高壓加熱器泄漏原因分析及預(yù)防措施

1、高壓加熱器泄漏原因分析及預(yù)防措施（初稿）一、高壓加熱器泄漏后對機(jī)組的影響： 高壓加熱器是利用機(jī)組中間級后的抽汽，通過加熱器傳熱管束，使給水與抽汽進(jìn)行熱交換，從而加熱給水，提高給水溫度，是火力發(fā)電廠提高經(jīng)濟(jì)性的重要手段。由于水側(cè)壓力（1620MPa）遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽側(cè)壓力（4MPa），當(dāng)傳熱管束即U型管發(fā)生泄漏時，水側(cè)高壓給水進(jìn)入汽側(cè)，造成高加水位升高，傳熱惡化，具體對機(jī)組的影響如下：1.高加泄漏后，會造成泄漏管周圍管束受高壓給水沖擊而泄漏管束增多，泄漏更加嚴(yán)重，必須緊急解列高加進(jìn)行處理，這樣堵焊的管子就更少一些。2.高加泄漏后，由于水側(cè)壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽側(cè)壓力，這樣，當(dāng)高加水位急劇升高，而水位

2、保護(hù)未動作時，水位將淹沒抽汽進(jìn)口管道，蒸汽帶水將返回到蒸汽管道，甚至進(jìn)入中壓缸，造成汽輪機(jī)水沖擊事故。3.高加解列后，給水溫度降低，由270降低為150，從而主蒸汽壓力下降，為使鍋爐能夠滿足機(jī)組負(fù)荷，則必須相應(yīng)增加燃煤量，增加風(fēng)機(jī)出力，從而造成爐膛過熱，汽溫升高，更重要的是標(biāo)準(zhǔn)煤耗增加、機(jī)組熱耗增加廠用電率增加。4.高加停運(yùn)后，還會使汽輪機(jī)末幾級蒸汽流量增大，加劇葉片的侵蝕。5.高壓加熱器的停運(yùn)，還會影響機(jī)組出力，若要維持機(jī)組出力不變，則汽輪機(jī)監(jiān)視段壓力升高，停用的抽汽口后的各級葉片，隔板的軸向推力增大，為了機(jī)組安全，就必須降低或限制汽輪機(jī)的功率，從而影響發(fā)電量。6.高加泄漏后，每次處理順利時

3、需要約30小時，系統(tǒng)不嚴(yán)密時，則工作冷卻時間加長，直接影響高加投運(yùn)率。二、 高加泄漏的現(xiàn)象：1.高加水位高信號報警，疏水調(diào)門開度增大，另外還有高加給水端差增大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常值。2.由于高加泄漏，水側(cè)大量漏入汽側(cè)，通過疏水逐級自流入除氧器，為使汽包水位正常，則給水泵轉(zhuǎn)速增加，給水流量增大。3.高加泄漏后，由于傳熱惡化，則造成給水溫度降低。三、 高加泄漏原因分析：1.運(yùn)行中高加端差控制不當(dāng)。 300MW機(jī)組運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，高壓加熱器疏水端差正常為5.68。 由于運(yùn)行人員調(diào)整不當(dāng)、疏水調(diào)節(jié)裝置故障、高加水位自動控制不當(dāng)或其他原因造成高加水位大幅度波動的情況下，導(dǎo)致高加端差波動較大。

4、2.高加受到的化學(xué)腐蝕。300MW機(jī)組給水品質(zhì)規(guī)定：給水容氧7g/L,PH值為9.09.4.給水容氧超標(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，經(jīng)長期運(yùn)行，壽命逐漸縮短。3.負(fù)荷變化速度快給高壓加熱器帶來的熱沖擊。 在機(jī)組加減負(fù)荷時，負(fù)荷變化速度過快，相應(yīng)抽汽壓力、抽汽溫度迅速變化，在給水溫度還未來得及變化，加熱器U型管以及關(guān)口焊縫由于受激烈的溫度交變熱應(yīng)力而容易損壞，尤其在機(jī)組緊急甩負(fù)荷或高加緊急解列時，給高壓加熱器帶來的熱沖擊更大，這樣，加熱器U型管長期受熱疲勞而容易損壞泄漏。4.高壓加熱器在投入或停運(yùn)過程操作不當(dāng)。（1）高壓加熱器投運(yùn)前暖管時間不夠，

