[发明专利]一种燃气轮机空气冷却系统TCA冷却器快速查漏方法

说明书

本发明涉及一种燃气轮机空气冷却系统TCA冷却器快速查漏方法，包括：1)运行一台真空泵，获取凝汽器出口的凝结水溶氧量DD1、TCA冷却器出口的凝结水溶氧量DT1和凝汽器真空度VD1；2)两台真空泵同时运行，获取凝汽器出口的凝结水溶氧量DD2、TCA冷却器出口的凝结水溶氧量DT2和凝汽器真空度VD2；3)机组增加或降低负荷，获取凝汽器出口的凝结水溶氧量DD3、TCA冷却器出口的凝结水溶氧量DT3和凝汽器系统真空度VD3；4)当凝汽器真空度或凝结水溶解氧量高于设定正常阀值时，快速判断凝汽器与TCA冷却器之间的泄漏位置，并进一步对TCA冷却器进行查漏。

技术领域

本发明涉及燃气轮机监测技术领域，尤其涉及一种M701S(F)型燃气蒸汽联合循环发电系统中燃气轮机空气冷却系统TCA冷却器快速查漏及凝汽器真空下降原因筛查的方法。

背景技术

日本三菱公司生产的M701S(F)型燃气蒸汽联合循环发电系统中，燃气轮机1的透平转子采用透平冷却空气系统(TCA系统)进行冷却。如图1所示，冷却空气从空气压缩机出口抽出，经过TCA冷却器7冷却后进入燃气轮机透平转子。TCA冷却器7的冷却水取自余热锅炉给水系统，利用凝汽器2的凝结水降低冷却空气温度，凝结水由凝结水泵5抽出送入轴封蒸汽冷却器6中换热，吸热后的凝结水经低压给水泵8送入余热锅炉，提高联合循环热效率。凝汽器2中的不凝性气体经真空泵3抽出后通过排气管4排放。

实际工作中，冷却回路总是不可避免地存在小量的漏泄；而燃气轮机中，TCA冷却器(透平冷却空气冷却器)的泄漏不仅对燃气轮机的安全运行存在较大隐患，同时会对锅炉、汽轮机等设备的防腐蚀和汽机发电机组出力产生不利影响。这是因为TCA冷却器的空气侧压力高于水测压力，当换热管发生腐蚀泄漏后，部分高压空气进入换热管内，并随锅炉给水进入汽包、汽轮机，最终排入凝汽器。随着泄漏空气量增多，凝汽器真空泵抽气能力无法满足多余不凝气体排出，导致汽轮机排汽压力升高，发电机组出力下降；同时锅炉给水溶解氧含量升高。在这种状态下长期运行会导致锅炉、汽轮机及管道的氧腐蚀风险增加。因此，TCA冷却器泄漏问题需要及时发现，并迅速采取维护补救措施。

目前为止，在燃气轮机运行过程中对TCA空气冷却器是否泄漏还没有及时有效的判断方法。TCA冷却器泄漏可导致凝汽器真空度降低和凝汽器出口凝结水溶氧量上升，但这不能作为判断TCA冷却器泄漏的必然结果。因为凝汽器系统泄漏同样会产生此类后果，而且凝汽器真空系统的查漏工作更加繁琐、难度更大。由此可见，快速判断TCA冷却器泄漏情况对保证燃汽轮机安全运行、预防汽水设备腐蚀及凝汽器真空系统查漏可以起到事半功倍的效果。

发明内容

本发明提供了一种燃气轮机空气冷却系统TCA冷却器快速查漏方法，根据凝汽器真空度变化值和凝结水溶解氧量的变化值判断真空泵排气系统的有效性以及判定是否存在空气泄露问题，能够快速确定M701S(F)型燃气蒸汽联合循环发电系统中的TCA冷却器是否存在泄漏，另外该方法与凝汽器真空系统查漏方法相结合，还能够快速确定凝汽器真空度降低的原因。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种燃气轮机空气冷却系统TCA冷却器快速查漏方法，包括如下步骤：

1)运行一台真空泵，分别获取联合发电机组稳定运行状态下，凝汽器出口的凝结水溶氧量DD1、TCA冷却器出口的凝结水溶氧量DT1和凝汽器真空度VD1；

2)联锁启动备用真空泵，即两台真空泵同时运行，分别获取联合发电机组稳定运行状态下，凝汽器出口的凝结水溶氧量DD2、TCA冷却器出口的凝结水溶氧量DT2和凝汽器真空度VD2；

3)在不超出设计负荷70％～100％的范围内，机组在当前负荷基础上增加或降低10％负荷运行，分别获取联合发电机组稳定运行状态下，凝汽器出口的凝结水溶氧量DD3、TCA冷却器出口的凝结水溶氧量DT3和凝汽器系统真空度VD3；