高壓加熱器泄漏原因分析及預(yù)防措施

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-150編號(hào)：_高壓加熱器泄漏原因分析及預(yù)防措施審核：_時(shí)間：_單位：_高壓加熱器泄漏原因分析及預(yù)防措施用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項(xiàng)目而進(jìn)行的活動(dòng)或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運(yùn)行中起到指導(dǎo)作用，包括確定問題目標(biāo)和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計(jì)劃和可行性分析、實(shí)施和跟進(jìn)?？赏ㄟ^修改使用，也可以直接沿用本模板進(jìn)行快速編輯。一、設(shè)備概述我廠國(guó)產(chǎn)優(yōu)化改進(jìn)型300MW汽輪機(jī)的高壓加熱器，采用三臺(tái)引進(jìn)福斯特-惠勒公司技術(shù)制造的單列臥式表面加熱器。高壓加熱器帶有內(nèi)置式蒸汽

2、冷卻段和疏水冷卻段，如圖一。蒸汽冷卻段利用汽輪機(jī)抽氣的過熱段來提高給水溫度，使給水溫度接近或略高于該加熱器壓力下的飽和溫度。凝結(jié)段是利用蒸汽凝結(jié)的潛熱加熱給誰(shuí)。疏水冷卻段是把離開凝結(jié)段的疏水熱量傳給進(jìn)入加熱器的給水，從而使疏水溫度降到飽和溫度下。二、高壓加熱器泄漏后對(duì)機(jī)組的影響高壓加熱器是利用機(jī)組中間級(jí)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（20MPa）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(shí)，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(duì)機(jī)組的影響如下：1.高加泄漏后，會(huì)造成

3、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20 MPa ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽側(cè)壓力 4MPa，這樣，當(dāng)高加水位急劇升高，而水位保護(hù)未動(dòng)作時(shí)，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280降低為170，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，氣溫升高，更重要的是標(biāo)準(zhǔn)煤耗約增加12g/kwh，機(jī)組熱耗相應(yīng)增加4.6，廠用電率增加約0.5。4.高加停運(yùn)后，還會(huì)使汽輪機(jī)末幾級(jí)蒸

4、汽流量增大，加劇葉片的侵蝕。5.高壓加熱器的停運(yùn)，還會(huì)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(jí)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，每次處理順利時(shí)需要30小時(shí)，系統(tǒng)不嚴(yán)密時(shí)，則工作冷卻時(shí)間加長(zhǎng)，直接影響高加投運(yùn)率的目標(biāo)。三 高加泄漏的現(xiàn)象1.高加水位高信號(hào)報(bào)警，泄漏檢測(cè)儀亦報(bào)警，另外還有高加端差增大，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(jí)自流入除氧氣，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。四 高加泄漏原因分

5、析1.運(yùn)行中高加端差調(diào)整不及時(shí)。300MW機(jī)組運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，高壓加熱器下端差正常為5.6-8。（端差是指高壓加熱器疏水出口溫度與給水進(jìn)口溫度的差值。）由于運(yùn)行人員責(zé)任心不強(qiáng)，在疏水調(diào)節(jié)裝置故障或其他原因造成高加水位大幅度波動(dòng)的情況下，沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，未能及時(shí)處理，致使高加端差波動(dòng)較大。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9.0-9.4.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(zhǎng)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(shí)，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

6、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(shí)，給高壓加熱器帶來的熱沖擊更大，這樣，加熱器U型管長(zhǎng)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)。主要有：（1）高壓加熱器投運(yùn)前暖管時(shí)間不夠，再投運(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(duì)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(shí)，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。5.高加每次停運(yùn)查漏堵焊時(shí)，檢修質(zhì)量不過關(guān)。主要有：（1）查漏，將泄漏的U型管必須全

7、部找出來，否則堵焊仍然無(wú)效；（2）堵焊，即焊接接工藝要精。6.高加停運(yùn)后保養(yǎng)措施不利。在高加每次停運(yùn)后，沒有按要求采取蒸汽側(cè)充氮和水側(cè)充氨來進(jìn)行保養(yǎng)。7.高加每次停運(yùn)后，未進(jìn)行探傷檢測(cè)。在高加管板與U型鋼管之間的脹口開裂或漏縫的情況下，沒有進(jìn)行探傷檢測(cè)，給高加下次運(yùn)行帶來隱患。8.在高加U型鋼管堵焊時(shí)，堵頭與木材材質(zhì)不同，同樣給高加運(yùn)行帶來隱患。五、#3高加最易泄漏原因及分析1.由于加熱器的疏水是逐級(jí)自流的，疏水方向?yàn)?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(dòng)現(xiàn)象。2.三臺(tái)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20.9 MPa，#

8、3高加水側(cè)、汽側(cè)進(jìn)口溫度差為292.6，壓差、溫差均居三臺(tái)高加之首。3.高加投入時(shí)，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(duì)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。六、#3高壓加熱器泄漏預(yù)防措施1.保證高壓加熱器傳熱端差最佳值。（1）由于#3高加的疏水量最大，壓差又小，在抽汽壓力、抽汽量發(fā)生變化以及#3高加基調(diào)失靈的情況下導(dǎo)致疏水門關(guān)小或關(guān)閉，容易引起疏水不暢，使水位升高，此時(shí)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視檢查，聯(lián)系熱工人員調(diào)整，必要時(shí)打開危險(xiǎn)疏水閥，降低高加水位，維持高加水位正常值。（2）若疏水水位過低 引起端差增大，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系生計(jì)科及熱工

9、人員共同進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的水位調(diào)整，將端差調(diào)至5.6-8之間。（3）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(huì)上升，因此，須合理調(diào)整高加抽空氣管上閥門的開度（4）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(qǐng)盡快停用加熱器，防止泄露噴出的高壓水柱沖壞周圍的管子，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(dòng)、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

10、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)荷變化率每分鐘不大于3MW，汽壓變化率每分鐘不大于0.05MPa，溫度變化率每小時(shí)不大于56，保持在每分鐘0.5-1之間。（3）在機(jī)組甩負(fù)荷以及高加緊急停運(yùn)時(shí)，應(yīng)立即切斷加熱器給水，同時(shí)要快速關(guān)閉抽汽閥，并檢查抽汽逆執(zhí)閥、抽汽電動(dòng)門是否關(guān)嚴(yán)，否則手動(dòng)將電動(dòng)門絞緊，防止切斷給水后蒸汽繼續(xù)進(jìn)入殼體加熱不流動(dòng)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(shí)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(dòng)投入。（2）在高加故障停運(yùn)時(shí)，應(yīng)注意控制給水溫度變化率不應(yīng)大于1.1/min ,最大不應(yīng)超過1.8/min。（3）高加停運(yùn)時(shí)，先停運(yùn)#1高加，最后停運(yùn)#