摘要：近年来，随着大容量直接空冷机组陆续投产运行，空冷机组真空系统在生产运行中暴露的问题逐渐显现，其中空冷机组真空泄露问题受到了业内的广泛关注，因此研究其相关课题有着重要意义。本文首先对300MW空冷机组真空系统特点做了详细介绍，分析了空冷机组可能造成真空泄漏的多方面原因，并结合相关实践经验，分别从多个方面就其泄漏的查漏方法展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于提高300MW空冷机组防止真空泄露提供一些参考依据。
关键词：300MW空冷机组；真空泄漏；原因；查漏方法
1 前言
真空严密性是体现空冷机组运行效率的重要指标之一，直接关系着汽轮机运行时的经济性、安全性和调节性能。因此对各类真空泄漏造成真空严密性差问题的分析研究显得极为重要。本文通过真空泄漏问题的研究，将会更好地提升对300MW空冷机组真空泄漏原因的分析与掌控力度，经过合理化的措施与途径，进一步优化其在实际应用中的效果。
2 300MW空冷机组的概述
随着我国社会的不断发展以及科技水平的逐渐提高，大量的300MW空冷机组在我国北方富煤缺水地区得到了广泛应用。然而对于300MW空冷机组来讲，其在投入到生产的过程中的严密性会对其生产安全以及生产耗能产生十分直接的影响，故一直是300MW空冷机组应用企业所关注的重点所在。由于300MW空冷机组自身存在的一些客观原因继而使得其在投入生产以后经常会出现一些真空泄漏的问题，故一定要加大对其泄漏原因的排查才能有效避免此类事件的发生。
300MW直接空冷机组是空冷机组的一个种类，又可以将其称为空气冷却系统。直接空冷系统工作原理是汽轮机排汽在空冷凝汽器中被空气冷却而凝结成水，排汽与空气之间的热交换是在表面式空冷凝汽器内完成，为提高冷却效率，通常在散热器翅片管束下方安装有可变频调节转速的风扇进行强制通风冷却。在直接空冷换热过程中，利用散热器翅片管外侧流过的冷空气，将凝汽器中从处于真空状态下的汽轮机排出的热介质饱和蒸汽冷凝，最后冷凝后的凝结水经处理后送回锅炉。在300MW直接空冷机组中最为重要的设备便是空冷凝汽设备，该设备可以在汽轮机的排气口处搭建起一个固定的真空压力值，可以说其所建立起的真空压力值是汽轮机在运行过程中能够遵循的主要指标之一。当然，能够影响汽轮机在运行过程中安全性的主要因素便是其真空的严密性。汽轮机在机电生产中的主要作用在于可以将其在运行过程中排除的水量通过循环的方式供给给运行中的锅炉，继而达到工业生产的节能减耗。
直接空冷系统主要包括:排汽管道、空冷凝汽器、真空抽气系统和水冲洗系统。直接空冷系统的流程：汽轮机低压缸排出的乏汽,经由1根直径为5500mm的排汽管道引出厂房外，垂直上升到28m高度后，分出6根直径为2400mm的蒸汽分配管，乏汽由此引入空冷凝汽器顶部的配汽联箱。当乏汽通过联箱流经空冷凝汽器的翅片管束时，由轴流风机吸入的大量冷空气，通过翅片管的外部，与管束内的蒸汽进行表面换热，将乏汽的热量带走，从而使排汽凝结为水。凝结水由凝结水管收集起来,排至凝结水箱，然后由凝结水泵升压，送往汽机的热力系统，去完成热力循环。汽轮机的排汽有约70%-80%的乏汽在顺流式凝汽器中被冷却，形成凝结水，剩余的蒸汽随后在逆流式凝汽器中被冷却。在逆流管束的顶部设有抽真空系统，能够比较畅通地将系统中空气和不凝结气体抽出。
3 300MW空冷机组真空泄漏原因分析
通过对300MW空冷机组装置进行严格的分析可以发现，能够导致300MW空冷机组出现真空泄漏的原因有很多。
1.直接空冷机组本身质量问题
由于直接空冷机组的生产厂家很多，而目前又没有一个标准的检验标准，再加上空冷机组本身的体积较大，组成较为复杂，管道、阀门较多，交界处如果不能做到完全的严密就会影响整个机组的真空严密性。
2.安装质量不合格
直接空冷机组的体积大、重量大，并且空冷机组与汽轮机组之间的距离较大，因此导致直接空冷机组的安装工程较为复杂，与此同时由于安装方面的技术人员相对短缺，且业主方对安装工期要求较高，容易造成安装质量不合格，因此给机组漏空埋下隐患。
3.相关配套系统设置不科学
在我国直接空冷系统应用的时间并不长，无论是设计还是运行都缺乏相关经验，因此很多时候在直接空冷系统的配套系统设计方面还仍然沿用了同类型湿冷机组的设计方案，例如，300MW直接空冷机组低压轴封系统，轴封冷却器设计采用湿冷机组冷却面积，轴封母管管径偏小。致使空冷机组背压偏高，当提高轴封压力时，轴封冷却器不能冷却高背压下的轴封漏汽量，产生轴封溢汽量过大，而为了防止油中进水，必须将轴封压力降低，因此容易导致低压轴封产生漏真空。