5、在投運(yùn)過程中溫升率控制不當(dāng)，這樣高溫高壓的蒸汽進(jìn)入高壓加熱器后，對厚實(shí)的管板與較薄的管束之間吸熱速度不同步，吸熱不均勻而產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，而使得U型管產(chǎn)生熱變形。（2）在高加停運(yùn)時，上側(cè)疏水側(cè)溫降滯后，從而形成較大的溫差，產(chǎn)生熱變形或機(jī)組停運(yùn)后，未及時切至旁路導(dǎo)致水側(cè)冷卻過快。5、#3高加最易泄漏原因及分析 ：1）由于加熱器的疏水是逐級自流的，疏水方向#1#2#3，這樣#3高加的疏水量最大，#3高加水位難以控制，很容易形成水位大幅度波動現(xiàn)象。2）根據(jù)三臺高加水側(cè)、汽側(cè)技術(shù)規(guī)范，#3高加水側(cè)、汽側(cè)工作壓力差為16至17 MPa，#3高加水側(cè)、汽側(cè)進(jìn)口溫度差為292.6，壓差、溫差均居三

6、臺高加之首。3）高加投入時，是由低壓到高壓的順序投運(yùn)的，因此，#3高加是最先投運(yùn)的，高壓給水對U型鋼管造成的高壓水沖擊最大，尤其是U型彎管處受到的沖刷最厲害，頻繁沖刷使管壁沖薄。四、高壓加熱器泄漏預(yù)防措施：1.運(yùn)行中保證高壓加熱器傳熱端差最佳值。（1）運(yùn)行中應(yīng)及時監(jiān)視高加的端差變化，若疏水水位過低引起端差增大，應(yīng)及時聯(lián)系生計(jì)科及熱工人員共同進(jìn)行現(xiàn)場的水位調(diào)整，將端差調(diào)至5.68之間。（2）若加熱器中集聚了不凝結(jié)氣體，將嚴(yán)重影響傳熱，端差也會上升，因此，須合理調(diào)整高加抽空氣管上閥門的開度（3）若水位明顯上升，且給水泵的出力不正常的增大，表明加熱器存在泄漏，申請盡快停用加熱器，防止泄露噴出的高壓水

7、柱沖壞周圍的管子，是泄漏管束數(shù)目擴(kuò)大。2.保持機(jī)組負(fù)荷變化曲線平穩(wěn)。在機(jī)組啟動、停用或變負(fù)荷過程中，蒸汽溫度、蒸汽壓力以及鍋爐蒸發(fā)量在不斷變化，從而高加抽汽壓力、溫度以及抽汽在不斷發(fā)生變化，高壓加熱器內(nèi)由于溫度變化而產(chǎn)生膨脹或收縮變形，產(chǎn)生熱應(yīng)力，因此，為防高加熱應(yīng)力而產(chǎn)生的熱變形，必須做到以下幾點(diǎn)：（1）鍋爐要保持燃燒穩(wěn)定，使?fàn)t內(nèi)受熱均勻，火焰中心適當(dāng)，平衡通風(fēng)，保持風(fēng)煤比例協(xié)調(diào)。（2）機(jī)組負(fù)荷變化要保持平穩(wěn)，保證機(jī)組汽壓變化、溫度變化平穩(wěn)，避免汽壓、汽溫大起大落。（3）在機(jī)組甩負(fù)荷以及高加緊急停運(yùn)時，應(yīng)立即切斷加熱器給水，同時要快速關(guān)閉抽汽閥，并檢查抽汽逆執(zhí)閥、抽汽電動門是否關(guān)嚴(yán)，否則手動

