汽輪機的高加運行經驗及故障分析

楊隸斌

摘 要：本文重點分析了造成高加泄漏的原因，以及高加容易泄漏的部位，并從實際的運行管理方面，提出了如何減少高加泄漏，提高高加投入率的措施。

關鍵詞：汽輪機組;加熱器;泄漏;原因;防范措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.141

當前，國內的火電機組已經廣泛的采用了中間再熱的回熱循環系統，用以提高火電機組的熱效率，降低機組的供電標煤耗。加熱器是目前汽輪機系統中不可缺少的重要附屬設備，他主要分為混合式和表面式兩種，電廠中的除氧器就屬于混合式加熱器，高壓加熱器和低壓加熱器屬于表面式加熱器。

1 高加泄漏的原因

加熱器能否正常的投入運行對機組的煤耗影響非常大，由于加熱器在設計、生產、安裝、檢修和運行過程中的多方面原因，在實際的生產運行中，加熱器往往因為泄漏的原因投入率比較低，尤其是高壓加熱器。現在的加熱器內部普遍采用管板式，這種結構的優點是外形較小、占地面積小、結構緊湊合理，建造費用低并且管束的阻力小;其缺點主要是再生產過程中對管子和管板之間的連接加工工藝要求比較高，在實際運行中，管子與管板的結合部位對溫度的變化比較敏感，對于運行人員在投退加熱器時的溫升速度和溫降速度要求非常嚴格，由于高加屬于靜止設備，內部沒有轉動機械，在實際的運行生產中，運行人員一般對其的巡視檢查不很重視，但實際上，高溫加熱器的工作環境卻非常的惡劣，溫度的變化比較劇烈，高壓加熱器位于給水泵的出口，承受著比汽包壓力還高的壓力，基本上屬于火力發電廠中壓力最高的設備，同時高加又承受著一定給水與蒸汽的溫差，高加的管子與管板的連接處是工作條件最惡劣的部位，同時也是最容易泄漏的部位。在高加的投入和退出過程中，由于加熱器投退工況時的變化很大，溫差變化比較快，造成加熱器急冷急熱，如果運行人員升溫或降溫速度過大，就會在成很大的熱沖擊，管子和管板的結合處就容易產生比較多的熱應力，造成結合面脹口引起泄漏。

但值得引起重視的是，加熱器投退過程中，加熱器中各個管束的溫度變化是不均勻的，因此為了防止投退過快，對加熱器產生較大的熱應力，縮短加熱器的使用壽命，運行人員應該嚴格的按照運行規程進行升溫和降溫操作，以保證溫升速度和溫降速度在規定的范圍內，電廠的運行管理部門要對該項操作做出考核與評價。

高壓加熱器的泄漏原因，主要是在投退過程中溫升速度和溫降速度過快，導致管子和管板承受較大的熱應力，引起結合面的焊口或脹接處造成損壞，引起加熱器端口出現泄漏現象，當汽輪機或高加泄漏水位高，造成高加突然停運時，如果高加的汽側突然關閉，但水側依然運行，這時應為高加的管子管壁非常薄，而管板比較厚，這時就會造成管子冷卻的速度比管板快的多，導致管子與管板的結合處損壞引起泄漏，因此各個電廠對溫降率都有非常嚴格的規定。另外還有很多企業發現，在機組正常運行時高加的運行是非常正常的，但在機組停運后或是停運高加后，當再次啟動機組或投入加熱器時卻發現高加泄露了，實際上高加的泄漏不是在機組停運后或是啟動機組、投運高加時造成的，主要原因時機組停機過程中或停運高加過程中，因為降溫速度過快，造成高加內部形成較高的熱應力，從而引起高加泄漏。

當加熱器的管板變形嚴重時，也會引起高加出現泄漏現象，高加在運行過程中，水側的壓力很高，但溫度卻較低，而汽側則是溫度高，壓力低，特別是有內置疏水冷卻器的加熱器，其兩側的溫差更大，這時假如加熱器在制造中存在管板厚度不夠時，將會造成管板變形，加熱器的管板中心部位會向壓力低的一側鼓出，而在水側則會形成凹陷，當汽輪機的負荷發生變化時，高加汽側的壓力和溫度則會隨之而發生變化，甚至會超過高加水側的額定壓力，這些變化都會造成加熱器管板的永久性變形。如果高加在運行中存在汽側的進汽門不嚴，則會在高加退出運行后，進入蒸汽繼續加熱水側，假如水側的安全門失靈或不能正常動作，則會造成水側的壓力升高，引起管板變形造成加熱器泄漏。

加熱器的泄漏點如果在管子的本身，一般是管子受到沖刷腐蝕、給水PH值過低形成溶氧腐蝕、管子振動或管材不良的原因引起的，加熱器的管子的出口段形成侵蝕的主要原因是蒸汽因為冷卻造成濕度增大引起侵蝕，加熱器的管子進口出現侵蝕的主要原因是給水的PH值過低或溫度過高引起的。

2 防止高加發生泄漏的措施

（1）高加生產時一定要選用合格的管子，確保管板的厚度滿足要求。

（2）防止加熱器管子本身出現的泄漏的措施：運行中要加強給水PH值得調整和監督，按照制度做好給水的化學除氧，確保運行中給水的溶解氧合格，運行中要確保蒸汽冷段的蒸汽有過熱度，控制好高加的水位，避免出現水位過低的現象，當發生高加泄漏時要及時退出高加運行進行檢修，避免堅持運行出現沖刷的現象發生。

（3）要提高檢修質量，完善檢修制度，在高加堵管時，要提高堵頭的焊接質量，防止運行后再次開焊。

（4）運行方面當執行高加的投退操作時，要嚴格執行操作票制度，嚴格按照要求控制升溫速度和降溫速度，提高運行人員的操作水平和責任心，運行期間注意監視高加水位，確保高加水位控制在合理的范圍內，水位過低或過高時要及時進行相應的調整。

3 結束語

高加是汽輪機組的一個重要輔助設備，當高加因泄漏退出運行時，不但會造成機組的效率下降，還會造成機組減負荷和鍋爐汽溫波動大的不利影響，因此，做好加熱器的運行管理對火電機組來說至關重要，運行生產中，只有堅持不懈的抓好運行管理和檢修管理，才能有效的提高高加投入率，從根本上減少高加的泄漏次數。

參考文獻：

[1]李建剛.汽輪機設備及運行[M].中國電力出版社.

[2]王勇，孫文杰.電廠汽輪機設備及運行[M].中國電力出版社.