安捷伦真空：可显著降低发电效率损失 电厂冷凝器泄漏检测的挑战与对策

本文转自公众号：Agilent Vacuum 安捷伦真空发电厂冷凝器中的空气泄漏，哪怕是很小的泄漏，都可能会造成显着的效率损失并成为系统安全

本文转自公众号：Agilent Vacuum 安捷伦真空

发电厂冷凝器中的空气泄漏，哪怕是很小的泄漏，都可能会造成显着的效率损失并成为系统安全的隐患。

发电厂工作原理

涡轮发电机组（透平发电机组），无论是何种类型，最终都是由高温高压的蒸汽驱动涡轮（Turbine）旋转来发电。离开涡轮后，蒸汽通过冷凝器冷凝为水，然后返回锅炉或换热器再次被加热为高压蒸汽。该过程的效率和涡轮与冷凝器之间的压力差密切相关，系统的泄漏会降低该压力差，并且可以很容易地导致单个涡轮机组产生超过一个兆瓦的电力损耗。

何时需要进行检漏

涡轮机组的高压区域工作压力高达十几 MPa，而冷凝器低压区域为真空状态，压力通常只有几 kPa（绝对压力）。由于冷凝器内部为真空状态，空气就会经由漏孔进入系统并累积，导致冷凝器背压上升。

为了防止冷凝器背压持续上升，大多数发电厂会使用蒸汽喷射和/或液环真空泵来抽出这些不可凝聚的气体。当真空泵的抽气速度无法赶上泄漏的速度，造成背压超过标准值时（一般为绝压 6 到 8 kPa，或者相对压力 -95 到 -93 kPa），就必须要进行检漏并修补漏点了。

如何进行检漏

冷凝器泄露检测最广泛接受的方法是使用氦作为示踪气体的氦质谱检漏法，包括超声波泄漏探测器在内的其它方法也偶有应用。氦质谱检漏仪通过在真空下对吸入其中的气体进行质谱分离来检测极小浓度的氦气，从而获得远超过其它检漏方法的高精度，使其成为冷凝器泄漏测试的理想选择。

使用氦质谱检漏仪通常这样进行检漏：将检漏仪通过节流阀或者吸枪附件连接到冷凝器真空泵的排气口或者进气管道上，在系统工作时，向冷凝器可能发生泄漏的地方喷氦气，当喷到漏点附近时，氦气就会经由漏点进入系统并随真空泵抽气的气流进入检漏仪，造成检漏仪读数变化并产生报警提示（如果漏率超过设定值）。

冷凝器氦质谱检漏的挑战

高浓度水蒸汽 由于冷凝器内的气体几乎完全是水蒸气，温度较高而且具有一定的腐蚀性。大量的水蒸汽可能会堵塞检漏仪的吸枪或节流附件，进入到检漏仪后还非常容易造成检漏仪损坏。

冷凝器结构复杂且尺寸巨大 在漏点处喷氦的操作者通常无法看到检漏仪的反应，因此需要多人配合检漏；当漏点距离检漏仪较远时，响应时间很长，喷氦之后需要等一段时间才能知道有没有泄漏；长时间大面积的喷氦，也会使环境中的氦气浓度不断上升，造成检漏仪灵敏度下降、恢复时间（检测到泄漏并停止喷氦后，检漏仪本底恢复的时间）变长。

安捷伦电厂冷凝器检漏解决方案

安捷伦 HLD 系列氦质谱检漏仪 除了下面图片列出的特点，HLD 系列检漏仪在环境氦气浓度超出正常值 200 倍时仍然具有最高的精度，避免长时间喷氦后环境浓度升高对检漏工作的影响。

安捷伦与苛刻环境吸枪（防水吸枪） 可以承受 95°C 的高温，探头由耐腐蚀的 316L 不锈钢制成，内部特殊的膜层设计只允许小分子气体通过，可以避免水或者水蒸气进入检漏仪。

由于管壁的粘滞力，管道中心的气体流速是最快的，该吸枪的伸缩式探头可以深入到管道中心气体流速最大处，有助于缩短响应时间。

无线遥控器 采用传输距离更长、抗干扰能力更强的无线通讯模块（非蓝牙），具有远程读数和控制功能，允许操作员在 100 米之外（传输距离可能受到墙壁和地板阻隔的影响）操作检漏仪，轻松进行单人检漏。该遥控器还配有耳机插孔，方便操作者在嘈杂的环境中准确的找到漏点。