1000 MW機組凝汽器鈦管循環水泄漏側的快速確認

武云鵬

（華能玉環電廠，浙江 玉環 317604）

采用水冷凝汽器的汽輪發電機組，如果凝汽器發生嚴重的鈦管泄漏，應快速確認泄漏位置，然后進行單側隔離并處理。但泄漏側通常難以立即確認，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兩側循環水進行冷卻，如果某一根鈦管發生嚴重泄漏，可將其所在側的循環水管隔離，機組則可以繼續運行，待堵漏結束后再恢復雙側運行。

表1 凝汽器鈦管泄漏等級

但是，泄漏鈦管處在哪一側通常難以判斷。如圖2所示，A側或B側的循環水漏入凝汽器，造成熱井內凝結水水質惡化，表現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生在A側還是B側。

1.3 常規處理方式及其弊端

1000 MW機組凝汽器鈦管嚴重泄漏的常規處理流程如圖3所示。

常規處理時，需要進行隔離和放水以判斷泄漏側（圖3中虛線框部分），而凝汽器循環水側放水需要約120 min，加上凝汽器半側循環水隔離前要減負荷，使判斷過程相當漫長。對于嚴重泄漏，按規定應在4 h之內恢復凝結水水質，但實際上存在很多不確定性。

圖1 凝汽器循環冷卻水系統

圖2 凝汽器泄漏

從凝汽器泄漏到最終水質恢復時間（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恢復的操作時間（常規方法）

圖3 凝汽器鈦管泄漏處理流程

由表2可知，經過第1步和第2步操作后，如果確認凝結水水質好轉，耗時為120～150 min，但如果首次隔離的一側并沒有泄漏、凝結水水質繼續惡化，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。

根據真空狀態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，可在凝汽器水側隔離后將其內部抽成負壓狀態，如果該側為泄漏側，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，該側則不需要重新注水，可以立即恢復。如圖1所示，凝汽器循環冷卻水系統設計有水室抽真空系統，通過水室真空泵抽氣管上的閥門可以選擇單獨對A側或B側抽真空。比如：先隔離A側循環水（即關閉A側循環水的進口和出口蝶閥），然后開啟真空泵對A側抽真空，由于水側空氣很少，建立真空的時間應在20 min以內，這時如果凝結水水質好轉，即證明A側有漏點，若水質未好轉，說明漏點在B側。采用這種方式確認凝汽器泄漏側所需時間約20 min。確認位置后，需對泄漏側進行放水。因此，即使首次隔絕循環水側沒有泄漏，需要重新隔絕，最終凝結水水質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恢復的操作時間（新方法）

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

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。經過減負荷和相關準備工作后，決定先隔離A側。隔離后，啟動水室真空泵進行抽真空，隔離側循環水壓力降到-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，開啟循環水入口門，升高循環水壓力，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側循環水壓力相關，證明此方法確實有效。后經凝汽器檢修查漏，確定凝汽器循環水A側上部有鈦管泄漏。

4 結語

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