火力发电厂凝汽器检漏技术探讨

火力发电厂凝汽器检漏技术探讨

赵磊

(中铝包头铝业热电厂内蒙古包头市014010)

摘要：凝汽器是重要的发电设备之一,它转化吸收了发电系统2/3的热量,是发电工质凝结水的必经之路。它体积大,管子多(十几万根),管子内部是冷却水,管子外部是工质凝结水,漏气是指外部的空气漏入凝汽器内,使凝汽器真空度恶化,从而降低系统发电效率。漏水是指管内的冷却水漏入管外的凝结水中,一方面,恶化了真空度;另一方面,更为严重的是,受污染的凝结水会在锅炉受热面上结垢,恶化传热,降低系统的发电效率,其危害性占锅炉故障率的80%。因此,有必要对凝汽器的泄漏进行在线监测,以便早做准备,避免全线停锅、停机而造成严重损失。本文分析了火力发电厂凝汽器检漏技术。

关键词：火力发电厂；凝汽器；检漏技术；

凝汽器水侧污垢的集聚，不仅会恶化真空，降低机组的经济性，而且还可能引起铜管腐蚀、泄露，严重影响了铜管的使用寿命。凝汽器铜管一旦发生泄露，会使机组锅炉给水品质迅速变差，造成锅炉水冷壁、过热器等受热面结垢，将对机组安全运行构成严重威胁。

一、概述

由于冷凝管制造过程中的不良工艺、机组运行中的振动、热涨冷缩、循环水中固体颗粒的磨擦和化学腐蚀等现象的影响,会造成凝汽器换热管涨接处松动,管壁腐蚀穿孔等故障,形成凝汽器泄漏,严重时,使热力系统设备不能正常运行。如何快速地判断凝汽器是否泄漏,准确地检测出凝汽器泄漏点的位置,采取有效措施排除凝汽器泄漏故障,是电厂汽机和化学专业的一项重要技术课题。根据凝汽器这一运行机理,从凝汽器热井中取得具有代表性的凝结水样品,用精密可靠的化学分析仪表,在线对凝结水样品进行分析,监测凝结水水质变化,是判断火电厂凝汽器是否泄漏的有效方法。

二、火力发电厂凝汽器检漏技术

1.静态检漏。一是灌水找漏。当停机时，在缸温管道温度允许的情况下，向凝汽器灌水，并维持24小时，然后查找泄漏的地方。灌水找漏比较直观，容易发现漏点，也容易操作，所以各电厂应用比较多。但是一些细小的裂纹只有在热态设备膨胀或有压力的情况下才发生泄漏，冷态不易察觉，因此有局限性。二是高位灌水加压找漏在高、低压缸前后轴封做一个专用挡板，在挡板内侧加牛油

盘根，然后打开某一级的压力表管或低压缸打压丝堵，监视水位。然后打开凝汽器补水门，随时监视最后一级指示压力，保证压力不超过防暴门动作压力，并保正保护膜不受水侵，当水位涨至监视水位时，立即关小补水门，然后保持水位4小时，检修、运行人员共同查漏，查漏后放水，消除漏点后再次灌水查漏，直至漏点全部查出消除。

2.动态检漏。一是焰烛法。在设备运行时，用蜡烛火焰靠近可能泄漏的负压部位，观察火焰是否被吸入来判断泄漏是否存在，此方法较方便，不用投资，随时都可以查，但局限性很大，现在只作为一种辅助手段。二是超声检漏。利用泄漏处产生的超声讯号，由调制器将其调制成可音频信号，放大后送到显示及输出。超声检漏仪在国内一些电厂有应用，也取得了一定的效果。使用超声检漏仪需要有丰富的现场经验和使用经验。所以应用较少。三是运行分析法。（隔离法）有时候泄漏处发生在和真空系统相同的管道中而不是凝汽器本身，如低压抽气管，低加空气管、低加疏水管，某些管道在接入凝汽器喉部前装有阀门，通过开启和关闭这些阀门，也就是切断可疑部位与凝汽器的联络，来察看真空系统的真空变化情况，来判断可疑部位的泄漏。这种方法切实可行，在很多电厂都有应用。但此这种方法只能用在一些运行中可以解列设备。对一些无法解列的设备仍无法检漏。

