談火電廠高壓加熱器泄漏原因及對策

張程 李潔 李大為

【摘 要】高壓加熱器是火電廠主要的輔助設(shè)備之一，高壓加熱器系統(tǒng)是火電廠重要的熱力系統(tǒng)，因此，高壓加熱器的工作水平直接影響機組的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行。本文對火電廠高壓加熱器泄漏現(xiàn)象及危害進行了簡單分析，并結(jié)合火電廠高壓加熱器泄漏原因，探討了相關(guān)的處理對策，以期確保火電廠高壓加熱器在生產(chǎn)過程中安全穩(wěn)定運行。

【關(guān)鍵詞】火電廠；高壓加熱器；泄漏原因；對策

簡介平圩電廠二期高壓加熱器的工作原理是從汽輪機抽出的高壓過熱蒸汽首先進入加熱器的“過熱蒸汽加熱段”，沿“S”型路徑流動，對“U”型管內(nèi)的給水進行對流換熱，冷卻后的蒸汽進入“飽和蒸汽冷凝段”繼續(xù)與給水進行冷凝換熱，最后進入“疏水冷卻段”換熱后逐漸成為疏水，其溫度大為降低，熱量大部分用來加熱給水。給水在“U”型管中被加熱后經(jīng)出水室混合進入上級加熱器或省煤器，正常疏水通過逐級自流方式流至下一級加熱器，事故疏水則直接流至凝器疏水?dāng)U容器，對應(yīng)的正常和事故疏水調(diào)節(jié)裝置能自動維持加熱器水位正常。

高壓加熱器型式與結(jié)構(gòu)：臥式、表面凝結(jié)、U型換熱器，此類加熱器一般由三部分組成：過熱蒸汽冷卻段、凝結(jié)段、疏水冷卻段。

一、火電廠高壓加熱器泄漏現(xiàn)象及危害

（一）泄露現(xiàn)象

火電廠高壓加熱器發(fā)生泄露的主要現(xiàn)象是：第一，高壓加熱器水位波動異常并發(fā)出“水位高”聲光信號報警，正常疏水和事故疏水調(diào)節(jié)閥開度異常增加，嚴重時兩者同時出現(xiàn)全開；第二，泄露嚴重時汽泵轉(zhuǎn)速上升明顯，給水流量增大，給水溫度降低，同時加熱器汽側(cè)內(nèi)部壓力升高；第三，除氧器補水量增加，加熱器端差增大；第四，高壓加熱器內(nèi)部有水沖刷的泄漏聲；第五，高加疏水管道泄漏后，由于給水疏水混合，造成疏水溫度降低。

（二）泄露危害

高壓加熱器泄漏后會給機組帶來嚴重危害：第一，高壓加熱器泄漏之后，周圍管束會由于高壓給水所具有的巨大沖擊力，而相繼出現(xiàn)泄露問題，進而擴大泄漏范圍；第二，高壓加熱器泄漏之后，從汽側(cè)壓力的角度出發(fā)來看待這一問題可以發(fā)現(xiàn)，隨著水側(cè)壓力的減小，一旦水位出現(xiàn)快速升高的現(xiàn)象，極易導(dǎo)致抽汽管道被淹沒，進而導(dǎo)致蒸汽帶水將返回到蒸汽管道甚至進入汽缸從而影響機組運造成汽輪機水沖擊事故，威脅到機組的安全運行；第三，由于平圩電廠三臺高加共用一個進口/旁路三通閥和一個出口閥，所以在三臺高壓加熱器解列之后，除氧器中的給水直接通過省煤器供給鍋爐，給水同時失去三臺高加溫度大幅度降低近百度，為使鍋爐能滿足機組負荷，則必須相應(yīng)增加燃煤量、熱耗、廠用電率，從而影響機組效率，不利于節(jié)能效益實現(xiàn)；第四，高壓加熱器泄漏及停運之后，不僅會加劇葉片侵蝕，同時會對機組出力帶來不利影響，為了保證機組出力的穩(wěn)定性，會使得汽輪機監(jiān)視段壓力提升，為保證機組運行的安全性，需要對汽輪機的功率進行降低，同時可以降低發(fā)電機的出力。

二、火電廠高壓加熱器泄漏原因

（一）投運操作不規(guī)范

在對高壓加熱器進行投運前，需要工作人員將關(guān)注的重點放在暖管的時間上，控制溫度變化率≯3℃/min。如果暖管時間與實際要求不符，極易導(dǎo)致高壓加熱器吸熱不均的現(xiàn)象出現(xiàn)，進而導(dǎo)致U型管變形，嚴重時出現(xiàn)泄漏。此外，在高壓加熱器停運過程中，上側(cè)疏水側(cè)溫降之后形成的溫差較大，機組停運或產(chǎn)生熱變形沒有及時切換到旁路使得冷水側(cè)冷卻過快，溫度劇烈變化易導(dǎo)致加熱器泄漏問題產(chǎn)生。

（二）加熱器疏水水位波動

由于高壓加熱器疏水水位在機組加減負荷時波動較大，使得管束受到不應(yīng)有的沖刷、震動，管板過熱，從而加速了管子的損壞程度，如果高加水位過低，會使疏水冷卻段進口（吸水口）露出水面，造成蒸汽進入該管段，這將破壞疏水流經(jīng)該段的虹吸作用，造成加熱器疏水端差變化，由于泄漏蒸汽的熱量損失，使加熱器效率降低，而高溫蒸汽的直接進入，更造成管束沖刷及溫度急劇變化，在疏水冷卻段進口處和疏水冷卻段內(nèi)造成沖蝕性危害，使管子損壞。

