火力發電廠高壓加熱器換熱管腐蝕泄漏原因探討

王遠宏

（華能國際電力股份有限公司德州電廠，山東 德州 253024）

火力發電廠高壓加熱器換熱管腐蝕泄漏原因探討

王遠宏

（華能國際電力股份有限公司德州電廠，山東 德州 253024）

作為火力發電廠非常關鍵的輔機設備——高壓加熱器，其在日常運行過程中經常會發現多種原因導致的泄漏故障。相關研究資料統計，加熱器泄漏故障發生幾率約占電廠設備的百分之三十，嚴重影響火力發電廠的正常運行。新時期，深入分析火力發電廠高壓加熱器換熱管腐蝕泄漏原因，并針對性提出解決對策，具有非常重要的意義。

火力發電廠；高壓加熱器；換熱管

在火力發電廠日常運行過程中，經常會出現高壓加壓器換熱管失效等故障。導致這一現象的最主要原因就是各種因素所導致的換熱管腐蝕泄漏，影響整個機組的出力與經濟性能，進而導致嚴重損失。

1 詳細分析火力發電廠高壓加熱器換熱管腐蝕泄漏原因

1.1 管板與管子連接、焊接處泄露

1.1.1熱應力大 高壓加熱器在停止、啟動過程中的溫降率與溫升率超過標準要求，會使得管板與管子之間嚴重受到熱應力影響，導致管板與管口處連接損壞，進一步引發端口泄漏故障。另外，驟然停止高壓加熱器運轉或者負荷變化太快，都會導致管板與管子連接處因過快冷縮出現損壞。

1.1.2焊堵工藝不佳 一般情況下，在U型管發生泄漏之后選擇錐形塞焊接封堵方式進行維修。焊堵工藝不佳，也是引發泄漏的重要因素。比如說，錘擊錐形塞時力度過大，就會導致管孔變形，進一步影響管板與管子連接處，引發新的泄露問題。在具體的焊接過程中，如果焊接尺寸、位置、預熱等不符合標準，也會導致相鄰近部位連接損壞。如果采用爆炸堵管或者脹管堵管方式，不合理的施工工藝同樣會導致新泄漏的發生。另外，管壁厚薄、材料優良、外側損傷等情況，也都會導致泄漏現象。

1.2 換熱管自身泄漏

1.2.1管子振動 如果機組超負荷運轉或者給水溫度較低，那么，與設計值相比，通過加熱管的蒸汽流速與流量均比較大，同時，在氣流攪動作用下，管束會發生一定振動。如果管束振動頻率與擾動頻率兩者相吻合，就會導致管束共振現象，大幅度提升振幅，使得管板與管子之間的連接受到外力作用，進一步導致管束損壞。

1.2.2腐蝕 給水含氧量以及PH指標不符合標準，若PH值過低或者含氧量過高，就會腐蝕管子內壁。蒸汽溫度也會導致鋼鐵表面形成氧化層，若蒸汽溫度超過260度，則容易損壞氧化膜，使得管材發生腐蝕。

1.2.3超壓爆管 定速給水系統，若按照正常給水計算壓力，那么，在低負荷運轉或者啟動過程中，會使管束壓力超過標準值，而導致爆管。因故停用高壓加熱器，進汽閥泄漏、給水閥門緊閉，會大幅度提升管束水壓，導致爆管發生。若高加水側壓力高而又未及時安裝或具備安全泄壓閥，就會導致管子鼓脹、開裂。

2 火力發電廠高壓加熱器換熱管腐蝕泄漏對策

2.1 預防對策

2.1.1 啟動機組時全面檢漏 全面加強火力發電廠高壓加熱器換熱管的檢修工作，控制高壓加熱器的啟、停程序,遵循正確合理的操作方式,需要結合企業實際的產生情況，制定比較合理、完善的設備維護標準。在生產過程中，每班操作工人必須對設備的各個環節、部位進行全面檢查。如果在檢查過程中發現問題，需要及時處理。對于處理不了的故障必須上報相關解決部門備案。在每次啟動機組時候，可以充分利用鍋爐強迫上水機會，將高壓加熱器水位設置為0。將高壓加熱器兩側的放水門、疏水門進行關閉，并將給水系統與凝結水系統啟動，檢查水位變化情況。如果水位上升，則需要進行全面的檢漏處理。

