高壓給水加熱器運行故障的分析和改造

孫成

摘要：高壓給水加熱器彎頭以及疏水管泄漏問題是火電廠經常出現的技術性難題，這對汽輪機安全運行產生較大威脅，其會導致鍋爐給水的溫度下降，影響運行成本。為此，本文對火電廠高壓給水加熱器彎頭、疏水管泄漏的誘發因素進行了深入分析，并提出了相應地檢查維修、改造方案及防范策略，旨在為給水加熱器的安全運行提供保障。

關鍵詞：火電廠;高壓給水加熱器;運行故障 改造策略

高壓給水加熱器作為汽輪機的重要輔機之一，其運行故障造成的停運，會造成進入鍋爐的給水溫度大幅度下降，進而加大鍋爐的噸汽煤耗量，降低鍋爐的效率，影響其運行成本，進而降低火電廠的經濟收益。同時因高壓給水加熱器在停止運行的時候不會消耗蒸汽，該部分蒸汽于汽輪機中能夠持續做功，極易引發氣缸和轉子之間的膨脹差值增加，造成動、靜部分出現摩擦;而高壓給水加熱器內部如果出現嚴重的泄漏，定會讓高壓沿著抽氣管道介入汽機本體中，讓汽機發生水沖擊下，對機組運行的安全性造成嚴重的危害。

高壓加熱體系在實際運行中經常會受機組負荷突變、給水泵障礙、旁路切換等溫度與壓力的驟變，還會損害到高壓加熱系統。為此，不僅要保證高壓給水加熱器制造、設計、安裝過程中的質量，還要采取相應的策略維護其的運行，才能為高壓給水加熱器長時間的安全運行提供保障。通過技術的改造與運行組織的合理優化，其的投入率能夠達到95%，具有明顯的安全性及經濟性效益。

1.高壓給水加熱器的運行問題分析

當前制作高壓給水加熱器成型產品的制作技術已經成熟，產品質量方面大幅度提高，在具體的運行生產中，通常不會出現大故障，但伴隨生產周期的不斷延長，產品局部泄漏情況卻無法規避，這不僅會對操作安全性產生影響，還能使汽水的損耗增加。常會在疏水管、鋼管、彎頭等部位發生泄漏問題，具體的泄漏點在疏水器的出口處、進口疏水母管的彎頭，疏水母管的出口進氧氣的管段彎頭等部位。（1）若是高壓給水加熱器內部鋼管發生泄漏時，勢必會加大維修處理的難度，并且無法徹底解決泄漏情況，造成高壓給水加熱器長時間無法投入運行;（2）由于高壓給水加熱器的疏水系統即是母管制（沒有分段門），疏水系統若是出現泄漏情況，需要讓高壓給水加熱器全部停運才能進行檢修，一般的檢修時間大約為7h左右，檢修階段定會使鍋爐的給水溫度下降，提升煤耗量，進而增加發電成本。

2.分析火電廠高壓給水加熱器運行故障的原因及處理策略

2.1疏水管以及彎頭的泄漏原因及解決策略

按照高壓加熱器的彎頭與三通更換情況來看，大多數都是沖刷減薄破裂，破裂前輸水管也經常會伴著劇烈地振動情況，主要原因為高壓給水加熱器長期低水位與無水運行，管道內部有汽、液兩相介質，待流體從單向流轉向雙相流的同時，流體流速會出現二十倍以上的擴大，阻力翻倍增長，對彎頭部位加大磨損與沖刷力度，繼而引發泄漏。同時因疏水帶汽，除氧器進入后，定會提升除氧器的壓力，導致除氧器壓力、溫度、水位控制男的情況。此外，火電廠高壓給水加熱器在布置輸水管中具有很多彎頭，若使用彎頭的方法不夠科學，也會使管道彎頭的磨損度加劇。具體的解決策略有以下方面。