8、將電動門校緊，防止切斷給水后蒸汽繼續(xù)進(jìn)入殼體加熱不流動的給水，引起管子熱變形，而切斷給水后可避免抽汽消失后給水快速冷卻管板，引起管口焊縫產(chǎn)生熱應(yīng)力變形。3.高壓加熱器在投運(yùn)、停運(yùn)時注意事項(xiàng)：（1）為防止高加投入過程中產(chǎn)生的熱沖擊，高加應(yīng)隨機(jī)啟動投入。（2）在高加故障停運(yùn)時，應(yīng)注意控制給水溫度變化率不應(yīng)大于2/min。（3）高加停運(yùn)時，先停運(yùn)#1高加，最后停運(yùn)#3高加。（4）高加投運(yùn)時，先投入#3高加，最后投入#1高加。（5）高加投入過程中，嚴(yán)格控制給水溫度變化率不應(yīng)大于2/min。五、高加運(yùn)行中解列的操作：1、依次緩慢關(guān)閉#1、2、#3高加進(jìn)汽電動門,控制給水溫度下降速率不大于2/min,并注

9、意汽包水位及給水溫度的變化。2、當(dāng)高加進(jìn)汽電動門全關(guān)后，關(guān)閉一、二、三段抽汽逆止閥，開啟一、二、三段抽汽管道的疏水門。3、關(guān)閉高加至除氧器疏水電動門，各高加危急疏水閥動作正常以維持水位正常。4、關(guān)閉#1、2、#3高加至除氧器連續(xù)排氣閥。5、高加汽側(cè)全部停用且抽汽壓力全部降到0后，將高加進(jìn)、出口電動三通閥切至旁路位置，注意給水壓力、給水流量、給水溫度的變化。6、高加停運(yùn)后開啟水側(cè)放水門放水并開啟水側(cè)放空氣閥，水側(cè)徹底泄壓放水。7、若檢修有工作,根據(jù)具體工作認(rèn)真做好系統(tǒng)隔離措施。8、若工作需要開啟高加汽側(cè)空氣門時,應(yīng)注意抽汽電動后疏水閥和危急疏水閥應(yīng)在關(guān)閉狀態(tài),防止影響凝汽器真空，造成凝汽器排汽壓

10、力升高。六、高加解列時的注意事項(xiàng)：  1、高加解列時，一定要按照先解列汽側(cè)，后解列水側(cè)的原則進(jìn)行。2、特別要注意給水溫度的變化，控制水溫下降速率在正常范圍內(nèi)，若給水溫度下降過快，應(yīng)立即停止關(guān)閉該臺高加的進(jìn)汽電動門，延長高加解列時間。3、在解列高加水側(cè)時，一定要先關(guān)高加進(jìn)水三通閥，且就地確認(rèn)該閥門全關(guān)后，再關(guān)閉高加出水電動門，嚴(yán)防鍋爐斷水事故的發(fā)生。4、在高加水側(cè)解列之前，一定要檢查并確認(rèn)高加注水閥再關(guān)閉位置。5、高加解列過程中，鍋爐側(cè)密切注意主、再熱汽溫度的變化，汽溫變化過大時可停止解列高加操作。6、按汽輪機(jī)組設(shè)計(jì)要求，高加解列后，汽輪機(jī)組仍可帶300MW額定負(fù)荷運(yùn)行，但因高加解列后

11、，鍋爐主、再熱汽溫度容易出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，汽溫難以控制，所以，高加解列后，可根據(jù)汽溫調(diào)節(jié)情況帶負(fù)荷。7、高加解列后，應(yīng)檢查13段抽汽逆止門關(guān)閉，疏水門開啟，同時一定要注意高加水位的變化，必要時可開啟緊急放水門。8、機(jī)組正常停運(yùn)過程中，在汽機(jī)打閘后，應(yīng)檢查高加各抽汽逆止門、電動門全部關(guān)閉、各段抽汽壓力到零、疏水排盡后，及時將給水且至旁路位置，避免機(jī)組停運(yùn)后鍋爐上水過程中給水溫度下降過快造成高加管束積聚收縮而損壞。七、高加投運(yùn)的操作:高加投運(yùn)原則：先投運(yùn)水側(cè)，后投運(yùn)汽側(cè)；投運(yùn)過程中必須嚴(yán)格控制高加水側(cè)溫升速度2/min；（一）高加隨機(jī)投運(yùn)操作：機(jī)組啟動過程中，給水系統(tǒng)恢復(fù)措施時，檢點(diǎn)水側(cè)各放水門關(guān)閉、

