一種火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法，通過分析火力發電機組真空系統運行時的參數變化，初步確定火力發電機組真空系統的泄漏設備部位，再采用超聲波檢測儀檢測縮小火力發電機組真空系統的泄漏設備部位的范圍，最后通過氦質譜檢測儀精確定位，徹底改進了蠟燭、灌水等落后的檢測方法；本發明利用不同氦氣等其它氣體荷質比的離子具有不同電磁特性的特點將示蹤氣體氦分離、檢測，具有快速、準確、重復性好、靈敏度高、可動態檢測等優點。本發明只需三個工作人員即可，一般整個系統設備檢測完只需要三天，而且在機組運行中檢測發現泄漏設備，不影響機組的正常運行。
【專利說明】一種火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于泄漏檢測【技術領域】，涉及一種真空系統的泄漏檢測方法，具體涉及一種火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法。
【背景技術】
[0002]火力發電機組真空系統設備受到交變熱應力的影響，易產生開裂泄漏；凡是真空系統相連的設備部件在發電機組運行中易開裂，造成發電機組真空指標嚴重變差，影響了發電機組的經濟運行，而且在長期生產實際中很難消除這部分缺陷，造成火力發電經濟指標差，發電能耗舉高不下，嚴重困擾了火力發電企業的經營指標；發電機組真空系統設備在運行當中受交變熱應力的影響，設備焊縫易開裂，其他設備由于長時間老化易泄漏，從而使大量空氣漏入真空系統，造成發電機組凝汽器真空下降，發電能耗增加。
[0003]現有的發電機組長期采用蠟燭、灌水等原始檢測泄漏方式，蠟燭查漏方法安全性差，投入人力大，并且需要耗費大量的時間；灌水查漏方法局限性很大，對于汽輪機缸本體以及高空設備很難查到，由于灌水高度的限制，低加系統灌水時參與少，甚至是不參加，造成設備泄漏點很難發現；一般灌水至凝汽器汽側人孔門處的高度(考慮安全問題沒有達到低壓缸汽封洼窩處)，沒能全面覆蓋整個真空系統，再者灌水全憑人的感覺判斷，誤差大，微細的泄漏點是較難用人的感官判斷出。由于灌水靠靜壓，水在微小焊縫泄漏處形成表面張力，不易被工作人員發現。同時這兩種檢測方法必須都在停機狀態下進行。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法，該方法操作簡便、能夠快速準確檢測確定火力發電機組真空系統泄漏部位。
[0005]為達到上述目的，本發明采用的技術方案包括以下步驟:
[0006]I)采集火力發電機組真空系統運行時的嚴密性試驗參數，利用火力發電機組真空系統運行時的參數變化，初步確定火力發電機組真空系統的泄漏設備部位；
[0007]2)采用氦質譜檢測儀對初步確定火力發電機組真空系統的泄漏設備部位進行精確定位找到泄漏設備。
[0008]還包括以下步驟:
[0009]3)所檢測的火力發電機組真空系統的泄漏設備具有焊縫時，在采用氦質譜檢測儀檢測后，再利用超聲波檢測儀進一步精確的定位泄漏部位。
[0010]采用超聲波檢測儀檢測的具體方法如下:
[0011]采用超音波檢測儀對泄漏部位的焊縫進行掃瞄，通過耳機聽取泄漏聲或通過顯示屏讀取數位信號的變動，確定泄漏點。
