海外電站項(xiàng)目#3高加泄漏的分析和預(yù)防

柳紅營(yíng)（山東電力建設(shè)第三工程公司,山東　青島　266100）

海外電站項(xiàng)目#3高加泄漏的分析和預(yù)防

柳紅營(yíng)
（山東電力建設(shè)第三工程公司,山東青島266100）

摘要：山東電力建設(shè)第三工程公司海外600MW機(jī)組高加加熱器出現(xiàn)泄漏的情況很多，特別是#3高加出現(xiàn)的較多，堵管數(shù)率很高，給公司的經(jīng)濟(jì)效益帶來極大影響。此次課題主要是對(duì)600MW機(jī)組#3高加的泄漏原因進(jìn)行分析和預(yù)防。

關(guān)鍵詞：#3高壓加熱器；600MW端差泄漏疏水；高加泄漏

1　設(shè)備概述

高加的作用是用汽輪機(jī)的抽汽來加熱鍋爐給水，以提高機(jī)組的熱效率。高壓給水加熱器為U形傳熱器、雙流程，水室采用自密封結(jié)構(gòu)。高壓加熱器按安置形式可分為：倒置立式、順置立式和臥式三大類。我公司海外項(xiàng)目高加布置方式全部采用臥式布置。

高加所在的系統(tǒng)屬于給水系統(tǒng)，按照其設(shè)計(jì)特點(diǎn)可分為過熱蒸汽冷卻段、凝結(jié)段和疏水冷卻段。過熱蒸汽冷卻段是利用抽汽的一部分顯熱來提高給水溫度的。它位于給水出口側(cè)，凝結(jié)段是利用蒸汽冷凝時(shí)的潛熱加熱給水的；它位于過熱蒸汽冷卻段和疏水冷卻段之間。疏水冷卻段是把離開凝結(jié)段的疏水的熱量傳給進(jìn)入加熱器的給水，它位于給水進(jìn)口側(cè)，他和過熱蒸汽冷卻端的管束都由包殼板密閉。

2　海外機(jī)組高壓加熱器泄漏情況

根據(jù)海外機(jī)組的運(yùn)行情況來看，印度一部、印度四部、印度五部、沙特拉比格項(xiàng)目部均發(fā)生過高加泄漏，并且大多是#3高加泄漏，其中印度五部#1機(jī)組#3高加2013年后半年4個(gè)月內(nèi)就泄漏3次，屬于所有項(xiàng)目部#3高加泄漏最頻繁的項(xiàng)目，為此，有必要對(duì)#3高加的泄漏進(jìn)行專門的分析和研究。

3　高壓加熱器泄漏后對(duì)機(jī)組的影響

（1）高加泄漏后，泄漏管噴出的高壓給水會(huì)不斷沖擊其他管束，加劇其他管束的泄漏，故必須立即緊急解列高加，盡可能降低對(duì)其他管束的破壞。

（2）高加泄漏后，高加水位會(huì)升高，如果投水位自動(dòng)，高加疏水調(diào)節(jié)們會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)，隨著水位變化，疏水調(diào)節(jié)門開度會(huì)上下波動(dòng)。當(dāng)泄漏量很大，水位調(diào)節(jié)失去作用時(shí)，水位會(huì)急劇升高。如果水位保護(hù)不動(dòng)作時(shí)，會(huì)造成水沖擊事故。

（3）高加解列后，給水溫度降低，為使鍋爐能夠滿足機(jī)組負(fù)荷，則必須相應(yīng)增加煤耗、電耗，十分不經(jīng)濟(jì)。

（4）高加停運(yùn)后，汽輪機(jī)末幾級(jí)蒸汽流量增大，濕度增大，會(huì)加劇葉片的侵蝕。

（5）高壓加熱器因泄漏而停運(yùn)，會(huì)影響機(jī)組出力。為了機(jī)組安全，就必須降低或限制汽輪機(jī)的負(fù)荷，不經(jīng)濟(jì)。

（6）高加泄漏后，每次處理周期長(zhǎng)達(dá)1-2天，當(dāng)系統(tǒng)不嚴(yán)密時(shí)，則高加需要冷卻時(shí)間會(huì)加長(zhǎng)，直接影響高加投入率。

