高加運(yùn)行中泄漏原因分析及對策

高峰

摘要：對高加運(yùn)行中泄漏原因進(jìn)行了深入的分析，指出了在運(yùn)行操作、自動(dòng)控制、設(shè)備質(zhì)量和檢修工藝等方面存在的問題，通過技術(shù)攻關(guān)，高加泄漏問題得到了很好解決，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：高加；泄漏；分析；對策

國產(chǎn)引進(jìn)型300WM機(jī)組均采用回?zé)嵯到y(tǒng)，高加的投入對機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性影響很大，而且加熱器的停運(yùn)還會(huì)影響機(jī)組的出力，若要維持機(jī)組出力不變，則汽輪機(jī)監(jiān)視段壓力升高，停用的抽汽口后的各級(jí)葉片、隔板的軸向推力增加，為了機(jī)組的安全，就必須降低或限制汽輪機(jī)功率，影響機(jī)組帶負(fù)荷能力。

1.高加泄漏原因分析

國產(chǎn)引進(jìn)型300MW汽輪機(jī)組，采用單列臥式表面式加熱器，三臺(tái)高加疏水逐級(jí)自流，并各有一路危急疏水直通高加危急疏水?dāng)U容器。主要問題是泄漏頻繁，嚴(yán)重影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，專門成立解決高加泄漏攻關(guān)小組，對造成故障的原因進(jìn)行了全面的分析和查找。

1.1 高加投停時(shí)的溫升和溫降速度過快

由于運(yùn)行人員在投停高加過程中通常是一次全開電動(dòng)抽汽門或是雖然分兩次全開，但第一次開度過大，造成高加各部位的溫度快速上升，此時(shí)高加抽汽管壁的溫升速率最高將達(dá)到130℃/min。在機(jī)組停運(yùn)時(shí)，高加退出運(yùn)行時(shí)，常常汽側(cè)解列后，水側(cè)未及時(shí)退出運(yùn)行，此時(shí)相當(dāng)于用溫度較低的給水對管束強(qiáng)制冷卻，由于高加管束管壁較薄，而管板較厚，兩個(gè)部件的溫降速率不同，會(huì)引起高加管束與管板接口處產(chǎn)生熱沖擊，對高加壽命有極大的影響。

當(dāng)溫度變化率限制在≤110℃/h。允許進(jìn)行無限次熱循環(huán)；此時(shí)的熱沖擊對加熱器是處在安全范圍內(nèi)，不會(huì)降低加熱器的預(yù)計(jì)壽命。

加熱器冷態(tài)啟動(dòng)或者加熱器運(yùn)行工況發(fā)生變化時(shí)，溫度的變化率限定在≤55℃/h，必要時(shí)可允許變化率≤110℃/h，但不能再超過此值。規(guī)定這個(gè)溫度變化率可使厚實(shí)的水室鍛件、殼體和管束有足夠的時(shí)間均勻地吸熱或散熱，以防止熱沖擊。

1.2 運(yùn)行中高加水位控制過低

由于高加水位變送器輸出的模擬量與開關(guān)量的零位不重合，造成運(yùn)行人員對實(shí)際水位的高低僅靠開關(guān)量報(bào)警確定，對高水位的高低判斷更加困難；由于沒有對高加運(yùn)行水位作出明確的規(guī)定，運(yùn)行人員對水位控制的隨意性較大，為了保證在變負(fù)荷及事故狀態(tài)下高加水位上升的空間，防止高加誤跳的情況發(fā)生，運(yùn)行人員一般都保持在較低水位運(yùn)行。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)高加疏水下端差長期在12～25℃之間運(yùn)行，證實(shí)了高加長期在低水位、或無水位工況下運(yùn)行。低水位運(yùn)行會(huì)引起加熱器內(nèi)部汽水二相流，導(dǎo)致加熱器傳熱管迅速泄漏、損壞，從檢修記錄上可以看出端差大的加熱器泄漏的幾率明顯高于其他加熱器。

2.處理措施和對策

根據(jù)以上分析結(jié)果，可以針對性的從運(yùn)行、檢修等方面采取以下措施，提高高加投入率。

2.1 運(yùn)行方面

（1）啟停時(shí)嚴(yán)格控制溫升率

由于高壓加熱器的疏水系統(tǒng)有一路危急疏水導(dǎo)向高加疏水?dāng)U容器，可采用隨機(jī)滑啟，滑停的方式。隨機(jī)滑啟、滑停的好處是操作方便，溫度變化率便于控制，能縮短機(jī)組達(dá)到滿負(fù)荷的時(shí)間。