[0012]所述的步驟I)中，火力發電機組真空系統運包括低壓缸本體及其連接部件、低加系統及其連接部件、凝結水系統及其連接部件、加熱器疏水連接部件系統、擴容器本體及疏水系統連接部件、低加系統各抽汽系統連接部件、聞中低壓軸封抽汽系統、軸加疏水多級水封內漏、鍋爐暖風器疏水系統、真空抽氣系統連接部件、低壓旁路系統連接部件、機組補水系統連接部件、軸封加熱器疏水系統、小機真空系統、機組旁路系統、排汽缸喉部、空冷島系統及其閥門、法蘭及管道焊縫和表計。
[0013]所述的步驟I)中，嚴密性試驗參數為發電機組的真空下降速度。
[0014]所述的步驟3)中，所述的氦質譜檢測儀包括氦氣噴槍、吸槍以及氦質譜主機；吸槍與氦質譜主機相連。
[0015]所述的步驟3)中，采用氦質譜檢測儀對火力發電機組真空系統的泄漏設備部位進行精確定位的具體方法是:
[0016]首先將吸槍連接在氦質譜主機上，開啟氦質譜主機，并調整主機的靈敏度，將氦質譜主機的零位設置在1.0E-OSPa.m3/s ;然后用裝氦氣的噴槍向火力發電機組真空系統的泄漏設備部位的外表噴射氦氣，在火力發電機組真空泵排汽口用吸槍檢測所排出的混合氣體；火力發電機組真空泵排出的氣體部分通過吸槍進入氦質譜檢測儀器內，通過設備內的分子泵分析排出氣體是否含有氦氣成分，并分析混合氣體內氦氣成分的濃度，以精確定位泄漏部位。
[0017]氦質譜檢測儀顯示值在主機零位1.0E-OSPa.m3/s基值上發生變化，說明檢測的部位有泄漏，具體泄漏設備漏量大小的判斷依據:
[0018]氦質譜檢測儀的顯示值在1.0E-08Pa.m3/s?5.0E_08Pa.m3/s為小漏量；
[0019]氦質譜檢測儀的顯示值在5.0E-08Pa.m3/s?1.0E_07Pa.m3/s為中漏量；
[0020]氦質譜檢測儀的顯示值在1.0E-07Pa.m3/s?7.0E_06Pa.m3/s為大漏量；
[0021]氦質譜檢測儀的顯示值大于7.0E-06Pa.m3/s為特大漏量。
[0022]還包括:
[0023]4)對檢測到的泄漏點采用以下方法進行處理:
[0024]4-1)首先對設備泄漏點外表面進行清理；
[0025]4-2)對清理后的泄漏部件采用耐高溫材料封堵；
[0026]4-3)在泄漏部件處多次涂膜耐高溫膠，每層涂膜完成后需凝固3小時，再進行下一次涂膜，最終使泄漏點表面形成一層韌性膜層。
[0027]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
[0028]本發明通過分析火力發電機組真空系統運行時的參數變化,初步確定火力發電機組真空系統的泄漏設備部位，再采用超聲波檢測儀檢測縮小火力發電機組真空系統的泄漏設備部位的范圍，最后通過氦質譜檢測儀精確定位，徹底改進了蠟燭、灌水等落后的檢測方法；本發明利用不同氦氣等其它氣體荷質比的離子具有不同電磁特性的特點將示蹤氣體氦分離、檢測，具有快速、準確、重復性好、靈敏度高、可動態檢測等優點。本發明只需三個工作人員即可，一般整個系統設備檢測完只需要三天，而且在機組運行中檢測發現泄漏設備，不影響機組的正常運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為本發明檢測方法的流程圖；
[0030]圖2為本發明檢測方法的示意圖。
[0031]其中:1為汽輪機高中壓缸；2為低壓缸；3為發電機；4為氦氣噴射點；5為汽輪機排汽氣裝置；6為真空泵；7為氦質譜主機；8為吸槍接入口。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述:
