熱網(wǎng)加熱器泄漏原因分析及防止措施

(神華神東電力有限責(zé)任公司新疆米東熱電廠,烏魯木齊 830019)

0 引 言

熱網(wǎng)加熱器是電廠熱網(wǎng)首站重要輔助設(shè)備，是主要利用汽輪機(jī)的五段抽汽來加熱熱網(wǎng)一次水進(jìn)而使得熱網(wǎng)循環(huán)水達(dá)到所需溫度的裝置。熱網(wǎng)加熱器的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于降低燃料消耗、提高電廠熱效率、增加機(jī)組經(jīng)濟(jì)性及保證機(jī)組的安全穩(wěn)定供熱有著重要作用[，若熱網(wǎng)加熱器發(fā)生故障甚至停運(yùn)，則會(huì)降低甚至停止對(duì)外供熱，但是由于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和檢修等各方面原因，熱網(wǎng)加熱器普遍存在泄露損壞頻繁、從而導(dǎo)致使用壽命降低等問題，對(duì)發(fā)電廠的正常運(yùn)行有著重要影響[1-4]。

1 熱網(wǎng)加熱器泄漏原因分析

熱網(wǎng)加熱器為青島青力鍋爐輔機(jī)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為JR-2000型管殼式換熱器，循環(huán)水水側(cè)參(管程)進(jìn)水工作壓力: 1.05 MPa(g)進(jìn)水工作溫度: 75 ℃、出水額定溫度:130 ℃、出水額定流量: 2 600 t/h(最大)，加熱器汽側(cè)參數(shù)(殼程)加熱蒸汽流量:244.13 t/h 、進(jìn)汽工作壓力: 0.35 MPa(a)、進(jìn)汽工作溫度: 294 ℃，換熱管材質(zhì)：TP304、換熱管型式：波紋管。引起此類型的加熱器泄漏的原因我們從以下幾方面進(jìn)行了分析。

1.1 造成加熱器泄漏的可能性因素

(1)腐蝕性：加熱器換熱不銹鋼管在特定環(huán)境中發(fā)生腐蝕,比如在冷卻水體系中易受氯離子的侵蝕而發(fā)生點(diǎn)蝕; 氯離子對(duì)不銹鋼鈍化膜的形成過程可產(chǎn)生較大的影響,以致影響不銹鋼的耐蝕性能。

(2)加熱蒸汽流速過大，造成換熱管沖刷，受熱不均勻變形破裂。

(3)加熱器水側(cè)流速過大，造成換熱管內(nèi)壁沖刷。

(4)在運(yùn)行過程中 ,換熱管產(chǎn)生了強(qiáng)烈振動(dòng) ,使換熱管與支撐隔板發(fā)生碰撞 ,造成換熱管管壁磨損 ,最終斷裂泄漏。

(5)運(yùn)行過程中，由于水側(cè)排氣不及時(shí)，形成氣阻，造成加熱器頂部換熱管過熱變形，而引起泄漏。

1.2 解體加熱器發(fā)現(xiàn)的問題及分析

(1)通過拆除北線加熱器進(jìn)汽管進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，北線熱網(wǎng)加熱器A換熱管在頂部(即迎汽側(cè))發(fā)生彎曲變形，個(gè)別管束發(fā)生斷裂。

圖為頂部發(fā)生彎曲變形加熱器換熱管

圖為加熱器進(jìn)汽遮流板

一側(cè)進(jìn)汽遮流板損壞，宏觀檢查換熱管未發(fā)現(xiàn)有腐蝕現(xiàn)象，經(jīng)過金屬檢驗(yàn)，換熱管材質(zhì)與設(shè)計(jì)一致，均為TP304不銹鋼管，北線熱網(wǎng)加熱器B換熱管在頂部(即迎汽側(cè))完好未見變形，發(fā)現(xiàn)一側(cè)進(jìn)汽遮流板斷裂脫落，一側(cè)進(jìn)汽遮流板局部開裂，針對(duì)以上現(xiàn)象我們進(jìn)行分析，認(rèn)為造成北線熱網(wǎng)加熱器A，北線熱網(wǎng)加熱器B變形泄漏主要因素是由于加熱器的進(jìn)汽遮流板損壞脫落，造成換熱管在運(yùn)行中沖刷、受熱不均勻而發(fā)生泄漏，次要因素是排氣不及時(shí)，形成氣阻，引起加熱器頂部換熱管過熱變形。

2 采取的措施

(1)對(duì)損壞、斷裂的加熱器進(jìn)汽遮流板進(jìn)行更換，并進(jìn)行加固。

(2)運(yùn)行中，加強(qiáng)北線循環(huán)水系統(tǒng)的排氣，以避免加熱器頂部換熱管過熱，而引起變形泄漏(可以在水側(cè)進(jìn)水管路最高點(diǎn)增加帶有節(jié)流管件的排氣管路，連接至水側(cè)出水母管上)。

(3)使用水側(cè)旁路門和循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的方式調(diào)節(jié)供水溫度。

(4)在加熱器上增加放汽點(diǎn)，使加熱器內(nèi)的聚集空氣及時(shí)排除。

(5)改變神新公司供熱方式，可采取直接供熱水的方式供熱或在工業(yè)抽汽管路上增加減溫減壓器(也可使用小汽輪機(jī)作為減溫減壓設(shè)備)的方式向神新公司供汽。方便運(yùn)行人員調(diào)節(jié)加熱器進(jìn)汽流量及壓力。

3 結(jié) 論

(1)造成北線熱網(wǎng)加熱器頻繁泄漏的主要原因是設(shè)備制造存在質(zhì)量問題,導(dǎo)致運(yùn)行中遮流板脫焊、斷裂、脫落，使管道受沖刷變薄而發(fā)生泄漏。

(2)造成北線熱網(wǎng)加熱器頻繁泄漏的次要原因時(shí)運(yùn)行中，水側(cè)排氣不及時(shí)，氣阻的存在是引起加熱器頂部換熱管過熱變形的主要原因(運(yùn)行過程中，溫升變化大，我廠熱網(wǎng)首站整體設(shè)計(jì)中，考慮到設(shè)備布置空間，疏水回收等原因，熱網(wǎng)加熱器布置在最高處(12.6 m)，由于集中供熱一次管網(wǎng)輸送距離較遠(yuǎn)，管網(wǎng)龐大，在供熱初期，啟動(dòng)循環(huán)泵進(jìn)行冷循環(huán)，再投入加熱器進(jìn)行加熱，由于水的特性，在水中溶有一定的氣體，所以，管網(wǎng)中的殘余氣體隨著水的流動(dòng)會(huì)進(jìn)入熱網(wǎng)首站，最后進(jìn)入加熱器，在加熱器頂部聚集，在負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，量少時(shí)，振動(dòng)微小，不易覺察，聚集量大時(shí)，引起加熱器頂部換熱管過熱而導(dǎo)致?lián)Q熱管變形破裂，加熱器泄漏。

[1] 李志剛，孫麗萍，劉嘉新.熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].森林工程，2013，29(4)：90-95.

[2] 鄒平華，雷翠紅，王威.熱網(wǎng)故障與提高熱網(wǎng)可靠性的措施[J].暖通空調(diào)，2008，11：7-12.

[3] 林振嫻，楊勇平，何堅(jiān)忍.熱網(wǎng)加熱器在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中的全工況分析[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2010，23：14-18.

[4] 新疆電科院換熱器換熱管檢測試驗(yàn)報(bào)告.