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4. 运行过程中环境因素的影响
由于直接空冷机组在我国北方地区应用的较广，因此主汽参数、排气参数等要根据环境温度的影响不断调节，例如，在冬季环境温度处于零下时，空冷岛对风机风量要求很低，甚至不需要风机运转，反而需要采取相应的措施使系统可以回暖，避免防冻，如果防冻措施采取不当或者未采取措施，就会导致空冷散热器管束以及拐角焊接处冻裂，从而出现漏空现象。
5.人员操作不当或真空系统阀门内漏
直接空冷机组在启动中或正常运行过程中，由于人员阀门关闭不严、误开真空系统阀门也是常见真空泄漏的原因之一。
4 300MW空冷机组真空泄漏的查漏方法
1.直接空冷系统冷态下查漏方法
空冷机组的空冷单元位置高且空间大，采用纯凝式机组惯用的注水查漏方案小可行。而向整个真空系统通入压缩空气查漏的办法在实际中又存在难度。针对这些问题。我们在查漏过程中将真空系统分为两部分：第一部分为排气装置及其连接管道；第二部分空冷岛部分。对第一部分采用注水查漏，对于第二部分采用压缩空气查漏。
第一部分涉及的设备主要有：排汽装置、排汽总管、进入排汽装置的各疏水联箱及扩容器、凝结水泵入口管道、热井补水管路和除氧装置、#7低加(运行中处于负压区)、以及其它与排汽装置相连接的管道系统。这部分位置较低，涉及到的管路、阀门相对较多，采用灌水查漏更容易发现漏点，灌水时可以根据机组特点与实际情况，决定灌水水位高低，最低要求是使水位淹没排汽总管，因为这样可以使空冷岛部分与排汽装置有明显的隔离界面，有利于第二部分的加压查漏。
第二部分涉及的设备主要有：排汽支管上升部分、空冷岛散热面、顶部蒸汽分配母管、凝结水回收支管及总管的下降部分、抽真空管路等。这部分位置较高，我们选用压缩空气查漏。机组冷态时，关闭通向真空系统的阀门，机组真空系统模拟运行状态，形成封闭的真空腔室，然后不断地向腔室内充压缩空气，并保持适当的空气充压压力，防止真空膜片破坏。当充入的空气压力高于外界大气压力时(正压)，会从真空腔室封闭不严的地方漏气，并随着充入空气压力的升高，漏出的空气在泄漏缝隙处激荡外面的空气，形成激流而发出声音，然后再通过使用超声查漏仪，利用其灵敏的特性迅速找到泄漏点。
2.直接空冷系统运行状态下查漏方法
由于在机组冷态时，分别对主机真空系统和直接空冷系统进行灌水查漏和气密性试验，因此，在机组运行状态下，重点对未灌水的低压缸本体结合面、汽封、低压缸安全门等进行重点检测；同时由于管道在冷、热状态的膨胀不均匀性,要对管道膨胀节焊口进行仔细复查；在机组启动后，如负荷条件允许，可进行一次真空严密性试验，若发现真空严密性不合格合格，应重点排查真空系统阀门状态是否正确，并采用火烛法或手掌封堵真空系统对空管道，检查有无真空抽吸现象，发现异常及时采取相应封堵、消漏措施。
3.直接空冷系统其他查漏方法
对于空冷岛出现的其他漏点的查找方法，在工作中经过不断探索，也总结了一些经验。当运行中发现某一列抽空气温度明显低于相邻的其他列时，一般即判断为该列存在漏点。在空冷岛上无大风影响，内部风机停转的情况下，可采取“倾听法”来确认真空漏点，具体做法是，人耳贴近空冷散热管束仔细倾听，假如能贴近漏点附近是可以明显的听到漏气声的，进而最终确定真空漏点。所以除运行时停风机查漏外，如果环境条件允许，空冷岛查漏的最佳时间是停机打闸后，真空泵停转，此时空冷风机已停止，但真空尚存时，我们可以派人去空冷岛，从可移动的冲洗架上及A型室内仔细倾听，若有较大漏点可听到明显的吸气声，内外结合，极易确定漏点。
再有就是停机即破坏真空后，随着真空的降低，存在于空冷岛蒸汽分配管下部的漏点会滴出水来，通过此现象基本确定漏点的位置，滴水有的会滴到空冷A型室底部的格栅上，冬季寒冷，滴下的水极易结冰，也可以通过查找空冷岛A型室内冰点的位置来确定漏点的位置，因为除了封闭的蒸汽和凝结水外，空冷岛上再不会有其他水存在。
5 结束语
综上所述，加强对300MW空冷机组真空泄漏原因及查漏方法的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的真空泄漏处理过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
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论文作者:王中玉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
标签：机组论文; 真空论文; 系统论文; 严密性论文; 凝汽器论文; 汽轮机论文; 原因论文; 《电力设备》2017年第14期论文;