2.1.2 預防端口泄漏 保障高壓加熱器的制作工藝，保障管板厚度與標準相吻合。通過優良的焊接工藝進行管孔加工、脹焊接等工藝。必須在水側設置安全閥門，預防超壓現象。在具體運行過程中，要使高壓加熱器在啟停過程中溫降、溫升率不超過規定限制。

2.1.3 預防管束泄漏 第一，預防沖刷侵蝕。合理設置疏水流速以及汽側蒸汽速度，預防疏冷段內閃蒸。牢固固定防沖板，保障防沖板的材料過硬、面積足夠。另外，蒸汽冷卻段出口，蒸汽要有足夠的剩余過熱度。多方面努力保障汽側水位正常，預防出現無水運行或者低水位運行情況。第二，預防管子振動。在高加汽側設置安全閥門。合理限制水流速以及汽側蒸汽速度。保持不同管束之間的合理間距，在有效減小氣測流速的同時，降低管子之間相互摩擦帶來的損壞。第三，預防管子給水處侵蝕。合理限制給水系統的水流速度，如果加熱器堵管較多或者停用一列加熱器時，就會促進管內流速的顯著上升，應該降低機組負荷或者使一部分給水流進鍋爐。嚴格控制給水含氧量，保障其含氧量低于每升7ug，給水ph保持在9.2-9.6之間比較合理。第四，預防腐蝕。設置合理的放空氣系統，一般來說，在管道連接上不采用串聯途徑，預防在加熱器壓力較低時，大量不凝結氣體積累。全方面保障該系統的健康、合理運行，啟動系統時，將汽側空氣與水側空氣排干凈，保障水質合格。在出廠時做好全面的防腐對策，預防貯運過程的腐蝕，一般選擇充氮防腐措施。如果加熱器停用，需要結合具體的停用時間，選擇沖水防腐措施、充氮防腐措施或者充其他惰性氣防腐措施。水側合理設置除氧水的PH值，起到良好的保護作用。第五，水側安裝安全閥，有效預防超壓爆管。第六，預防工藝不合理、材質不過關等因素導致的管子泄露。加強設備制作監管力度，保障管壁厚度必須超過2.0mm，從而全面提升管子抗沖刷能力。在組裝之前，必須全面檢查每根管子的水壓試驗與探傷試驗。保障U型管無直視缺陷，以及熱處理過程。保障管板孔同心度、精度等與標準要求相吻合，保障管口倒角無毛刺、光滑。

2.2 機組運行中的泄漏處理

高壓加熱器在運行過程中突發泄漏事件，不管水流速度、壓力等情況，都會在一定程度上沖刷漏點，導致泄漏擴大化。必須要停止高壓加熱器運行，盡可能降低其沖刷速度并進行全面漏檢。如果在焊接處泄漏，應該將原來的焊接金屬刮去之后重新補焊，與此同時，給予合理熱處理，從而降低熱效應。不管選擇任何一種堵管方式，必須將堵管管口經過良好處理，保障管口清潔、齊整，與堵頭良好接觸。

3 結語

綜上所述，焊接處泄漏與換熱管自身泄露是導致火力發電廠高壓加熱器換熱管腐蝕泄漏的最重要方面，針對上述泄漏原因，筆者提出了泄漏預防對策以及機組運行中的泄漏處理，旨在為一線生產提供理論指導。

[1] 陳濤，魏勝孌.高壓加熱器泄漏原因分析及對策［J］.華電技術,2010( 6).

王遠宏（1979-），男，山東德州人，本科，助理工程師，研究方向：安全管理。