孙京生 王梓越

（1国网天津市电力公司 天津 300010 2国网天津市电力公司电力科学研究院 天津 300384）

引言

随着国家节能减排政策的落实，火电机组不仅要重视机组的安全运行，同时也要加大对机组运行稳定性和经济性的关注。汽轮机真空系统严密性的好坏对火电机组能否经济安全运行影响巨大。例如300MW额定负荷运行的机组，当真空系统出现严重漏点导致真空严密性不佳时，每当真空降低1kPa，机组热耗率上升约0.7%，煤耗增加约2.8g/kWh[1]。

氦质谱检漏技术是一种利用氦气作为检漏气体来检测真空容器泄漏程度的先进技术，该技术安全高效，近年来已被推广应用于火电机组的真空系统检漏测试试验。利用该技术，试验人员快速准确地检测出国津热电1号机组真空系统存在的漏点。

1 氦质谱检漏技术工作原理

1.1 氦质谱检漏仪功能特点

氦质谱检漏仪先将采集到的气体在质谱室中电离，根据不同荷质比的离子具有不同的电磁特性将示踪气体氦分离检测，氦气在质谱室中电离，并产生与离子数成比例的电流信号,该信号经放大和计算后以漏率的形式反馈给试验人员[2]。为了方便试验人员分析和比较，将氦质谱检漏仪所测漏率的量级与真空系统的泄漏程度一一对应（见表1）。

表1 漏率与泄漏程度对应表

1.2 氦质谱检漏技术原理

应用氦质谱检漏仪对火电机组真空系统进行检漏一般采用负压测试的方法。测试前在真空泵排气管出口装设氦质谱检漏仪传感器；测试时启动氦质谱检漏仪，在系统疑似泄漏部位喷射定量的氦气，使其环绕在被测点周围，真空系统的负压作用将氦气吸入系统（包含漏点）内，氦气通过真空泵排气管排入传感器，与传感器相连接的氦质谱检漏仪对采集到的氦气进行检测与计算，将漏率数值反馈给试验人员。试验人员根据漏率大小对喷气部位的泄漏程度进行判断。应用氦质谱检漏技术进行真空系统检漏的示意图见图1。

图1 应用氦质谱检漏技术进行真空系统检漏示意图

1.3 主要检测范围

应用氦质谱检漏技术对火电机组真空系统进行查漏检测的主要范围包括：

与凝汽器汽侧相连接的管道及设备，有中压、低压旁路系统及管道阀门、给水泵汽轮机排汽管道、水幕喷水、疏水扩容器的疏水系统、减温水系统、真空破坏门、轴封系统、水位计等。

低压系统，包括汽轮机低压缸防爆膜、低压缸汽封结合面，给水泵汽轮机轴封接合面等。

其他部分，包括温度计、真空压力表计和疏水泵等。

2 氦质谱检漏技术实际应用

天津国电津能热电有限公司1号汽机是东方汽轮机厂生产的C330/262-16.7/0.3/538/538型抽汽凝汽式汽轮机，该机组2018年第二季度A级检修后，机组真空状况一直不甚理想，真空严密性试验显示真空下降率高达450Pa/min，为改善机组运行状态提高系统真空度，试验人员应用氦质谱检漏技术对该机组进行真空系统检漏测试试验，主要检查设备见表2。

表2 主要检查设备

本次真空系统检漏工作共检测疑似漏点60余处，最终发现特大漏点1处，为A真空泵轴封；大漏点1处，为凝汽器疏水扩容器上部人孔；中漏点2处，为汽轮机低压缸励侧轴封和低压缸汽侧轴封；小漏点8处，微漏点46处。主要数据见表3。

表3 主要数据结果

表4 补漏后复测结果

在电厂运行人员对漏点进行补漏后，我们对漏点进行了复测（见表4），1号机真空严密性试验的真空下降率由450 Pa/min降至148 Pa/min，符合国家标准。

结语

真空系统是火电机组的重要系统，对火电机组的经济运行（如煤耗）影响很大。当机组真空严密性试验不合格时，运行人员应善于应用氦质谱检漏技术对机组进行真空系统检漏试验，结合漏点位置和机组运行情况对真空度下降的原因做出分析，采取正确的补漏措施，并对补漏结果进行复测，确保机组的经济、稳定运行。