高壓加熱器泄漏原因分析及防止措施

高壓加熱器系統(tǒng)是火電機(jī)組的主要熱力系統(tǒng)之一。長(zhǎng)期以來，由于設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行等方面的原因，加熱器泄漏的情況屢有發(fā)生，特別是大機(jī)組的高壓加熱器，情況尤為嚴(yán)重。因高壓加熱器系統(tǒng)泄漏導(dǎo)致故障停運(yùn)的次數(shù)已占整個(gè)高壓加熱器故障停運(yùn)的次數(shù)的6 0 % 以上，成為影響大機(jī)組等效可用系數(shù)的第二位因素，僅次于鍋爐爆管。這不僅影響大機(jī)組的穩(wěn)發(fā)，滿發(fā)，而且因給水溫度下降，使整個(gè)機(jī)組的熱效率降低，影響了大機(jī)組高效低耗優(yōu)越性的正常發(fā)揮。隨著當(dāng)前電力企業(yè)內(nèi)部挖潛增效工作的深入開展，在運(yùn)行中及早發(fā)現(xiàn)高壓加熱器系統(tǒng)的泄漏，盡早采取措施，把故障的損失降低到最小程度，以提高整個(gè)火電廠循環(huán)的經(jīng)濟(jì)效益，是當(dāng)前擺在我們面前的緊迫任務(wù)之一。 　　1 高壓加熱器泄漏原因分析 　　1.1 高壓加熱器啟停時(shí)過大的熱沖擊有的機(jī)組由于高壓加熱器不能隨機(jī)啟動(dòng)，使其在每次啟動(dòng)過程中，都受到較大的熱沖擊，導(dǎo)致加熱器水室隔板泄漏。按規(guī)程規(guī)定要求高壓加熱器進(jìn)汽電動(dòng)門應(yīng)間歇開關(guān)，而實(shí)際操作過程中電動(dòng)門并不具備這一功能，在高壓加熱投運(yùn)和解列時(shí)，電動(dòng)門的開關(guān)是在短時(shí)間內(nèi)完成的。由于機(jī)組啟停頻繁，啟停時(shí)其溫度變化率超過規(guī)定的允許值，結(jié)果使高壓加熱器內(nèi)部管子及管板溫度急劇變化，從而產(chǎn)生一定的交變熱應(yīng)力，在這種應(yīng)力的作用下，管子受到疲勞損傷破壞。 　　1.2 高壓加熱器疏水水位不穩(wěn)定高壓加熱器運(yùn)行時(shí)，其疏水水位的熱工測(cè)量信號(hào)與實(shí)際的水位不符，即實(shí)際水位在要求范圍內(nèi)，而測(cè)量的水位信號(hào)卻反映偏高或偏低，造成所謂的“虛假水位”，當(dāng)反映偏高時(shí)，危急疏水電動(dòng)門自動(dòng)開啟，導(dǎo)致高加低水位或無水位運(yùn)行;當(dāng)反映偏低時(shí)，危急疏水電動(dòng)門自動(dòng)關(guān)閉，疏水水位逐步升高，導(dǎo)致高水位保護(hù)動(dòng)作，危急疏水電動(dòng)門又再次開啟，甚至由于測(cè)量水位信號(hào)誤動(dòng)而導(dǎo)致高壓加熱器解列。無論是測(cè)量水位反映偏高或偏低，均使得危急疏水電動(dòng)門頻繁開關(guān)，使管束受到不應(yīng)有的沖刷，震動(dòng)，管板過熱，從而加速了管子的損壞程度。通過觀察，高壓加熱器管子斷裂處均在與管板連接位置。 　　1.3 高加熱器危急疏水調(diào)節(jié)門不嚴(yán)機(jī)組為了提高安全運(yùn)行可靠性，高壓加熱器裝設(shè)了危急疏水系統(tǒng)，但由于國(guó)產(chǎn)疏水調(diào)節(jié)門質(zhì)量不過關(guān)，造成內(nèi)漏，不能保持一定的疏水水位，致使管子長(zhǎng)時(shí)間受到汽水沖刷振動(dòng)以及管板過熱。 　　1.4 高壓進(jìn)汽門不嚴(yán)高壓加熱器解列時(shí)，由于進(jìn)汽門不嚴(yán)，仍有部分加熱蒸汽漏入，造成管子過熱，導(dǎo)致強(qiáng)度降低。 　　1.5 損壞斷裂管子對(duì)周圍的破壞高壓加熱器內(nèi)損壞斷裂的管子端部處于自由狀態(tài)，在高速氣流的沖擊下自由擺動(dòng)，不斷碰磨撞擊斷裂管周圍的管子，擴(kuò)大了周圍管子的破裂泄漏。 　　1.6 高壓加熱器振動(dòng)蒸汽在加熱器管外流動(dòng)，橫向或縱向沖刷和流經(jīng)管束，是使高壓加熱器產(chǎn)生振動(dòng)的主要因素;有的高壓加熱器水側(cè)由于無排空裝置，在投運(yùn)時(shí)，空氣排不走，使高壓加熱發(fā)生水沖擊，產(chǎn)生振動(dòng)。振動(dòng)使加熱器泄漏破壞在國(guó)內(nèi)電站的加熱器中已有多例。 　　1.7 高壓加熱器給水管子泄漏高壓給水在管子泄漏處高速噴出，將其周圍管子呲傷。 　　