12、汽側(cè)各放水、排空門關(guān)閉，其余閥門狀態(tài)按設(shè)備啟動狀態(tài)檢點(diǎn)。啟動電動給水泵前，高加系統(tǒng)必須切至旁路位置，避免給水泵啟動后系統(tǒng)沖壓過程對高加內(nèi)部管束沖擊過大，造成設(shè)備損壞。給水泵啟動后，給水至鍋爐側(cè)系統(tǒng)暢通，鍋爐上水正常后，準(zhǔn)備投運(yùn)高加水側(cè)。1、高加水側(cè)投運(yùn)：4 r1 l+ l9 4 T$ * 1 F（1）檢查高加進(jìn)口三通閥在關(guān)閉狀態(tài)，給水走旁路，給水母管壓力正常。檢查高加出口電動門在關(guān)閉狀態(tài)。（2）確認(rèn)#1、#2、#3高加水側(cè)排空氣一次、二次門開啟，就地稍開高加注水門，向高加水側(cè)緩慢注水。注意監(jiān)視高加水側(cè)水溫變化。% u( d+ p& $ x5 0 Q' （3）#1、#2、#3高加

13、水側(cè)排空氣閥連續(xù)排出水后關(guān)閉水側(cè)排空氣閥，關(guān)閉注水門，檢查系統(tǒng)有無漏點(diǎn)，注意監(jiān)視水側(cè)溫升在正常范圍內(nèi)。確認(rèn)系統(tǒng)正常，無漏點(diǎn)后，繼續(xù)開啟注水門進(jìn)行高壓加熱器升溫升壓。過程反復(fù)進(jìn)行，保證系統(tǒng)壓力緩慢上升、溫度緩慢平穩(wěn)上升。（4）高加水側(cè)壓力達(dá)到系統(tǒng)壓力時，關(guān)閉高加注水門10分鐘，檢查高加水側(cè)壓力及汽側(cè)水位有無變化，以確定高加是否泄漏。在高加水側(cè)壓力、溫度未達(dá)與系統(tǒng)參數(shù)一致之前，高加注水門必須在就地手動操作。& m2 H) 5 B4 Y3 j1 v" s& k（5）高加水側(cè)壓力、溫度均與系統(tǒng)一致時，全開高加注水門，準(zhǔn)備投運(yùn)高加水側(cè)，注意專人監(jiān)視汽包水位，依次開啟高加出口三通

14、閥、開啟高加進(jìn)口電動三通閥，注意給水流量、汽包水位、給水溫度的變化，無異常后關(guān)閉高加注水門。* n1 m- # v  o. r- z) k（6） 注意給水溫度、壓力的變化,并檢查確認(rèn)高加無泄漏現(xiàn)象。高加水側(cè)注水操作應(yīng)緩慢平穩(wěn)，防止管道振動，水側(cè)注水時間應(yīng)根據(jù)高加系統(tǒng)溫度和給水溫度的偏差，按溫升2/min控制。機(jī)組啟動初期，除氧器水溫控制在60至80范圍內(nèi)，高加水側(cè)投運(yùn)時間應(yīng)控制在30至60分鐘。9 5 k1 W' ( G2、高加汽側(cè)投運(yùn)：機(jī)組并網(wǎng)后，進(jìn)行高加汽側(cè)投運(yùn)操作：3 ( H  7 S* E( S/ T（1）確認(rèn)1、2、#3高加抽汽管道疏水

15、閥在開啟位置；確認(rèn)1、2、#3高加正常疏水、事故疏水系統(tǒng)方式正確。! c7（2）開啟#3高加抽汽逆止閥，稍開抽汽電動門，進(jìn)行暖管，控制高加出水溫升率不應(yīng)大于2/min,并注意高加水位的變化，逐步開啟抽汽電動門，避免開啟速度過快，開啟高加汽側(cè)排氣手動門排氣10分鐘后關(guān)閉，就地注意檢查管道無振動情況，否則應(yīng)適當(dāng)關(guān)小電動門開度。0 n7 t0（3）按#3、#2、#1的順序依次投運(yùn)高加汽側(cè)，,控制高加出水溫升率不應(yīng)大于2/min,投運(yùn)過程中注意監(jiān)視高加汽側(cè)水位的變化。1 W( Z* v( m8 J3 X（4）高加汽側(cè)投運(yùn)完畢后，投入抽汽管道疏水聯(lián)鎖，抽汽管道疏水閥應(yīng)關(guān)閉。) g' E0 D.

