江西大唐国际新余发电有限责任公司江西新余338002
摘要：220MW汽轮机真空系统庞大且复杂、漏点隐蔽性大，机组真空严性好坏直接影响汽轮机的真空，它不仅是项汽轮机运行重要经济指标，且影响汽轮机安全、稳定运行重要因素之一，所以提高机组的安全、稳定、经济运行，就必须提高汽轮机真空系统设备的可靠性。本文主要从理论及实践等方面提出了办法和建议。
关键词：火力发电厂；真空严密性；节能；实践效果
引言
江西大唐国际新余发电有限责任公司（以下简称新余发电公司）1994年成立，两台220MW机组分别于1995年、1996年建成投产；汽轮机机型为北京全四维动力科技有限公司N230/C220-13.24/（2.43）/538/538型；发电机机型哈尔滨电机厂生产的QFSN—220—2型水内冷汽轮发电机。2008年投资进行两台机组通流部分改造，铭牌出力由原200MW更改为220MW。2013年前1、2号机组真空严密性难以达到270Pa/min（合格值），1、2号机组真空严密性分别维持在500Pa/min、600Pa/min左右，这难题一直困扰汽机专业技术人员。
1、影响机组真空严密性因素
影响机组真空严密性因素主要是机组真空系统空气渗漏所致，空气通过两个渠道漏入凝汽器：一是通过机组真空系统的不严密处漏入，另一个是随同蒸汽或疏水一起进入凝汽器。除了凝汽器自身的严密性外，真空系统的气密性，它还包括给水加热器、低压气缸、汽轴封、向空排气的管道等。
1）低压缸等设备原因漏入空气造成真空度下降。原因主要：①汽缸制造、检修、安装质量有问题，汽缸法兰结合面不严或有残余应力存在，机组投运后出现漏汽；②机组启动、停止过程中加减负荷过快，汽缸夹层和法兰加热装置使用不当。
2）排汽缸及凝汽器壁泄漏。2号机组曾检查出排汽缸与轴承座夹角处有加工孔焊缝焊接不满，而凝汽器靠近中压侧壁因热负荷较大，经常导致裂缝。特别是接入凝汽器喉部的疏水管道若发生裂缝将直接影响机组的真空。
3）轴封供汽不足或中断。后轴封供汽不足或中断，将导致不凝结气体从外部漏入处于真空状态的部位，最后泄漏到凝汽器中，过多的不凝结的气体滞留在凝汽器中影响传热，凝结水过冷度增大，导致真空迅速下降。
4）凝汽器水位升高或满水。凝汽器汽侧空间水位过高引起真空下降的原因是：①凝汽器汽侧空间水位升高后，淹没了下边一部分铜管，减少了凝汽器的冷却面积，使汽轮机排汽压力升高即真空降低。②如凝汽器水位升高到抽空气管口高度，则凝汽器真空便开始下降。根据凝结水淹没抽气口的程度，开始真空降低缓慢，以后便迅速下降。
5）凝汽器水侧泄漏。凝汽器铜管泄漏，是凝汽器最常遇到的故障之一。凝汽器铜管泄漏，将使硬度很高的冷却水进入凝汽器汽侧，凝汽器水位升高，真空下降。
2、真空系统泄漏整治措施
1）采用灌水查漏、氦质谱检漏等方法认真做好真空系统查漏工作，对漏点及时彻底处理。一是采用的是灌水查漏的方法，灌水查漏直观简单，但细微裂缝难与发现，在2014年2号机组大修时查漏过程中，主要发现前、后凝汽器伸缩节泄漏。二是氦质谱检漏，其详细做法是：在怀疑泄漏的部位喷涂氦气，然后在真空泵排气口处的氦气浓度较大，可根据氦气浓度的大小判断该处是否漏空。
2）2014年2号大修期间对凝汽器内部伸缩节重点检查，发现凝汽器内部伸缩节处焊缝开裂严重，经专业分析主要是凝汽器内部伸缩节与低压缸连通位置经常会发生膨胀变形导致，以往临时停备检修多次采取补焊方式堵漏难以彻底根治泄漏。2号大修因检修工期较长，对凝汽器伸缩节处所有焊缝进行了全面打磨重新焊接，彻底改变了伸缩节的焊接线的稳定，极大降低了焊缝缺陷，运行半年多来伸缩节处焊缝查漏以很少见漏点。
3）2014年2号大修期间对低压缸检修时做全面检查，由于机组运行年限太长，机组振动、温差等多种变形因素导致低压缸缸体产生轻微变形，在中分面处不能完全密封严密，螺栓压紧后最大密封间隙在缸体转角及少量位置有0.03-0.04mm间隙，针对低压缸中分面间隙处的真空泄漏，经过严密研究设计，在低压缸中分面，采取密封面开挖宽度6mm深度4mm的方槽，并加装密封条，良好改善了低压缸体密封面处的泄漏，后经氦质谱仪查漏，中分面处漏点完全消除。
4）2号机组低压缸防爆门密封垫子泄漏。在我公司多次真空系统开机状态氦质谱仪查漏过程中在低压缸顶部防爆门处检测到明显漏点。停机检修时检查发现防爆门垫子会有负压拉升导致垫子的损坏情况，现场测量垫子压盖厚度，讨论后论证增厚纸板垫从0.5mm换成厚度1.5mm厚度完全可行，后更换低压防爆门垫子厚度运行情况良好，再未发生低压防爆门处泄漏情况。
5）2号机组低压缸轴封两端采用新型刷式汽封，轴端汽封从传统梳齿汽封换型刷式汽封，只在轴端汽封的最外端两道采用刷式汽封，既保障了机组采用新型汽封的安全性也良好改善了低压轴端汽封的泄漏量。
7）2号机组真空破坏门加装水封和一次手动门，加装了水封和一次手动门以后保障了真空破坏管路在机组运行时处于全封闭状态。
3、实践效果
2号机组经过2014年大修综合整治真空系统的设备，其真空严密性和真空度得到了较大的改善。真空严密性以往的600pa/min至今年度均值206pa/min达到行业良好标准，如2015年试验数据修前/修后：2月份修前654/152；3月份677/150；4月份635/153；5月份645/270；6月份688/250；7月份690/270；8月份633/210；9月份693/189。2号机组2015年真空度均值提高了0.78kpa，根据发电机组真空每提高1Kpa，机组经济性结合我公司运行的实际情况，查找实际运行工况参数：我公司机组提高1kpa真空度，影响热耗58.08KJ/kwh，影响煤耗2.41g/kwh，年度单机节约煤价成本约845万元（标煤单价按500元/吨），对企业的经营成本的降低有着较大利好，为企业节能做出巨大贡献。
4、结束语
真空系统庞大、漏点隐蔽性大，精准查找漏点有一定困难，目前只有依靠技术手段进行查漏，根据漏点再制定有针对性解决方案。目前检漏方式有卤素检漏法、超声波检漏法、真空灌水法和氦质谱检漏法，其中氦质谱检漏法是目前汽轮机真空系统检漏的比较先进方法。
要使机组真空严性合格，甚至达到优良指标，最重要手段就是通过设备的点检定修及科学规范管理，提高设备的可靠性，杜绝或减少真空系统设备的泄漏，实现机组“安全、稳定、经济运行。