[0033]參見圖1，本發明火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法，包括以下步驟:
[0034]1)采集火力發電機組真空系統運行時的嚴密性試驗參數，利用火力發電機組真空系統運行時的參數變化，初步確定火力發電機組真空系統的泄漏設備部位；真空系統嚴密性是指真空系統的嚴密程度，以真空下降速度表示。試驗時，負荷穩定在80%以上，在停止抽氣設備的條件下，試驗時間為6min?8min,取后5min的真空下降速度的平均值(Pa/min)。真空系統嚴密性至少每月測試一次，以測試報告和現場實際測試數據作為監督依據。
[0035]對于濕冷機組，100麗及以下機組的真空下降速度不高于400Pa/min，10(MW以上機組的真空下降速度不高于270Pa/min ;對于空冷機組，300MW及以下機組的真空下降速度不高于130Pa/min，300MW以上機組的真空下降速度不高于100Pa/min ;背壓機組不考核，循環水供熱機組僅考核非供熱期。
[0036]如圖2所示，根據火力發電機組真空系統各種運行參數分析后，采用氦質譜檢測儀對真空系統以下系統進行檢測:汽輪機高中壓缸1及其連接部件、低壓缸2及其連接部件、發電機3、低加系統所有連接部件、凝結水系統所有連接部件、加熱器疏水連接部件系統、擴容器本體及疏水系統連接部件、低加系統各抽汽系統連接部件、高中低壓軸封回汽、軸加多級水封、鍋爐暖風器疏水、真空泵6及其連接部件、真空抽氣系統連接部件、低壓旁路系統連接部件、機組補水系統連接部件、軸封加熱器疏水系統、小機真空系統、機組旁路系統、汽輪機排汽氣裝置5及其連接部件、排汽缸喉部、空冷島等系統所有閥門、法蘭及管道焊縫、表計等設備進行全面的檢測測試。
[0037]2)采用氦質譜檢測儀對初步確定火力發電機組真空系統的泄漏設備部位進行精確定位找到泄漏設備。其中，氦質譜檢測儀主要部件包括:氦氣噴槍、吸槍、氦質譜主機7。精確定位的具體方法如下:
[0038]檢測前將氦質譜檢測儀零位設置在1.0E-08Pa -mVs ;采用氦質譜檢測儀對真空系統的每個連接部件分別在其外表(如圖2中所示的氦氣噴射點4)用噴槍噴射氦氣，在發電機組真空泵排汽口(如圖2中所示的吸槍接入口 8)用吸槍檢測所排出的混合氣體，真空泵排出氣體部分通過吸槍進入氦質譜檢測儀器內，通過設備內的分子泵分析排出氣體是否含有氦氣成分，并分析混合氣體內氦氣成分的數量濃度，以確認所測設備泄漏點位置及其泄漏的嚴重性，氦質譜檢測儀顯示值大于1.0E-08Pa.m3/s，說明檢測的設備有泄漏，1.0E顯示處的數值越大，08處顯示數值越小說明檢測的設備部位泄漏越嚴重。
[0039]本發明在測試口配接吸槍，將吸槍口直接連到真空泵汽水分離器取樣口。根據機組運行狀況、性能參數，初步分析出真空系統的可疑漏點。將氦氣直接噴到疑漏處，如有泄漏，則氦氣被吸入真空系統，經過一定時間(約1?2min)，通過真空泵排出，進入吸槍，對泄漏點進行分析。
[0040]本發明根據氦質譜檢測儀顯示數據判斷泄漏大小的依據為:
[0041]氦質譜檢測儀的顯示值在1.0E-08Pa.m3/s?5.0E_08Pa.m3/s為小漏量；
[0042]氦質譜檢測儀的顯示值在5.0E-08Pa.m3/s?1.0E_07Pa.m3/s為中漏量；
[0043]氦質譜檢測儀的顯示值在1.0E-07Pa.m3/s?7.0E_06Pa.m3/s為大漏量；
[0044]氦質譜檢測儀的顯示值大于7.0E-06Pa.m3/s為特大漏量。
