谈火电厂高压加热器泄漏原因及对策

　　张程李洁李大为
　　【摘要】高压加热器是火电厂主要的辅助设备之一，高压加热器系统是火电厂重要的热力系统，因此，高压加热器的工作水平直接影响机组的安全、稳定和经济运行。本文对火电厂高压加热器泄漏现象及危害进行了简单分析，并结合火电厂高压加热器泄漏原因，探讨了相关的处理对策，以期确保火电厂高压加热器在生产过程中安全稳定运行。
　　【关键词】火电厂；高压加热器；泄漏原因；对策
　　简介平圩电厂二期高压加热器的工作原理是从汽轮机抽出的高压过热蒸汽首先进入加热器的过热蒸汽加热段，沿S型路径流动，对U型管内的给水进行对流换热，冷却后的蒸汽进入饱和蒸汽冷凝段继续与给水进行冷凝换热，最后进入疏水冷却段换热后逐渐成为疏水，其温度大为降低，热量大部分用来加热给水。给水在U型管中被加热后经出水室混合进入上级加热器或省煤器，正常疏水通过逐级自流方式流至下一级加热器，事故疏水则直接流至凝器疏水扩容器，对应的正常和事故疏水调节装置能自动维持加热器水位正常。
　　高压加热器型式与结构：卧式、表面凝结、U型换热器，此类加热器一般由三部分组成：过热蒸汽冷却段、凝结段、疏水冷却段。
　　一、火电厂高压加热器泄漏现象及危害
　　（一）泄露现象
　　火电厂高压加热器发生泄露的主要现象是：第一，高压加热器水位波動异常并发出水位高声光信号报警，正常疏水和事故疏水调节阀开度异常增加，严重时两者同时出现全开；第二，泄露严重时汽泵转速上升明显，给水流量增大，给水温度降低，同时加热器汽侧内部压力升高；第三，除氧器补水量增加，加热器端差增大；第四，高压加热器内部有水冲刷的泄漏声；第五，高加疏水管道泄漏后，由于给水疏水混合，造成疏水温度降低。
　　（二）泄露危害
　　高压加热器泄漏后会给机组带来严重危害：第一，高压加热器泄漏之后，周围管束会由于高压给水所具有的巨大冲击力，而相继出现泄露问题，进而扩大泄漏范围；第二，高压加热器泄漏之后，从汽侧压力的角度出发来看待这一问题可以发现，随着水侧压力的减小，一旦水位出现快速升高的现象，极易导致抽汽管道被淹没，进而导致蒸汽带水将返回到蒸汽管道甚至进入汽缸从而影响机组运造成汽轮机水冲击事故，威胁到机组的安全运行；第三，由于平圩电厂三台高加共用一个进口旁路三通阀和一个出口阀，所以在三台高压加热器解列之后，除氧器中的给水直接通过省煤器供给锅炉，给水同时失去三台高加温度大幅度降低近百度，为使锅炉能满足机组负荷，则必须相应增加燃煤量、热耗、厂用电率，从而影响机组效率，不利于节能效益实现；第四，高压加热器泄漏及停运之后，不仅会加剧叶片侵蚀，同时会对机组出力带来不利影响，为了保证机组出力的稳定性，会使得汽轮机监视段压力提升，为保证机组运行的安全性，需要对汽轮机的功率进行降低，同时可以降低发电机的出力。
　　二、火电厂高压加热器泄漏原因
　　（一）投运操作不规范
　　在对高压加热器进行投运前，需要工作人员将关注的重点放在暖管的时间上，控制温度变化率3min。如果暖管时间与实际要求不符，极易导致高压加热器吸热不均的现象出现，进而导致U型管变形，严重时出现泄漏。此外，在高压加热器停运过程中，上侧疏水侧温降之后形成的温差较大，机组停运或产生热变形没有及时切换到旁路使得冷水侧冷却过快，温度剧烈变化易导致加热器泄漏问题产生。
　　（二）加热器疏水水位波动
　　由于高压加热器疏水水位在机组加减负荷时波动较大，使得管束受到不应有的冲刷、震动，管板过热，从而加速了管子的损坏程度，如果高加水位过低，会使疏水冷却段进口（吸水口）露出水面，造成蒸汽进入该管段，这将破坏疏水流经该段的虹吸作用，造成加热器疏水端差变化，由于泄漏蒸汽的热量损失，使加热器效率降低，而高温蒸汽的直接进入，更造成管束冲刷及温度急剧变化，在疏水冷却段进口处和疏水冷却段内造成冲蚀性危害，使管子损坏。
