1000 MW機(jī)組凝汽器鈦管循環(huán)水泄漏側(cè)的快速確認(rèn)

武云鵬

（華能玉環(huán)電廠，浙江 玉環(huán) 317604）

采用水冷凝汽器的汽輪發(fā)電機(jī)組，如果凝汽器發(fā)生嚴(yán)重的鈦管泄漏，應(yīng)快速確認(rèn)泄漏位置，然后進(jìn)行單側(cè)隔離并處理。但泄漏側(cè)通常難以立即確認(rèn)，即使安裝了凝汽器檢漏裝置，也無法保證準(zhǔn)確判斷泄漏位置，由此造成事故處理的不確定性，延誤堵漏時(shí)機(jī)，嚴(yán)重時(shí)可能造成機(jī)組因水質(zhì)惡化而被迫停機(jī)甚至設(shè)備損壞。

1 目前存在的問題

1.1 凝汽器鈦管泄漏的等級(jí)

1000 MW超超臨界機(jī)組的凝汽器泄漏按嚴(yán)重程度不同分為3級(jí)，如表1所示。

1.2 確認(rèn)泄漏側(cè)的難點(diǎn)

圖1是常見的雙背壓、雙殼體、單流程表面冷卻式凝汽器的示意圖，每個(gè)凝汽器都有A、B兩側(cè)循環(huán)水進(jìn)行冷卻，如果某一根鈦管發(fā)生嚴(yán)重泄漏，可將其所在側(cè)的循環(huán)水管隔離，機(jī)組則可以繼續(xù)運(yùn)行，待堵漏結(jié)束后再恢復(fù)雙側(cè)運(yùn)行。

表1 凝汽器鈦管泄漏等級(jí)

但是，泄漏鈦管處在哪一側(cè)通常難以判斷。如圖2所示，A側(cè)或B側(cè)的循環(huán)水漏入凝汽器，造成熱井內(nèi)凝結(jié)水水質(zhì)惡化，表現(xiàn)為熱井和凝結(jié)水泵入口的凝結(jié)水氫電導(dǎo)率和鈉離子上升，而凝汽器熱井是連通的，因而無法判斷泄漏發(fā)生在A側(cè)還是B側(cè)。

1.3 常規(guī)處理方式及其弊端

1000 MW機(jī)組凝汽器鈦管嚴(yán)重泄漏的常規(guī)處理流程如圖3所示。

常規(guī)處理時(shí)，需要進(jìn)行隔離和放水以判斷泄漏側(cè)（圖3中虛線框部分），而凝汽器循環(huán)水側(cè)放水需要約120 min，加上凝汽器半側(cè)循環(huán)水隔離前要減負(fù)荷，使判斷過程相當(dāng)漫長(zhǎng)。對(duì)于嚴(yán)重泄漏，按規(guī)定應(yīng)在4 h之內(nèi)恢復(fù)凝結(jié)水水質(zhì)，但實(shí)際上存在很多不確定性。

圖1 凝汽器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

圖2 凝汽器泄漏

從凝汽器泄漏到最終水質(zhì)恢復(fù)時(shí)間（凝結(jié)水K+H＜0.2 μs/cm）的計(jì)算如表2所示，其中不包括單側(cè)放水后對(duì)泄漏鈦管進(jìn)行查找堵漏的時(shí)間。

表2 凝汽器泄漏至凝結(jié)水水質(zhì)恢復(fù)的操作時(shí)間（常規(guī)方法）

圖3 凝汽器鈦管泄漏處理流程

由表2可知，經(jīng)過第1步和第2步操作后，如果確認(rèn)凝結(jié)水水質(zhì)好轉(zhuǎn)，耗時(shí)為120～150 min，但如果首次隔離的一側(cè)并沒有泄漏、凝結(jié)水水質(zhì)繼續(xù)惡化，則必須進(jìn)行第3步和第4步操作，整個(gè)過程所消耗的時(shí)間約為280～310 min，大大超出規(guī)定的4 h，最終可能導(dǎo)致機(jī)組被迫停機(jī)。