1.8 高壓加熱器停運(yùn)時(shí)無防腐措施高壓加熱器停運(yùn)兩周以上時(shí)，水側(cè)應(yīng)采用加(30mg/kgn2h2+10mg/kgnh3)的除氧水進(jìn)行保護(hù)或?qū)⒏邏杭訜崞鹘o水徹底排凈;汽側(cè)需采用除氧給水加300mg/kg__聯(lián)氨和10mg/kg 阿摩尼亞，且ph=10;或者在溫?zé)釛l件下，用干燥空氣進(jìn)行干燥，使其相對(duì)濕度保持在40% 以下，方可有效地防止腐蝕。但是有的高壓加熱器投產(chǎn)后一直未采取任何防腐措施，故管子受到一定程度的腐蝕。 　　1.9 制造質(zhì)量差高壓加熱器設(shè)備設(shè)計(jì)制造時(shí)，管板設(shè)計(jì)太薄，造成變形;管板與管子之間焊接和脹接不好，這樣在運(yùn)行中，極易造成管系泄漏。 　　2 高壓器管系泄漏的監(jiān)測(cè)診斷高壓加熱器運(yùn)行時(shí)，若在各蒸汽參數(shù)及進(jìn)水溫度基本正常的情況下發(fā)現(xiàn)給水端差增加，且伴隨著高壓加熱器給水溫升下降，則需要檢查高壓加熱器給水側(cè)的壓損(給水進(jìn)、出口壓差)。如果高壓加熱器給水進(jìn)、出口壓差減小，說明在高壓加熱器內(nèi)部進(jìn)水側(cè)與出水側(cè)之間存在短路現(xiàn)象，即存在泄漏。若高壓加熱器運(yùn)行時(shí)，抽汽參數(shù)基本正常，如果發(fā)現(xiàn)疏水水位有所升高，應(yīng)立即檢查疏水調(diào)節(jié)門的開度。若開度明顯大于機(jī)組對(duì)應(yīng)正常疏水調(diào)節(jié)門的開度，或疏水調(diào)節(jié)門開度未變而疏水水位明顯升高，說明高壓器系統(tǒng)存在泄漏現(xiàn)象，即汽水側(cè)有短路存在。這時(shí)，疏水溫度及給水進(jìn)、出口壓差均有不同程度的減少。前一種情況，高壓加熱器疏水水位略有升高;后一種情況，可能疏水調(diào)節(jié)門卡死;如果在高壓加熱器運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)汽側(cè)壓力，疏水水位明顯升高，疏水調(diào)節(jié)門開度明顯增大，且給水進(jìn)、出口壓差，疏水溫度，出口給水溫度明顯下降，說明此時(shí)高壓加熱器管系發(fā)生大量泄漏，應(yīng)立即停運(yùn)高壓加熱器，以防高壓加熱器筒體損壞和汽輪機(jī)進(jìn)水的惡性事故發(fā)生。 　　3 高壓加熱器泄漏防止措施 　　3.1 提高高壓加熱器制造質(zhì)量，加強(qiáng)高壓加熱器組裝焊接技術(shù)研究;提高檢修焊接工藝質(zhì)量，采用安全堵漏的方法，即將泄漏管相鄰的管子全部封堵。 　　3.2 啟停時(shí)注意減少高壓加熱器的熱沖擊和熱應(yīng)力。高壓加熱器投運(yùn)時(shí)應(yīng)先投水側(cè)再投汽側(cè)，并且開啟進(jìn)汽手動(dòng)門的速度要緩慢，以緩解升速率。停運(yùn)時(shí)的溫速率以每分鐘1.5~2℃為宜，這是防止高壓加熱器泄漏的主要措施。 　　3.3 加裝一套汽液兩相流自調(diào)節(jié)液位控制裝置，以確保水位測(cè)量的可靠性和準(zhǔn)確性，避免因“虛假水位”造成保護(hù)誤動(dòng)作。 　　3.4 確保高壓加熱器進(jìn)汽手動(dòng)門和危急疏水電動(dòng)門的嚴(yán)密性，避免管子過熱，汽水沖刷和振動(dòng)。 　　3.5 加強(qiáng)加熱器振動(dòng)破壞機(jī)理研究，研制出大型防振加熱器。 　　3.6 加強(qiáng)運(yùn)行管理，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，避免事態(tài)擴(kuò)大。電廠有關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)機(jī)組的“ 冒、跑、滴、漏” 管理，結(jié)合大小修項(xiàng)目予以消除。 　　4 總結(jié)高壓加熱器投入率不高的原因中，以高壓加熱器泄漏所占的比重最大，而高壓加熱器泄漏又是由許多因素造成的，除制造質(zhì)量外，主要是運(yùn)行中高壓加熱器啟停時(shí)其溫度變化率超過規(guī)定的允許值，造成熱應(yīng)力過大。這些因素也一直困擾著高壓加熱器的正常運(yùn)行，制約著節(jié)能降耗工作。因此，必須提高制造質(zhì)量，加強(qiáng)檢修維護(hù)，運(yùn)行管理，啟停時(shí)注意減少高壓加熱器的熱應(yīng)力，投運(yùn)時(shí)溫升率應(yīng)符合規(guī)定;同時(shí)，必須確保熱工水位測(cè)量的準(zhǔn)確性，提高運(yùn)行操作水平和檢修焊接工藝質(zhì)量，保證高壓加熱器進(jìn)汽電動(dòng)門和危急疏水門的嚴(yán)密性，方能防止高壓加熱器泄漏，提高高壓加熱器的投運(yùn)率。