　　（三）管束泄漏对周围管子的破坏
　　高压加热器内部的管束都是按一定的顺序紧密的排列在一起的，如果管子发生泄漏，处理不及时，管子就会出现损坏断裂，当高温高压的水流连续不断的冲刷周边管子时，就容易造成大面积的管子泄漏，而且，当加热器内部的哦管束处于自由状态，管子出现损坏断裂时，由于高速水流不断的冲击，管子的断口就会自由的摆动，不断碰撞周边的管子，就这样在反复的的碰撞情况下也会出现一定的损坏，从而造成加热器泄漏。
　　三、火电厂高压加热器泄漏处理对策
　　（一）保证机组负荷平稳
　　无论是蒸汽压力还是锅炉蒸发量，都会随着机组负荷的变化而变化，导致高压加热器的温度和压力随之变化，出现膨胀、变形的问题，导致泄漏问题出现，要解决这一问题，需从以下几个方面着手：第一，在对锅炉进行燃烧时，应当保证其受热的均匀，并且对风煤比例加以协调；第二，保证机组负荷平稳，避免出现汽压、汽温大起大落的情况而出现温度应力；第三，在高压加热器停运时，应当在第一时间切断加热器给水，同时关闭抽汽电动阀，然后再进行抽汽电动门和逆止阀的检查工作，这样做的目的在于避免蒸汽进入停运加热器，进而对其
　　U型钢管产生不利影响，而切断加热器给水的目的在于，避免由于给水温度的急速下降导致焊缝变形情况的出现。上述措施的实施，均能够在一定程度上对泄露现象的出现进行有效规避。
　　（二）维持传热端温差的最佳值
　　对于检修或停运后新投入的高压加热器，要密切监视高压加热器水位，防止检修后高压加热器疏水系统未导通或因加热器疏水系统门开度不够而引起的疏水不畅。同时，应加强监视及时进行调整，必要时可以通过事故疏水调节阀阀，降低高压加热器水位，维持高压加热器水位正常值。若疏水水位过低引起端温差增大，应及时进行现场的水位调整，将加热器端温差调至4～7。若加热器中集聚了不凝结气体，将严重影响传热，端温差也会上升。因此，需合理调整高压加热器抽空气管上空气门的开度。若水位明显上升且汽动给水泵转速明显升高，说明加热器存在泄漏，应尽快停止加热器运行，防止泄漏喷出的高压水柱冲坏周围的管子，避免泄漏管束数量增加。
　　（三）加强管子泄露的检修
　　检测高压加热器管子泄漏的方法包括以下几点：第一，壳侧放尽疏水，利用给水对高加作通水试验，根据高加水侧的压力变化情况与放水阀的排水情况，可判断高加有无泄漏，并估计泄漏程度，一般漏水量大的是管子本身泄漏，漏水量少的是管端处的焊接接头泄漏；第二，在确认高加有泄漏后，通过管程的放水口放尽内部积水，用专用的拆卸工具将水室入孔盖拿出，拆下水室上分程盖板，并拆除防冲蚀装置，在高压加热器汽侧注凝结水，观察哪一根管子排水，即可判断管子泄漏。凡管子本身发生泄漏时，对泄漏管子和周圈管子应进行保护性堵管，把专用堵头放到泄漏的管子里进行焊接，泄漏管子全部焊接结束，再次进行灌水找漏，确认是否还存在泄漏，灌水找漏时，需要用压缩空气吹干管束表面，以便正确判断是否还存在泄漏。
　　四、结束语
　　总而言之，高压加热器在火电厂的生产运行过程中具有重要作用，但是其发生泄漏的原因较为复杂，在高压加热器运行及维护的过程中，火电厂要结合泄漏原因和高压加热器运行特点，合理采取有效措施，有效预防泄漏问题出现，并做好泄漏处理工作，避免泄漏范围扩大，保证高压加热器安全稳定的运行。
　　【参考文献】
　　〔1〕马士东，袁洪涛。600MW超临界汽轮机高压加热器泄漏原因分析〔J〕。华电技术，2010，32（09）：656786。
　　〔2〕孟奇。浅谈高压加热器泄漏分析及处理措施〔J〕。设备管理与维修，2012（S1）：7172。