4　高加泄漏原因分析

（1）運(yùn)行中高加端差調(diào)整不及時(shí)。機(jī)組運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，高壓加熱器下端差正常5.6——8℃。下端差大的危害是由于疏水水位低，部分抽汽未凝結(jié)即進(jìn)入下一級(jí)，排擠下一級(jí)抽汽，影響機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。另一方面部分抽汽直接進(jìn)入下一級(jí)，導(dǎo)致疏水管道振動(dòng)。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致汽水混流沖蝕性危害，汽水混流沖蝕則會(huì)造成高加管束振動(dòng)，振動(dòng)會(huì)使高加管束之間發(fā)生碰磨或疲勞斷裂。

由于業(yè)主運(yùn)行人員（特別是印度運(yùn)行值班員）運(yùn)行調(diào)整意識(shí)極差，設(shè)備啟動(dòng)正常后，機(jī)組一旦投入自動(dòng)，基本不進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整，水位大幅度波動(dòng)或水位自動(dòng)解除后，沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，更未及時(shí)處理，致使高加端差波動(dòng)很大。例如印度嘉佳項(xiàng)目部#1機(jī)組#3高加2013 年2月份到7月份的下端差控制情況見下表，下端差有時(shí)可達(dá)32-33℃。

（2）高加受到的化學(xué)腐蝕。機(jī)組給水品質(zhì)規(guī)定：給水容氧＜7μg/ L，PH值為9.0—9.4，鐵離子≤10μg/L。給水容氧長(zhǎng)期超標(biāo)，將造成高加U型鋼管管壁腐蝕而變薄，鋼管與管板間的脹口受腐蝕而松弛，長(zhǎng)期運(yùn)行造成泄漏。而給水中鐵離子長(zhǎng)期超標(biāo)說明給水系統(tǒng)已受到腐蝕，如果給水系統(tǒng)的高加受到腐蝕，換熱管管壁也會(huì)變薄，鋼管與管板間脹口處受腐蝕會(huì)逐級(jí)松弛，長(zhǎng)期沖刷運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致高加泄露。

海外業(yè)主對(duì)給水品質(zhì)不重視，造成化學(xué)水質(zhì)經(jīng)常會(huì)脫離正常范圍。下表是印度嘉佳項(xiàng)目部#1機(jī)組#3高加2013年1月份到4月份的鐵離子超標(biāo)情況，最大可達(dá)到35μg/L：

（3）高加投退溫度變化率對(duì)高壓造成的熱沖擊。海外業(yè)主在投高加時(shí)候基本不考慮溫度變化率（溫度變化率每小時(shí)不大于56℃），例如印度一部嘉蘇古達(dá)項(xiàng)目部2013年機(jī)組高加投退情況，見下表。

高加　投入日期平均溫升率℃/ min總投入時(shí)間min最大溫升率℃/ min最大升溫率持續(xù)時(shí)間min 2013.3.19　5　53　27.3　3 2013.4.11　2.8　39　8.5　7 2013.4.12　2.7　39　8.2　7 2013.4.14　3.6　35　8　4 2013.4.16　1.3　41　10　4 #7機(jī)組　#3高加2013.3.9　2.7　61　　18　5 2013.4.14　2.9　37　13.7　4 2013.4.18　5.6　21　25　2 #9機(jī)組　#3高加

再比如沙特拉比格2013年3月4日至2013年6月15日#3高加投入、退出溫升率統(tǒng)計(jì)如下，見下表。

投入日期　平均溫升率℃/min總投入時(shí)間min最大溫升率℃/min最大升溫率持續(xù)時(shí)間min備注2013.03.04　4.12　53分20秒　12.96　6分40秒　高加投入2013.04.15　0.68　22分鐘　1.25　5分鐘　高加退出2013.04.22　2.625　140分鐘　8.25　10分鐘　高加投入2013.05.02　4.689　98分鐘　7.88　8分鐘　高加投入2013.05.17　8.63　23分鐘　20.06　17分鐘　高加退出2013.06.15　2.73　102分40秒　5.95　25分40秒　高加投入

如此大的溫度變化率（最高27.3/min），使加熱器U型管以及焊口焊縫遭受激烈的溫度交變熱應(yīng)力沖擊，長(zhǎng)期累積會(huì)導(dǎo)致高加泄漏。