16、J8 m5 （5）當(dāng)#3高加汽側(cè)壓力大于除氧器壓力0. 2MPa以上時，高加疏水應(yīng)切至除氧器運(yùn)行。緩慢開啟各高加至除氧器連續(xù)排氣手動門。 ?（6）檢查各高加逐級疏水動作正常，各閥門位置正確，高加水位正常，危急疏水閥關(guān)閉。（7）檢查DCS畫面高加水位、開關(guān)量和模擬量報警信號正常。如有異常時，經(jīng)就地確認(rèn)后，聯(lián)系熱控人員及時處理。（二）高加運(yùn)行中投運(yùn)操作：運(yùn)行中高加檢修工作結(jié)束后，應(yīng)檢查就地檢修工作已結(jié)束，所有檢修期間采取的臨時系統(tǒng)均已恢復(fù)正常，檢修現(xiàn)場清潔無雜物。高加檢修工作票終結(jié)后，按工作做票所列安全措施對高加系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)后，進(jìn)行高加投運(yùn)操作：1、高加水側(cè)投運(yùn)：4 r1 l+ l9 4 T$ *

17、 1 F（1）檢查高加進(jìn)口三通閥在關(guān)閉狀態(tài)，給水走旁路，給水母管壓力正常。檢查高加出口電動門在關(guān)閉狀態(tài)。（2）確認(rèn)#1、#2、#3高加水側(cè)排空氣一次、二次門開啟，就地稍開高加注水門，向高加水側(cè)緩慢注水。注意監(jiān)視高加水側(cè)水溫變化。% u( d+ p& $ x5 0 Q' （3）#1、#2、#3高加水側(cè)排空氣閥連續(xù)排出水后關(guān)閉水側(cè)排空氣閥，關(guān)閉注水門，檢查系統(tǒng)有無漏點(diǎn)，注意監(jiān)視水側(cè)溫升在正常范圍內(nèi)。確認(rèn)系統(tǒng)正常，無漏點(diǎn)后，繼續(xù)開啟注水門進(jìn)行高壓加熱器升溫升壓。過程反復(fù)進(jìn)行，保證系統(tǒng)壓力緩慢上升、溫度緩慢平穩(wěn)上升。（4）高加水側(cè)壓力達(dá)到1MPa、5 MPa、正常壓力時，關(guān)閉高加注水門

18、10分鐘，檢查高加水側(cè)壓力及汽側(cè)水位有無變化，以確定高加是否泄漏。在高加水側(cè)壓力、溫度未達(dá)與系統(tǒng)參數(shù)一致之前，高加注水門必須在就地手動操作。& m2 H) 5 B4 Y3 j1 v" s& k（5）高加水側(cè)壓力、溫度均與系統(tǒng)一致時，全開高加注水門，準(zhǔn)備投運(yùn)高加水側(cè)，注意專人監(jiān)視汽包水位，依次開啟高加出口三通閥、開啟高加進(jìn)口電動三通閥，注意給水流量、汽包水位、給水溫度的變化，無異常后關(guān)閉高加注水門。* n1 m- # v  o. r- z) k（6） 注意給水溫度、壓力的變化,并檢查確認(rèn)高加無泄漏現(xiàn)象。高加水側(cè)注水操作應(yīng)緩慢平穩(wěn)，防止管道振動，水側(cè)注水時間應(yīng)根據(jù)高加系統(tǒng)溫度和給水溫度的偏差，按溫升2/min控制，機(jī)組運(yùn)行中，除氧器水溫在150左右，高加水側(cè)投運(yùn)時間控制約1到2小時。9 5 k1 W' ( G2、高加汽側(cè)投運(yùn)：3 ( H  7 S* E( S/ T（1）確認(rèn)1、2、#3高加抽汽管道疏水閥在開啟位置；確認(rèn)1、2、#3高加正常疏水、事故疏水系統(tǒng)方式正確。! c7（2）開啟#3高加抽汽逆止閥，稍開抽汽電動門，進(jìn)行暖管，控制高加出水溫升率不應(yīng)大于2/mi