一种凝汽器钛管在线快速查漏方法的探讨与应用

　　广东粤电靖海发电公司超临界2×600 MW机组自2007年2月18日投产以来,多次出现凝汽器钛管泄漏情况。钛管泄漏使海水进入凝结水给水系统影响了主蒸汽的品质,给汽轮机和锅炉设备的安全运行带来极大危害。通常采用的解列凝汽器半侧查找漏点的方法因钛管数量太多(一般600 MW机组凝汽器钛管设计数量均在38 000根以上)而盲目性较大。另外,长时间解列凝汽器,限制了机组带负荷的能力,极大地影响凝汽器换热能力,导致真空下降,从而影响机组的煤耗和热耗,并且钛管的长时间“干烧”还会影响钛管和钛管与端管板的焊口的寿命。对此,通过建立漏点的数学模型,并采用简单的查漏工具和工序,可快速、有效地查到凝汽器钛管的泄漏点。

　　1　数学模型的建立

　　采用二分测试法对漏点所在水室的管排进行排查。高、低压侧水室及凝汽器回热系统如图1所示。将每个水室简化成一个长方形,且设测试段高度方向为x方向(图2)。

　　当所有钛管完好处于正常状态时,凝结水泵出口的Na+浓度为一个稳定值K。水质正常时,x点水位上的Na+浓度f(x)=K,如果f(x)>K,说明该水位段有漏点。设测试段高度为L,整个凝汽器水室高为H。首先以整个水室高度为测试段,将水位升至L/2处,若f(L/2)>K,则漏点在(0,L/2)段,又以(0, L/2)段为测试段,取其一半的水位进行测试。以此类推,若f(L/2)=K,说明漏点在(L/2,L)段,则以此段作为测试段进行测量。按照上述方法,当L≤100 mm时,便可以确定漏点所在的最小范围。

　　2　查漏方法

　　运行中钛管泄漏表现为凝结水泵出口Na+浓度上升、凝结水电导率上升,同时伴随主蒸汽Na+浓度上升。正常运行情况下超临界机组给水及蒸汽品质如表1所示。

　　大部分超临界机组凝汽器都配有检漏装置,但由于机组在不同负荷下排汽凝结的分布形式无法准确模拟,装置检测到泄漏情况却无法准确判断哪个水室泄漏,因此可对检漏装置进行简单的改动,将高压侧检漏管道拆卸,低压侧检漏管道的取样点改装到集水板凝结水至高压侧热井的管道内并减少4条取样管。图3、图4分别为凝汽器检漏装置改进前、后的系统示意。对改进后的检漏系统,在50%~75% THA工况时可选择解列凝汽器内侧或者外侧循环水管路,使内侧或者外侧停运,同时打开K、L阀门。根据凝结水Na+浓度、电导率的变化及检漏装置报警情况则可判定低压内侧水室、低压外侧水室、高压内侧水室、高压外侧水室等4个水室中泄漏的情况(表2)。

　　确定某水室泄漏后需进一步判断泄漏钛管所在的管排位置。将该水室循环冷却水入口阀手动操作至1%~3%的开度,同时打开该水室上方的排空阀让该侧2个水室充水。通过调整该侧循环水管放水阀的开度可将该侧2个水室水位控制在凝汽器高度的1/2处,维持15~25 min,若凝结水泵出口Na+浓度、电导率都没有变化则将水位升高至凝汽器高度的3/4处,继续维持水位15~25 min,若Na+浓度、电导率有变化则将水位下降至凝汽器高度的5/8处,若Na+浓度、电导率下降,则说明泄漏点在(5/8,3/4)水位之间。按照上述方法最终可将泄漏位置锁定在100 mm管排范围内。