（4）高加每次停運(yùn)查漏堵焊時(shí)，檢修質(zhì)量不過關(guān)。主要有：1）查漏，泄漏的U型管未全部找出來，再次啟動(dòng)后造成更多的管束被沖刷泄漏；2）堵焊，個(gè)別管束焊接工藝不到位，導(dǎo)致運(yùn)行后不久又泄漏。

（5）高加停運(yùn)后判斷不當(dāng)，未經(jīng)處理又重新啟動(dòng)運(yùn)行，導(dǎo)致出現(xiàn)大面積管束二次損失，甚至大片泄露。

比如印度嘉佳項(xiàng)目部#1600MW機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)，6月26日17時(shí)，發(fā)現(xiàn)3#高加出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，27日3#高加解列（從發(fā)現(xiàn)泄漏到高加解列將近21個(gè)小時(shí)）。因值班人員誤判，高加解列后又再次投運(yùn)，加熱器帶病運(yùn)行50多小時(shí)后解列。用壓縮空氣檢查發(fā)現(xiàn)26根換熱管泄漏，有三處泄漏較集中（A區(qū)域11根泄漏，B區(qū)域6根泄漏，C區(qū)域3根泄漏），其余均是單根泄漏且分布較分散，但大致在距加熱器中心544～617mm的水平區(qū)間。

（6）高加停運(yùn)后保養(yǎng)措施不當(dāng)，未按廠家工藝要求進(jìn)行保養(yǎng)。

（7）高加每次停運(yùn)后，未進(jìn)行探傷檢測(cè)。由于海外業(yè)主的檢修工藝和條件有限，基本不進(jìn)行探傷檢測(cè)，給高加下次運(yùn)行帶來嚴(yán)重隱患。

（8）在高加U型鋼管堵焊時(shí)，堵頭與鋼材材質(zhì)不同，同樣給高加運(yùn)行帶來隱患。

5　#3高壓加熱器泄漏預(yù)防措施

（1）高加海運(yùn)途中避免受潮腐蝕，到達(dá)港口后如長(zhǎng)期無法運(yùn)輸，應(yīng)做好保養(yǎng)措施；

（2）首次開口的高加要做好金屬內(nèi)表面清潔工作，去除銹蝕和其他雜物；

（3）高加吊運(yùn)安裝時(shí)應(yīng)避免碰撞，以免管束出現(xiàn)內(nèi)傷；

（4）高加啟停和運(yùn)行過程中注意排盡空氣；

（5）運(yùn)行調(diào)整中注意保持水位在規(guī)定范圍內(nèi)，切勿過高過低，保證高壓加熱器傳熱端差在合理范圍內(nèi)；

（6）保持機(jī)組負(fù)荷變化曲線平穩(wěn)。從以下方面保證：機(jī)組運(yùn)行過程中負(fù)荷變化率每分鐘不大于3MW，汽壓變化率每分鐘不大于0.05MPa，溫度變化率每小時(shí)不大于56℃，保持在每分鐘0.5—1℃之間；在機(jī)高加投退或事故情況下，要迅速切斷高加汽側(cè)和水側(cè)，以免高加管束急劇膨脹或收縮而導(dǎo)致應(yīng)力集中而發(fā)生泄漏。

（7）高壓加熱器在投停時(shí)要嚴(yán)格控制溫度變化率。高加投退過程中，嚴(yán)格控制給水溫度變化率不應(yīng)大于1.1℃/min，最大不應(yīng)超過1.8℃/min；

（8）做好化驗(yàn)工作，象給水溶解氧（小于7）、PH（9-9.4），當(dāng)給水中Na+、鐵離子、氯離子超標(biāo)時(shí)及時(shí)分析，必要時(shí)退出高加運(yùn)行；

（9）高加停運(yùn)后做好保養(yǎng)工作。汽側(cè)充氮，水側(cè)沖入合格的凝結(jié)水。長(zhǎng)期停運(yùn)的機(jī)組還要有專門的防腐措施；

（10）高加泄露后把好處理工藝關(guān)，特別是焊接質(zhì)量，必要時(shí)做探傷處理，要有專門的驗(yàn)收機(jī)構(gòu)，杜絕出現(xiàn)再返工現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn):

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