（三）管束泄漏對周圍管子的破壞

高壓加熱器內(nèi)部的管束都是按一定的順序緊密的排列在一起的，如果管子發(fā)生泄漏，處理不及時，管子就會出現(xiàn)損壞斷裂，當(dāng)高溫高壓的水流連續(xù)不斷的沖刷周邊管子時，就容易造成大面積的管子泄漏，而且，當(dāng)加熱器內(nèi)部的哦管束處于自由狀態(tài)，管子出現(xiàn)損壞斷裂時，由于高速水流不斷的沖擊，管子的斷口就會自由的擺動，不斷碰撞周邊的管子，就這樣在反復(fù)的的碰撞情況下也會出現(xiàn)一定的損壞，從而造成加熱器泄漏。

三、火電廠高壓加熱器泄漏處理對策

（一）保證機組負荷平穩(wěn)

無論是蒸汽壓力還是鍋爐蒸發(fā)量，都會隨著機組負荷的變化而變化，導(dǎo)致高壓加熱器的溫度和壓力隨之變化，出現(xiàn)膨脹、變形的問題，導(dǎo)致泄漏問題出現(xiàn)，要解決這一問題，需從以下幾個方面著手：第一，在對鍋爐進行燃燒時，應(yīng)當(dāng)保證其受熱的均勻，并且對風(fēng)煤比例加以協(xié)調(diào)；第二，保證機組負荷平穩(wěn)，避免出現(xiàn)汽壓、汽溫大起大落的情況而出現(xiàn)溫度應(yīng)力；第三，在高壓加熱器停運時，應(yīng)當(dāng)在第一時間切斷加熱器給水，同時關(guān)閉抽汽電動閥，然后再進行抽汽電動門和逆止閥的檢查工作，這樣做的目的在于避免蒸汽進入停運加熱器，進而對其

U型鋼管產(chǎn)生不利影響，而切斷加熱器給水的目的在于，避免由于給水溫度的急速下降導(dǎo)致焊縫變形情況的出現(xiàn)。上述措施的實施，均能夠在一定程度上對泄露現(xiàn)象的出現(xiàn)進行有效規(guī)避。

（二）維持傳熱端溫差的最佳值

對于檢修或停運后新投入的高壓加熱器，要密切監(jiān)視高壓加熱器水位，防止檢修后高壓加熱器疏水系統(tǒng)未導(dǎo)通或因加熱器疏水系統(tǒng)門開度不夠而引起的疏水不暢。同時，應(yīng)加強監(jiān)視及時進行調(diào)整，必要時可以通過事故疏水調(diào)節(jié)閥閥，降低高壓加熱器水位，維持高壓加熱器水位正常值。若疏水水位過低引起端溫差增大，應(yīng)及時進行現(xiàn)場的水位調(diào)整，將加熱器端溫差調(diào)至4～7℃。若加熱器中集聚了不凝結(jié)氣體，將嚴重影響傳熱，端溫差也會上升。因此，需合理調(diào)整高壓加熱器抽空氣管上空氣門的開度。若水位明顯上升且汽動給水泵轉(zhuǎn)速明顯升高，說明加熱器存在泄漏，應(yīng)盡快停止加熱器運行，防止泄漏噴出的高壓水柱沖壞周圍的管子，避免泄漏管束數(shù)量增加。

（三）加強管子泄露的檢修

檢測高壓加熱器管子泄漏的方法包括以下幾點：第一，殼側(cè)放盡疏水，利用給水對高加作通水試驗，根據(jù)高加水側(cè)的壓力變化情況與放水閥的排水情況，可判斷高加有無泄漏，并估計泄漏程度，一般漏水量大的是管子本身泄漏，漏水量少的是管端處的焊接接頭泄漏；第二，在確認高加有泄漏后，通過管程的放水口放盡內(nèi)部積水，用專用的拆卸工具將水室入孔蓋拿出，拆下水室上分程蓋板，并拆除防沖蝕裝置，在高壓加熱器汽側(cè)注凝結(jié)水，觀察哪一根管子排水，即可判斷管子泄漏。凡管子本身發(fā)生泄漏時，對泄漏管子和周圈管子應(yīng)進行保護性堵管，把專用堵頭放到泄漏的管子里進行焊接，泄漏管子全部焊接結(jié)束，再次進行灌水找漏，確認是否還存在泄漏，灌水找漏時，需要用壓縮空氣吹干管束表面，以便正確判斷是否還存在泄漏。

四、結(jié)束語

總而言之，高壓加熱器在火電廠的生產(chǎn)運行過程中具有重要作用，但是其發(fā)生泄漏的原因較為復(fù)雜，在高壓加熱器運行及維護的過程中，火電廠要結(jié)合泄漏原因和高壓加熱器運行特點，合理采取有效措施，有效預(yù)防泄漏問題出現(xiàn)，并做好泄漏處理工作，避免泄漏范圍擴大，保證高壓加熱器安全穩(wěn)定的運行。

【參考文獻】

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