2 快速檢漏方法

從表2可以看出，判斷泄漏的時(shí)間主要耗費(fèi)在凝汽器循環(huán)水放水操作中，如果不放水就能判斷泄漏位置，則隔離泄漏的時(shí)間將大大縮短。

根據(jù)真空狀態(tài)下打開凝汽器熱井放水門不僅無法放水，甚至?xí)鼩膺M(jìn)去的特性，可在凝汽器水側(cè)隔離后將其內(nèi)部抽成負(fù)壓狀態(tài)，如果該側(cè)為泄漏側(cè)，在抽真空過程中泄漏水量會(huì)逐漸減少，甚至停止泄漏，凝結(jié)水的氫電導(dǎo)率就會(huì)有變化。如果氫電導(dǎo)率沒有減小，表明泄漏在另一側(cè)，該側(cè)則不需要重新注水，可以立即恢復(fù)。如圖1所示，凝汽器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)有水室抽真空系統(tǒng)，通過水室真空泵抽氣管上的閥門可以選擇單獨(dú)對(duì)A側(cè)或B側(cè)抽真空。比如：先隔離A側(cè)循環(huán)水（即關(guān)閉A側(cè)循環(huán)水的進(jìn)口和出口蝶閥），然后開啟真空泵對(duì)A側(cè)抽真空，由于水側(cè)空氣很少，建立真空的時(shí)間應(yīng)在20 min以內(nèi)，這時(shí)如果凝結(jié)水水質(zhì)好轉(zhuǎn)，即證明A側(cè)有漏點(diǎn)，若水質(zhì)未好轉(zhuǎn)，說明漏點(diǎn)在B側(cè)。采用這種方式確認(rèn)凝汽器泄漏側(cè)所需時(shí)間約20 min。確認(rèn)位置后，需對(duì)泄漏側(cè)進(jìn)行放水。因此，即使首次隔絕循環(huán)水側(cè)沒有泄漏，需要重新隔絕，最終凝結(jié)水水質(zhì)的恢復(fù)時(shí)間也只需約145 min，如表3所示。

表3 凝汽器泄漏至凝結(jié)水水質(zhì)恢復(fù)的操作時(shí)間（新方法）

新方法在確認(rèn)循環(huán)水泄漏側(cè)的時(shí)間上優(yōu)勢(shì)明顯，尤其是在首次隔離錯(cuò)誤的情況下，可縮短水質(zhì)惡化時(shí)間約135 min，這對(duì)機(jī)組在循環(huán)水嚴(yán)重泄漏情況下能否繼續(xù)運(yùn)行意義重大。

3 應(yīng)用情況

2011年12月22日，某電廠1000 MW機(jī)組正常運(yùn)行過程中，凝結(jié)水氫電導(dǎo)率突然上升至大于1 μs/cm，屬于嚴(yán)重泄漏，應(yīng)立即隔絕泄漏側(cè)。經(jīng)過減負(fù)荷和相關(guān)準(zhǔn)備工作后，決定先隔離A側(cè)。隔離后，啟動(dòng)水室真空泵進(jìn)行抽真空，隔離側(cè)循環(huán)水壓力降到-10 kPa左右，約20 min后，氫電導(dǎo)率開始下降，說明隔離正確，42 min后降至1 μs/cm以下。為了進(jìn)一步驗(yàn)證此方法的正確性，嘗試停運(yùn)水室真空泵，開啟循環(huán)水入口門，升高循環(huán)水壓力，此時(shí)凝結(jié)水氫電導(dǎo)率重新開始上升，說明凝結(jié)水氫電導(dǎo)與A側(cè)循環(huán)水壓力相關(guān)，證明此方法確實(shí)有效。后經(jīng)凝汽器檢修查漏，確定凝汽器循環(huán)水A側(cè)上部有鈦管泄漏。

4 結(jié)語

本文提出的凝汽器循環(huán)水泄漏側(cè)快速確認(rèn)方法，可通過已有設(shè)備來完成，不需要增加設(shè)備和改造系統(tǒng)，可大大降低機(jī)組因凝汽器泄漏而非計(jì)劃停運(yùn)的次數(shù)，避免設(shè)備因水質(zhì)惡化而損壞。