[0045]3)所檢測的火力發電機組真空系統的泄漏設備具有焊縫時，在采用氦質譜檢測儀檢測后，再利用超聲波檢測儀定位泄漏部位。
[0046]超音波檢測儀泄漏檢測系統不同于特定氣體感應器受限于它所設計來感應的特定氣體，而是以聲音來檢測。任何氣體通過泄漏孔都會產生渦流，會有超音波的波段的部份，使得超音波檢測儀泄漏檢測系統能夠感應任何種類的氣體泄漏。用超音波檢測儀泄漏檢測系統掃瞄，可從耳機聽到泄漏聲或看到數位信號的變動。越接近泄漏點，越明顯。
[0047]4)對檢測到的泄漏點采用以下方法進行處理:
[0048]4-1)首先對系統所有的漏點面外面進行打磨、清理；
[0049]4-2)對清理后的漏點，采用耐高溫材料軟封堵，這種處理工藝具有一定的彈性和耐高溫性，克服了目前用焊接處理已被拉開的難題；
[0050]4-3)在以上步驟處理完后，在泄漏處多次涂膜耐高溫膠，每層涂膜完成后需3小時凝固，再進行下一次涂膜，最終使泄漏點表面形成一層韌性膜層。
[0051]本發明的原理:
[0052]火力發電凝結器真空是發電廠重要的監視參數之一，凝結器真空變化會對汽輪機安全、經濟運行有較大影響，運行試驗表明，凝汽器真空每降低IkPa會使汽輪機汽耗增加1.5%?2.5%，發電機煤耗增加3.0克/千瓦時，影響汽輪機效率下降0.305%，同時使循環效率下降，汽輪機排汽溫度的升高，會引起汽輪機軸承中心偏移，嚴重時會引起汽輪機的振動。此外，凝汽器真空降低時在保證機組出力不變時，必須增加蒸汽流量，導致軸向推力增大，影響汽輪機安全運行。另一方面，空氣漏入凝結水中會使凝結水溶氧不合格，腐蝕汽輪機、鍋爐設備，影響機組的安全運行。所以在汽輪機運行過程中，凝汽器真空是一項非常重要的參數，真空值的高低，直接影響機組的經濟性與安全性。機組運行過程中如果出現真空下降的問題，排除比較常見的故障外，真空系統的泄漏是造成真空下降的主要原因。我們推出研究的真空系統檢測及軟處理技術主要針對火力發電電企業真空系統設備泄漏難發現難處理的特點，對機組真空系統全面采取本發明方法檢測，同時結合發電機組運行設備受交變熱應力特點，應用本發明的軟處理技術工藝，使其真空嚴密性達到電力法規合格及以上標準，可是發電機組經濟性有大幅度提高。
[0053]實施例:
[0054]采用本發明方法實施后發電機組前后經濟指標及節能效益計算如下:
[0055]現以一臺300麗機組真空嚴密性治理經濟分析為例，一臺300MW機組真空嚴密性未經過我們檢測處理之前真空泄漏量為700Pa/min，采用本發明后真空泄漏量達到國家合格標準270Pa/min及以下的節能分析如下；
[0056]I)煤耗分析:
[0057]火力發電機組真空嚴密性每降低0.lkPa/min，機組真空可提高0.12kPa，對于火力發電機組，機組真空每提高IkPa(背壓每降低IkPa)發電煤耗可降低3.0g/kff.h，如果火力發電機組真空嚴密性高達700Pa/min，經采取本發明方法檢測并應用軟處理技術治理后達到270Pa/min，發電機組真空可以比以前提高0.516kPa，如果一臺30萬發電機組全年運行小時按6500小時計算，煤價每噸按450元計算，采取本發明實施后每年可節約燃料成本如下:30萬X3.0X0.516 = 0.4644噸/小時，全年運行6500小時可節約燃煤:0.4644X6500 = 3018.6 噸，可節約燃煤費用:3018.6X450 = 1358370 元.
