26 空冷安装质量是设计保证值的实体 - 图文

第七届全国火电空冷机组技术交流研讨会论文集

空冷安装质量是设计保证值的实体

赵维忠

（神华神东电力公司 陕西 榆林 719300）

【摘 要】通过近年空冷电厂机组投运发现，空冷安装质量由于监管不严出现问题较多。如:管道焊缝开焊现

象导致真空系统严密性差。主要原因是焊接时没有充分考虑空冷岛膨胀的问题，导致部分焊点开焊。另外空冷散热器外漏风量多，如大量的空气从孔洞、缝隙漏出，很多应该加密封的部位没有实施等，直接减弱了散热片的换热。产生这个问题的原因就是安装期间施工单位越工序施工，使机组整体安装质量达不到设计要求，造成空冷系统真空严密性差无法达到设计保证值，使机组运行背压升高、真空降低、排汽温度升高，煤耗增大，严重影响机组运行的安全性和经济性。

【关键词】直接空冷 真空严密性 工程监管不严

1 直接空冷系统真空严密性的重要性

直接空冷系统机组的真空严密性是衡量空冷电厂节能降耗的一个重要指标，是一个被普遍关注的问题，有时空冷岛系统真空严密性效果理想时，实际运行结果却不令人满意，通过检查，空冷岛上并没有泄漏，但排气管道主厂房内却发现汽轮机旁侧轴封、管道法兰、仪表及真空泵接口等处出现了大量泄漏。大量泄漏导致了夏季负荷带不上煤耗增高，特别是在冬季，由于泄漏带来了冰冻不安全因素，可能导致电厂被迫停机。真空系统严密性差，对机组夏季出力和冬季防冻影响特别大。直接空冷系统由于真空容积比湿冷机组大5-6倍，当系统中的不凝结气体增大，排气压力增大和排汽温度升高，降低机组经济性，排汽温度升高会使低压缸变形，造成机组振动，甚至使机组减负荷或者停机。其次，根据道尔顿定律，漏空造成空气分压力增大，致使凝结水含氧量增加，加剧管道腐蚀，增加除氧器负担，影响机组安全运行。此外，空气积聚在空冷系统内部，将导致蒸汽流被不凝结气体阻塞，使蒸汽不能畅通的流动，不凝结气体在此过程中形成空气障，降低空冷散热片的传热系数，致使凝结水温度降低、传热端差增大、真空下降；排气压力升高还使空冷风机转速调整幅度增大，形成蒸汽扰动加大，恶性循环导致排气压力突升，保护动作停机。所以要求真空严密性保持在规定标准内。

由于空冷机组的真空容积庞大，汽轮机泄漏、安装、焊接都会在很大程度上影响真空系统的严密性，所以这里重点强调的是空冷真空严密性不仅是在空冷岛上，也不能忽视对汽机旁侧管道法兰等的检查。针对上述情况，电厂都采取了一些措施，如通过查漏检查找到漏点并补漏，调整汽轮机轴端汽封等措施，尽量减小泄漏量，这些措施都取得了很好的效果。

图1和图2为空冷系统和空冷凝汽器的结构图。空冷系统包括空冷凝汽器管束、蒸汽分配管、凝结水收集联箱、排汽管道、空冷小管道(凝结水管道、抽真空管道、清洗管道、补充水管道)及保

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证空冷凝汽器能够安装和安全运行的钢结构部分。该结构包括管束侧梁及其支撑、管束下部的密封板、水平单轨梁、冷却单元间的隔墙及门、风机桥架、平台至风机桥架间的踏步、2 列空冷凝汽器之间的联络步道、小爬梯、踏板等。

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图1 空冷系统示意图

图2 空冷凝汽器

2 造成直接空冷系统真空严密性差的主要原因

影响机组真空系统严密性的主要原因是负压系统进入了过量空气， 而空气的漏入主要通过两条途径： 一是通过机组真空系统的漏点漏入， 二是蒸汽中的其它气体随同蒸汽一起排入凝汽器。其中后者约占漏入凝汽器空气总量的百分之几。因此， 空气主要是通过机组负压状态部件的不严密处漏入。通过分析造成漏泄的原因如下：

造成直接空冷机组真空严密性差的原因有：

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2.1 焊接人员技术水平低、责任心差，没有严格按照焊接工艺施工。空冷焊接是有着严格质量要求的 ： 焊接工艺要求“亚弧打底，电焊充填、盖面”，另外钳工的对口工作直接影响焊接质量，要求钳工调整好间隙，坚决不准夹铁件焊接，另外焊条型号要有焊接专工规定、确认，质检员要督处、检查，以确保焊接工艺质量。 不按要求施工，会造成焊接部位脆弱，在温度骤变时造成应力集中，被撕裂。图3是某电厂空冷岛集水箱在焊接过程中没有严格按照焊接工艺要求进行焊接，导致焊缝撕裂漏气：

图3 空冷岛集水箱泄漏

2.2 安装工艺粗糙、技术监督人员不力，也会造成泄漏。如某电厂在安装排汽管道轴向膨胀节时由于排气管道椭圆度不够，强力对口造成膨胀节导向圈与管壁紧密接触且在吊装过程有小的磕碰，导致膨胀节有裂纹而泄漏。

2.3 安装人员不细心，未能按照图纸设计要求进行安装，从而造成泄漏。某电厂低压轴封加热器疏水水封通未能按照设计要求安装，将注水管与溢流管反接，从而导致低压轴封加热器长期泄漏空气。

3 直接空冷机组真空查漏方法

系统的真空严密性除了定性和定量地进行评价之外，重要的是还得寻找真空系统的漏气点，以便采取措施堵漏，保持系统有较高的真空严密性，这一点对现代大容量汽轮机尤为重要。

过去那种用蜡烛火花检漏、灌水检漏，都比较繁琐。随着现代汽轮机技术的发展，近年来己开始应用新的检漏方法。即氦质谱检漏仪检漏或超声波检漏仪检漏。氦质谱检漏仪主要是对汽机厂房内的负压系统检漏，也是目前负压系统较常用的检漏方法，能检查出汽轮机真空系统中任何微小的空气漏泄处；超声波检漏仪主要是对主厂房外的负压系统，比较高，工作人员不易去的地方进行查漏，比如空冷岛等负压系统，对于泄漏噪音实行提取、分析、比对、定点。能够排除周边

噪音，精准地发现漏点。可以远距离定点漏点。可以在停机下检漏，也可以在线运营时

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检漏。检漏周全。湿冷电厂，空冷电厂都可以适用。还可以用于其他仪器难以检测的阀门内漏故障。操作简便两种方法结合使用能起到很好的效果。 4 直接空冷系统真空严密性的保证措施

直接空冷凝汽器真空严密性的保证措施：

4.1 现场安装焊接的质量控制。空冷凝汽器系统在现场安装时，要求施工单位严格按照施工安装手册进行安装焊接，严格检验焊接质量，保证焊缝质量。主管道、蒸汽分配管、下联箱有大量的焊口，特别是下联箱焊接时位置狭窄、操作不易，容易出现焊接质量问题。如需加强焊接工艺管理和焊接质量管理，确保焊口100%检验合格。此外，与真空系统相连接的阀门、法兰、膨胀节、仪表管等以及补水管道、汽轮机轴封系统等的安装质量也要严格把关。

图4 风板焊接

图5 集箱风头

图6 管束上部对口

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