主機(jī)正常運(yùn)行中，高加由于檢修解列、投入時(shí)，應(yīng)按要求嚴(yán)格控制溫升、溫降速率。

（2）運(yùn)行中對高加水位進(jìn)行熱態(tài)較驗(yàn)

為保證高加正常運(yùn)行水位，必須要對水位進(jìn)行熱態(tài)較驗(yàn)。為確定是否漏汽，可比較疏水出口溫度與給水進(jìn)口溫度。在設(shè)計(jì)工況時(shí)，疏水溫度大概高于給水進(jìn)口溫度5.6℃到11.1℃，如疏水溫度高于給水進(jìn)口溫度11.1℃至27.8℃，則疏水冷卻段可能為汽水混流[1]。

經(jīng)驗(yàn)表明，高加運(yùn)行中是否建立了水位，應(yīng)該以疏水端差來衡量[2]。對此我們組織熱試組依據(jù)疏水端差對高加運(yùn)行水位進(jìn)行熱態(tài)較驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對運(yùn)行水位作出明確規(guī)定。

（3）監(jiān)視疏水調(diào)門的開度變化

要求運(yùn)行人員注意疏水調(diào)門的開度，一旦開度變大，應(yīng)注意加熱器是否發(fā)生泄漏，及時(shí)聯(lián)系檢修人員處理，因?yàn)槿绮患皶r(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏，將沖蝕周圍的傳熱管，并引起更大面積的損壞。

2.2 檢修方面

（1）加強(qiáng)高加系統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)

機(jī)組大小修及運(yùn)行中重視對高加系統(tǒng)的設(shè)備的檢修維護(hù)工作，及時(shí)更換高質(zhì)量的注水閥等重要閥門，保證設(shè)備處于良好的健康狀況。

（2）提高高加熱工設(shè)備及保護(hù)的可靠性

機(jī)組運(yùn)行時(shí)對熱工儀表、保護(hù)、DCS系統(tǒng)進(jìn)行有效地監(jiān)督和維護(hù)，確保表計(jì)和保護(hù)裝置的可靠性，杜絕高加水位保護(hù)誤動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。并將水位模擬量及保護(hù)開關(guān)量零位統(tǒng)一，便于運(yùn)行人員掌握高加水位變化趨勢，防止運(yùn)行人員為追求穩(wěn)定，控制水位過低。

（3）對高加疏水系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)

我們2004年1月在#4機(jī)小修中對正常疏水調(diào)門加裝手動(dòng)旁路門，可以在調(diào)門堵塞后，不解列高加對調(diào)門解體檢修，減少了高加停運(yùn)次數(shù)。并訂購了窗式閥籠結(jié)構(gòu)的疏水調(diào)門，準(zhǔn)備在明年的小修中更換，徹底解決正常疏水調(diào)門易堵塞的問題。

（4）檢修工藝

高加泄漏退出運(yùn)行時(shí)，將高加與系統(tǒng)完全隔離開，使其自然冷卻。嚴(yán)禁采用澆涼水等外部冷卻的方式強(qiáng)行冷卻，焊接時(shí)嚴(yán)格按照制造廠的工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，保證焊接質(zhì)量。

另外，對新漏管采用美國發(fā)明的新型“TN”堵頭。此種堵頭放入管口后，只需用內(nèi)六角扳手帶動(dòng)堵頭旋轉(zhuǎn)，此時(shí)堵頭前的偏心齒輪被“激活”使堵頭外圓固定在管子內(nèi)孔，在內(nèi)六角螺栓的擠壓下，壓環(huán)將堵頭的外圓緊緊地脹在管子內(nèi)孔，利用8～10圈密封線圈，有效地把管子封死，可以完全避免焊接時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力對管板產(chǎn)生的不良影響。

3.結(jié)語

深入分析查找高加泄漏原因，從運(yùn)行、檢修兩方面采取措施，取得了良好的效果，修后的高加投入率已達(dá)到了99%以上，經(jīng)濟(jì)效益顯著，對同類型機(jī)組有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳季蘭.汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng).中國電力出版社，2001.

[2]高壓加熱器安裝使用說明書.上海動(dòng)力設(shè)備有限公司，2001.