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)電機組，如果凝汽器發(fā)生嚴重的鈦管泄漏，應快速確認泄漏位置，然后進行單側(cè)隔離并處理。但泄漏側(cè)通常難以立即確認，即使安裝了凝汽器檢漏裝置，也無法保證準確判斷泄漏位置，由此造成事故處理的不確定性，延誤堵漏時機，嚴重時可能造成機組因水質(zhì)惡化而被迫停機甚至設備損壞。

1 目前存在的問題

1.1 凝汽器鈦管泄漏的等級

1000 MW超超臨界機組的凝汽器泄漏按嚴重程度不同分為3級，如表1所示。

1.2 確認泄漏側(cè)的難點

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，每個凝汽器都有A、B兩側(cè)循環(huán)水進行冷卻，如果某一根鈦管發(fā)生嚴重泄漏，可將其所在側(cè)的循環(huán)水管隔離，機組則可以繼續(xù)運行，待堵漏結束后再恢復雙側(cè)運行。

表1 凝汽器鈦管泄漏等級

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)凝結水水質(zhì)惡化，表現(xiàn)為熱井和凝結水泵入口的凝結水氫電導率和鈉離子上升，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機組凝汽器鈦管嚴重泄漏的常規(guī)處理流程如圖3所示。

常規(guī)處理時，需要進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)水隔離前要減負荷，使判斷過程相當漫長。對于嚴重泄漏，按規(guī)定應在4 h之內(nèi)恢復凝結水水質(zhì)，但實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)恢復時間（凝結水K+H＜0.2 μs/cm）的計算如表2所示，其中不包括單側(cè)放水后對泄漏鈦管進行查找堵漏的時間。

表2 凝汽器泄漏至凝結水水質(zhì)恢復的操作時間（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，如果確認凝結水水質(zhì)好轉(zhuǎn)，耗時為120～150 min，但如果首次隔離的一側(cè)并沒有泄漏、凝結水水質(zhì)繼續(xù)惡化，則必須進行第3步和第4步操作，整個過程所消耗的時間約為280～310 min，大大超出規(guī)定的4 h，最終可能導致機組被迫停機。

2 快速檢漏方法

從表2可以看出，判斷泄漏的時間主要耗費在凝汽器循環(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，甚至會吸氣進去的特性，可在凝汽器水側(cè)隔離后將其內(nèi)部抽成負壓狀態(tài)，如果該側(cè)為泄漏側(cè)，在抽真空過程中泄漏水量會逐漸減少，甚至停止泄漏，凝結水的氫電導率就會有變化。如果氫電導率沒有減小，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。如圖1所示，凝汽器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設計有水室抽真空系統(tǒng)，通過水室真空泵抽氣管上的閥門可以選擇單獨對A側(cè)或B側(cè)抽真空。比如：先隔離A側(cè)循環(huán)水（即關閉A側(cè)循環(huán)水的進口和出口蝶閥），然后開啟真空泵對A側(cè)抽真空，由于水側(cè)空氣很少，建立真空的時間應在20 min以內(nèi)，這時如果凝結水水質(zhì)好轉(zhuǎn)，即證明A側(cè)有漏點，若水質(zhì)未好轉(zhuǎn)，說明漏點在B側(cè)。采用這種方式確認凝汽器泄漏側(cè)所需時間約20 min。確認位置后，需對泄漏側(cè)進行放水。因此，即使首次隔絕循環(huán)水側(cè)沒有泄漏，需要重新隔絕，最終凝結水水質(zhì)的恢復時間也只需約145 min，如表3所示。

表3 凝汽器泄漏至凝結水水質(zhì)恢復的操作時間（新方法）

新方法在確認循環(huán)水泄漏側(cè)的時間上優(yōu)勢明顯，尤其是在首次隔離錯誤的情況下，可縮短水質(zhì)惡化時間約135 min，這對機組在循環(huán)水嚴重泄漏情況下能否繼續(xù)運行意義重大。

3 應用情況

2011年12月22日，某電廠1000 MW機組正常運行過程中，凝結水氫電導率突然上升至大于1 μs/cm，屬于嚴重泄漏，應立即隔絕泄漏側(cè)。經(jīng)過減負荷和相關準備工作后，決定先隔離A側(cè)。隔離后，啟動水室真空泵進行抽真空，隔離側(cè)循環(huán)水壓力降到-10 kPa左右，約20 min后，氫電導率開始下降，說明隔離正確，42 min后降至1 μs/cm以下。為了進一步驗證此方法的正確性，嘗試停運水室真空泵，開啟循環(huán)水入口門，升高循環(huán)水壓力，此時凝結水氫電導率重新開始上升，說明凝結水氫電導與A側(cè)循環(huán)水壓力相關，證明此方法確實有效。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 結語

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