了超声波检漏仪准确性，致使超声波检漏仪无法正常适应实际现场工作情况。

氦气质谱仪的优点：

1、氦气属于惰性气体，化学性质稳定、分子式小、无毒、不易燃烧。

2、氦气价格低廉、易购买。

3、一般氦气质谱仪采用液晶触摸屏设计，内部数据可以根据现场设置，灵活性较高。

4、一般氦气质谱仪安装通讯接口，适合远方的数据传输。

5、氦气质谱仪精度较高（最小可检漏率≤5×10^-12mbar.L/s），吸气口处抽速快（30m³/h），漏率讯号的时间常数(<>

氦气质谱仪的缺点：

1、氦气质谱仪吸入口布置选择要求较高。

2、一般氦气质谱仪携带不便，同时需要携带一些氦气喷射设备（如：氦气瓶、氦气喷枪等）。

3、氦气属于气体，氦气气体轻，易扩散，所以氦气质谱仪对于漏点只能定性，不能定量；只能定区域，不能定点。

泄漏检测设备不断推陈出新，智能化设备不断涌现。但依然需要我们火电厂真空系统检漏人员在现场中去实践，只有实践才能更好的促进泄漏检测设备更好发展，才能充分发挥科技智能给实际工作带来的便捷。

二、凝汽器真空检漏的方法

汽轮机真空系统严密性直接影响着机组运行的经济性与安全性。《凝汽器与真空系统运行维护导则》（DL/T 932-2005）对汽轮机真空严密性要求规定如下：

目前，一些发电公司为进一步降低能耗，提高了真空严密标准，不少电厂真空严密性试验结果已被要求在0.13 kPa/min以下。标准的提高无疑会进一步提高对机组的热经济性，但如何能提升机组真空严密性，还得需要汽机等多专业互相配合，对对真空系统相关数据进行细致分析是第一步，然后再是初步确定漏点，并进行重点检漏。

汽轮机真空检漏前，建议对以下数据进行分析：

1、汽轮机轴封

高压轴封用来防止高压蒸汽外漏造成能量损失及污染环境，低压轴封用来防止空气漏入凝汽器致使真空降低。而目前某些电厂为了防止汽轮机润滑油中进水，经常习惯性降低轴封压力运行，这就会出现低压轴封密封不牢，致使空气进入凝汽器，影响真空。需要着重分析以下数据：主机低压轴封压力、供汽母管轴封回汽门开度、小机轴封压力、小机轴封回汽手门状态、轴封加热器液位高度及其U型管道水封情况。

2、真空泵及其射汽抽气器

真空泵目的是建立启动真空和维持汽轮机正常运行凝汽器真空。需要着重分析以下：真空泵电机电流、射汽抽气器就地门状态及工作情况。

3、给水泵密封水

给水泵密封水起到对给水泵的密封、润滑、冷却作用。回水通过负面水箱根据选择排地沟或凝汽器

需要着重分析以下数据：水箱密封水排放方式、水箱液位情况。

4、凝结水及其凝补水系统

凝结水系统的作用是收集汽轮机排汽凝结成的水和低压加热器疏水，经凝结水泵升压后经各低压加热器加热送往除氧器除氧。此外，凝结水系统还供给其它水泵的密封水、辅助系统的补充水和低压系统的减温水。需要着重分析以下数据：热井液位、胶球清洗装置状态、凝结水泵密封水情况、凝结水泵电流及其凝结水温度、凝结水含氧量情况、凝汽器真空数据及其排汽温度。

5、高低压旁路及其凝汽器疏水扩容器

汽机疏水基本都是进入疏水扩容器，目的是降低压力，如果高压蒸汽直接进入凝汽器，容易引起凝汽器超压，通过它可以降低压力，避免超压，同时里面有的还有减温装置，可以降低温度。需要着重分析以下数据：对已经设计了凝汽器疏水扩容器温度及其各个疏水管道疏水温度点观察。

6、循环水系统

为汽轮机排汽提供冷源，起到冷却排汽及供给机组冷却系统冷却水，同时建立真空系统。需要着重分析以下数据：循环水泵运行状态、循环水进出口压力及其端差、凝汽器水室液位、循环水管路阀门状态、虹吸井运行情况。

7、根据不同机组设计与凝汽器相关系统，如：直流炉启动疏水系统等。需要着重分析以下数据：根据实际现场观察压力及温度。

三、凝汽器真空检漏的实践

汽轮机凝汽器真空检漏是个实践性很强的工作，跟工作人员的实践经验、工作态度密切相关，当然，也离不开好的运气。就现场漏点的判断来说，可从以下几个方面入手：

1、是否有重大操作或发生异常情况：了解机组一些近期重要操作或者事故处理，判断是否可能损害与真空系统相关的设备，影响真空。

2、凝结水含氧量情况：了解凝结水含氧量，如果热井水侧漏入空气将严重影响凝结水含氧量，致使凝结水水质恶化。

3、双背压凝汽器真空比较：对于双背压凝汽器，通过隔离方式，如果隔离后发现某侧凝汽器真空值低，排气温度较高，初步划定泄漏范围。

4、凝汽器两侧端差比较：通过凝汽器两侧端差，判断疏水扩容器运行情况，如果存在泄漏端差异常增大。

5、手动操作与凝汽器相连阀门开度：了解汽轮机疏水系统阀门状态，就地操作与凝汽器相连正压蒸汽管路阀门，操作后正压蒸汽充满负压侧管道，判断阀后管道是否存在漏点。