（1）針對高壓給水加熱器的水位計實施校驗及修復，確保水位準確的顯示，保護水位穩定的動作。

（2）優化布置輸水管道，加大管徑，減少流速，通過T型三通對90°彎頭進行代替，平常需要對管道及彎頭管壁進行測厚操作，并保證定期進行檢查及更換。

（3）在高壓疏水部位加裝電動調整門，提升位置到除氧層，運行中需要將水位控制在嚴格規范的范圍內，降低疏水帶汽概率。

（4）排查及改造高壓疏水，確保其可以對水位進行正常的調節，萬一自動調節水位發生問題，需要以手動調整維持水位。

2.2鋼管的泄漏原因及處理策略

高壓給水加熱器的進出水電門及危機疏水門都具有一定程度的泄漏問題。因其在正式投運中需要將進氣門的電動閘閥暖管以手工開啟，達到對高壓給水加器控制升溫的目標，導致閥芯被長時間沖刷而受損，最終導致難以關緊導致內漏，這樣高壓給水加熱器在停止運行階段，汽水介質也就難以關閉，其內部就會因為漏水、漏氣，管束溫差與壓差長時間較大的不良環境下，容易誘發管束超溫、被腐蝕、振動，管板的受熱不均勻，造成管道管板漲口破損與法蘭部位發生泄漏問題。

高壓給水加熱器在實際投入運行于停止運行的流程中，如若并未嚴格根據高壓給水加熱器升溫程度來操作，定會使管束以及管板運行環境進一步惡化;高壓給水加熱器在具體的運行過程中，汽側空氣門長時間處于關閉情況，定會導致高壓給水加熱器的汽側部分氣體無法凝結或者抽氣中氣體無法凝結長期集于高壓給水加熱器的內部，基于溫度較高的環境下，定會對管束產生腐蝕作用，促進管束與管板受損程度加劇。

此外，高壓給水加熱器的管束在受蒸汽的直接沖擊中，因防沖材料與固定方法不科學，失去了防沖的維護作用;或者防沖的面積較小，水滴隨著高速氣流的運動，對防沖板之外的管束造成撞擊，致使管壁的厚度變薄，繼而發生泄漏情況;通常高壓給水加熱器會使用二級逐級自流式，一旦第一級疏水中帶汽，在第二級高壓給水加熱器的流入中，就會對加熱器管造成沖刷式損壞;待其內部某一根管子因損壞而出現泄漏的時候，高壓給水加熱器會從泄漏位置以最大速度對與之臨近的管子或者隔板造成沖刷式破壞。具體的處理方案有有以下幾點。

（1）將高壓給水加熱器的進出汽水、危害疏水閥的內部泄漏問題加強處理。

（2）運行中對給水質量加強控制，確保給水溶氧濃度與pH值控制在合理地范圍內。

（3）高壓給水加熱器在正常運行的過程中，汽側排空閥門應該維持常開的位置，確保氣體不凝結可以及時排除，降低管道的受損率。

（4）高壓給水加熱器在投用流程中，需要對其溫度升降進行嚴密監控。具體的運行條件需隨著統計組的啟停而隨機啟停高壓給水加熱器，這樣其的負荷才能不斷增減，抽氣流量、壓力、溫度以及加熱器的水溫屬于不斷上升或者下降的，金屬溫度升降可以控制在較小的范圍內，促進管系和管板之間的溫差下降，以此可以避免管系的脹口因松弛與管系膨脹不勻而誘發的泄漏問題。若是無法隨機進行啟停，需根據高壓給水加熱器進水溫度<5℃/min、溫降<2℃/min進行控制。

（5）在具體的檢修流程中，對施工技術強化控制，改造高壓給水加熱器的管板焊接與堵管技術，在完成管板的焊接之后，對焊口部位采用保溫及敲擊等方法，以此將內部應力全部釋放出來，避免二次投運中補焊周邊發生泄漏情況;堵管中需使用專項堵頭封堵發生泄漏的水管，將其進行牢固的焊接。在加固汽水側面法蘭的結合面中，需要重視選擇墊片、放置墊片位置是否合理，加固螺栓時各個螺栓緊力的一致性，方法的正確性等，完成檢修后初期投運中螺栓是否復緊連接等。

結語

總之，通過對相應改造措施的選用，能夠大幅度控制好高壓給水加熱器以及附屬管道出現的泄漏問題，不僅能夠改善現場的生產環境、提升設備運行穩定性、減少機組運行中發生故障的概率、增長運行期限、降低能源消耗，從而保障機組的安全運行以及提高火電廠的經濟效益。

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