高加泄露原因分析及预防措施

编号：AQ-JS-00608

( 安全技术)

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高加泄露原因分析及预防措施Cause analysis and preventive measures of high pressure heater leakage

高加泄露原因分析及预防措施

使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。

摘要：高加是锅炉给水系统中，初步加热给水的主要设备，其

承压能力较高，发生事故后造成的危害大。这里就高加泄漏后可能

会对设备造成的危害做简单分析。

关键词：高加、泄漏、端差

中图分类号：TL75+2.2文献标识码：A文章编号：

一、设备概述

我厂的高压加热器，采用三台上海动力设备有限公司制造的卧

式U型管表面加热器。高压加热器带有过热蒸汽冷却段、凝结段和

疏水冷却段，如附图一。过热蒸汽冷却段利用汽轮机抽汽的过热来

提高给水温度，使给水温度接近或略高于该加热器压力下的饱和温

度。凝结段是利用蒸汽凝结的潜热加热给水。疏水冷却段是把离开

凝结段的疏水热量传给进入加热器的给水，从而使疏水温度降到饱

和温度下。

二、高压加热器泄漏后对机组的影响

高压加热器是利用机组中间级后的抽汽，通过加热器传热管束，使给水与抽汽进行热交换，从而加热给水，提高给水温度，是火力发电厂提高经济性的重要手段。由于水侧压力（20MPa）远远高于汽侧压力（2MPa）（以#3高加为例），当传热管束即U型管发生泄漏时，水侧高压给水进入汽侧，造成高加水位升高，传热恶化，具体对机组的影响如下：

高加泄漏后，会造成泄漏管周围管束受高压给水冲击而泄漏管束增多，泄漏更加严重，必须紧急解列高加进行处理，这样堵焊的管子就更少一些。

高加泄漏后，由于水侧压力20MPa，远远高于汽侧压力2MPa （以#3高加为例），这样，当高加水位急剧升高，而水位保护未动作时，水位将淹没抽汽进口管道，蒸汽带水将返回到蒸汽管道，甚至进入中压缸，造成汽轮机水冲击事故。

高加解列后，给水温度降低，由280℃降低为170℃，从而主蒸汽压力下降，为使锅炉能够满足机组负荷，则必须相应增加燃煤

量，增加风机出力，从而造成炉膛过热，气温升高，更重要的是标准煤耗约增加12g/kwh，机组热耗相应增加4.6％，厂用电率增加约0.5％。

高加停运后，还会使汽轮机末几级蒸汽流量增大，加剧叶片的侵蚀。

高压加热器的停运，还会影响机组出力，若要维持机组出力不变，则汽轮机监视段压力升高，停用的抽汽口后的各级叶片，隔板的轴向推力增大，为了机组安全，就必须降低或限制汽轮机的功率，从而影响发电量。

高加泄漏，每次处理顺利时需要30小时左右，系统不严密时，则工作冷却时间加长，直接影响高加投运率的目标。

三、高加泄漏的现象

高加水位高信号报警，还有高加端差增大，远远高于正常值。

由于高加泄漏，水侧大量漏入汽侧，通过疏水逐级自流入除氧器，为使汽包水位正常，则给水泵转速增加，给水流量增大。

高加泄漏后，由于传热恶化，则造成给水温度降低。

四、高加泄漏原因分析

运行中高加端差调整不及时。运行规程规定，高压加热器端差正常为5.6――11℃。由于运行人员责任心不强，在疏水调节装置故障或其他原因造成高加水位大幅度波动的情况下，没有及时发现，未能及时处理，致使高加端差波动较大。

高加受到的化学腐蚀。给水品质规定：给水溶氧＜7μg/L,PH 值>=9.6，给水溶氧超标，将造成高加U型钢管管壁腐蚀而变薄，钢管与管板间的胀口受腐蚀而松弛，经长期运行，寿命逐渐缩短。

负荷变化速度快给高压加热器带来的热冲击。在机组加减负荷时，负荷变化速度过快，相应抽汽压力、抽汽温度迅速变化，在给水温度还未来得及变化，加热器U型管以及关口焊缝由于受激烈的温度交变热应力而容易损坏，尤其在机组紧急甩负荷或高加紧急解列时，给高压加热器带来的热冲击更大，这样，加热器U型管长期受热疲劳而容易损坏泄漏。

高压加热器在投入或停运过程操作不当。高压加热器投运前暖管时间不够，在投运过程中温升率控制不当，这样高温高压的蒸汽

进入高压加热器后，对厚实的管板与较薄的管束之间吸热速度不同步，吸热不均匀而产生巨大的热应力，而使得U型管产生热变形。

高加每次停运查漏堵焊时，检修质量不过关。主要有：（1）查漏，将泄漏的U型管必须全部找出来，否则堵焊仍然无效；（2）堵焊，即焊接接工艺要精。

高加停运后保养措施不利。在高加每次停运后，没有按要求采取蒸汽侧充氮和水侧充氨来进行保养。

高加每次停运后，未进行探伤检测。在高加管板与U型钢管之间的胀口开裂或漏缝的情况下，没有进行探伤检测，给高加下次运行带来隐患。

五、#3高加最易泄漏原因及分析

由于加热器的疏水是逐级自流的，疏水方向为#1――#2――#3，这样#3高加的疏水量最大，#3高加水位难以控制，很容易形成水位大幅度波动现象。

三台高加水侧、汽侧技术规范：

从上述表中可以看出：#3高加水侧、汽侧工作压力差为

17.46MPa，#3高加水侧、汽侧进口温度差为276.9℃，压差、温差均居三台高加之首。

高加投入时，是由低压到高压的顺序投运的，因此，#3高加是最先投运的，高压给水对U型钢管造成的高压水冲击最大，尤其是U型弯管处受到的冲刷最厉害，频繁冲刷使管壁冲薄。

六、#3高压加热器泄漏预防措施

保证高压加热器传热端差最佳值。

（1）由于#3高加的疏水量最大，压差又小，在抽汽压力、抽汽量发生变化以及#3高加基调失灵的情况下导致疏水门关小或关闭，容易引起疏水不畅，使水位升高，此时应加强监视检查，联系热工人员调整，必要时打开事故疏水阀，降低高加水位，维持高加水位正常值。

（2）若疏水水位过低引起端差增大，应及时联系热工人员共同进行现场的水位调整，将端差调至5.6――11℃之间。

（3）若加热器中集聚了不凝结气体，将严重影响传热，端差也会上升，因此，须及时开启高加的启动排气门进行排气，见附图（二）。