[0058]2)增加發電量經濟計算:
[0059]火力發電機組真空嚴密性每降低lkPa，其他工況不變的情況下，發電機組可增加發電量為Ne (額定負荷)X1%，采取這種發明方法對真空系統檢測并對存在問題軟處理后，機組其他工況不變的情況下每小時機組可增加發電量:30萬Xl% X0.516=1548kff.h ;每年一臺30萬發電機組按6500運行小時計算，可增加發電量0.1548萬kff *hX6500 = 1006.2萬kW *h，若每度電按0.3元上網電價計算，30萬發電機組采取這種專利方法治理后每年可增加經濟收入為:1006.2萬kW.hX0.3 = 301.86萬元。
[0060]通過以上經濟性分析，采用這種發明專利辦法實施后火力發電機組全年可增加收入437.697萬元，經濟性效益很可觀。
[0061]以上內容僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護范圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明權利要求書的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)采集火力發電機組真空系統運行時的嚴密性試驗參數，利用火力發電機組真空系統運行時的參數變化，初步確定火力發電機組真空系統的泄漏設備部位； 2)采用氦質譜檢測儀對初步確定火力發電機組真空系統的泄漏設備部位進行精確定位找到泄漏設備。
2.根據權利要求1所述的種火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法，其特征在于，還包括以下步驟: 3)所檢測的火力發電機組真空系統的泄漏設備具有焊縫時，在采用氦質譜檢測儀檢測后，再利用超聲波檢測儀進一步精確的定位泄漏部位。
3.根據權利要求2所述的火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法，其特征在于:采用超聲波檢測儀檢測的具體方法如下: 采用超音波檢測儀對泄漏部位的焊縫進行掃瞄，通過耳機聽取泄漏聲或通過顯示屏讀取數位信號的變動，確定泄漏點。
4.根據權利要求1所述的火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法，其特征在于:所述的步驟I)中，火力發電機組真空系統運包括低壓缸本體及其連接部件、低加系統及其連接部件、凝結水系統及其連接部件、加熱器疏水連接部件系統、擴容器本體及疏水系統連接部件、低加系統各抽汽系統連接部件、高中低壓軸封抽汽系統、軸加疏水多級水封內漏、鍋爐暖風器疏水系統、真空抽氣系統連接部件、低壓旁路系統連接部件、機組補水系統連接部件、軸封加熱器疏水系統、小機真空系統、機組旁路系統、排汽缸喉部、空冷島系統及其閥門、法蘭及管道焊縫和表計。
5.根據權利要求1所述的火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法，其特征在于:所述的步驟I)中，嚴密性試驗參數為發電機組的真空下降速度。
6.根據權利要求1所述的火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法，其特征在于:所述的步驟3)中，所述的氦質譜檢測儀包括氦氣噴槍、吸槍以及氦質譜主機；吸槍與氦質譜主機相連。
7.根據權利要求6所述的火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法，其特征在于:所述的步驟3)中，采用氦質譜檢測儀對火力發電機組真空系統的泄漏設備部位進行精確定位的具體方法是: 首先將吸槍連接在氦質譜主機上，開啟氦質譜主機，并調整主機的靈敏度，將氦質譜主機的零位設置在1.0E-OSPa.m3/s ;然后用裝氦氣的噴槍向火力發電機組真空系統的泄漏設備部位的外表噴射氦氣，在火力發電機組真空泵排汽口用吸槍檢測所排出的混合氣體；火力發電機組真空泵排出的氣體部分通過吸槍進入氦質譜檢測儀器內，通過設備內的分子泵分析排出氣體是否含有氦氣成分，并分析混合氣體內氦氣成分的濃度，以精確定位泄漏部位。
8.根據權利要求7所述的火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法，其特征在于:氦質譜檢測儀顯示值在主機零位1.0E-OSPa *m3/s基值上發生變化，說明檢測的部位有泄漏，具體泄漏設備漏量大小的判斷依據: 氦質譜檢測儀的顯示值在1.0E-08Pa.m3/s?5.0E_08Pa.m3/s為小漏量； 氦質譜檢測儀的顯示值在5.0E-08Pa.m3/s?1.0E_07Pa.m3/s為中漏量； 氦質譜檢測儀的顯示值在1.0E-07Pa.m3/s?7.0E_06Pa.m3/s為大漏量； 氦質譜檢測儀的顯示值大于7.0E-06Pa.m3/s為特大漏量。
9.根據權利要求1至8任意一項所述的火力發電機組真空系統泄漏檢測處理方法，其特征在于，還包括: 4)對檢測到的泄漏點采用以下方法進行處理: 4-1)首先對設備泄漏點外表面進行清理； 4-2)對清理后的泄漏部件采用耐高溫材料封堵； 4-3)在泄漏部件處多次涂膜耐高溫膠，每層涂膜完成后需凝固3小時，再進行下一次涂膜，最終使泄漏點表面形成一層韌性膜層。
【文檔編號】G01M3/20GK104296942SQ201410453111
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月5日 優先權日:2014年9月5日
【發明者】殷進軍, 趙亞梅 申請人:西安亨特電力科技有限公司