3.氦质谱查漏法。氦质谱检漏是将吸入的气体在质谱室中将气体电离，利用不同荷质比的离子具有不同电磁特性的特点将示踪气体氦分子分离检测，质谱仪主要由质谱室、真空系统和电子学控制组成，其原理是质谱室接在分子泵的高真空端，入口接在分子泵和机械泵之间，当气体被前级泵吸进时，少一部分进入复合分子泵，根据逆扩散原理，进入质谱室的电离室，由高温离子源灯丝将吸进的不同气体分子电离成不同的气体离子，因为不同的离子具有不同的荷质比，只有氦离子会通过过滤小孔（阻挡膜片），然后通过一块永磁铁，将离子偏转90°，最后打在收集集（接收板）上，变成电信号传到遥控器的液晶显示屏上显示出来，从而看到泄漏的情况。泄漏的大小主要看吸入氦气的多少，吸入越多，电离成氦离子就越多，所显示的漏率就越大。对检漏系统的一般要求有几点:一是检漏灵敏度高,可以检出很小的漏洞;二是反应时间短,提高检漏的工作效率;三是能定位、定量,不仅能够找出漏孔的具体为止,还能确定漏洞的大小尺寸,满足质量要求;四是能在检漏同时,尽量保证被检设备不受到损坏。采用的技术方案是由变送器组、V/F转换器、计数器、数据处理器、控制器、显示器构成监测仪,将变送器组的温度传感器探针、差压传感器探针、压力传感器探针固定安装在凝汽器与空气抽出器之间的管路中,需要测量的温度、流量和压力工作参数转换为标准电压信号,经V/F转换器将模拟电压信号转换成频率信号传给计数器,再由数据处理器进行处理,计算处理后将计算代码经控制器送入显示器显示测量的数据和计算的结果。这种方法经过试验后显然能够达到很好的运用。目前电厂里最普遍的氦质谱查漏虽然效果明显,但对漏点的定点定位还无法实现,查漏、堵漏工作还十分艰巨。

三、凝汽器清洗技术的选择

通常来说，凝汽器清洗技术的选择需要综合考虑到多方面的因素，如清洗费用，劳动力强度，清洗效果，对设备材料造成的损伤等。高压水射流清洗，射弹清洗，停机化学清洗完成后，铜管内表面清洁系数很高，但在凝汽器运行中铜管内壁很容易形成新的污垢；在线化学清洗可以有效抑制凝汽器运行过程中铜管表面形成脏污，但持续的化学加药过程可能对管材造成腐蚀且一直持续加药也是不现实的；胶球自动清洗一般则是要等到端差达到一定程度时才会投运，未投运过程中，新形成的脏污会使铜管传热性能下降进而会影响机组热经济性。投运超声波除垢系统后可以使凝汽器铜管内已形成的垢质厚度不再增加，且已结垢物质会随着强声场的作用破碎脱落，并能保证不再有新的垢质附着于凝汽器铜管表面。某25MW机组凝汽器安装超声波除垢装置，运行6个月后检查凝汽器铜管未发现有可见垢层。超声波除垢技术能使凝汽器铜管持续保持比较高的清洁系数。凝汽器超声波除垢技术相比其他几种凝汽器清洗方式，优势显著。一是现阶段，胶球自动清洗配合高压水射流清洗或化学清洗仍是电厂铜管凝汽器主要的清洗方式。若出现胶球回收率低等情况应立即查明原因，加以改造以提高清洗效果；化学清洗过程应严格按照操作规范来执行，特别是要注意防止铜管腐蚀泄露，并应严格控制废液达标排放；二是对于采用高压水射流清洗的电厂来说，可以考虑采用凝汽器射弹清洗技术替代原来的高压水射流清洗以提高清洗效率，控制清洗成本；三是超声波除垢技术能实现在线除垢防垢同步进行，具有除垢速度快，除垢效率高，自动化程度高，运行成本较低等诸多优点，在电厂具有非常好的应用前景。电厂可以在适当的时机考虑采用超声波除垢技术替代原有的清洗技术。推广使用凝汽器超声波除垢技术利于电厂进一步实现节能降耗。

凝汽器检漏是一项比较复杂的技术工作,本文只介绍了我们在实际工作中的一点体会,供从事该项工作的同志参考指正。

参考文献：

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