压力容器与压力管道检修培训班课件-高压加热器
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根据FW公司技术和美国热交换的协会HEI标准,加热 器疏水水位的控制是非常重要的,HEI标准希望不仅 调节高加冷态水位而且要进行热态水位调整,保证疏 水冷却段不产生汽水混流。
51
有时电厂为了避免高加水位报警,采用 低水位运行,造成高压加热器疏水冷却 段长期运行在汽水混流状态,引起传热 管冲蚀、损坏。
8
高压加热器的主要部件及材料选用
高加主要由水室、水室分隔板、管束(管板、 U形管、导流板和支撑板等)、 壳体、固定支 座和滑动支座等组成。
水室材料采用SA516、管板材料20MnMo、U 形管SA556GrC-2、壳体材料SA516Gr70等。
9
给水流向(管程)
给水进口→下水室→U形管(疏水冷却段 →凝结段→过热蒸汽冷却段)→上水室 →给水出口
34
★★★:以下仅仅提醒安装和使用人员 (详细安装运行问题请见说明书)
★:百度文库出厂时产品接管上的封头、闷盖和法兰等均为充 氮或/和包装使用,不得作为水压试验的工装使用。 ★: 高加在使用前应将水室人孔和壳体上的安全阀法 兰的橡皮 垫片更换成不锈钢缠绕垫片或石棉橡胶板(部位可参 阅产品总图或“充氮及水压试验装置”)。
疏水调节阀和管道的冲蚀,振动
26
疏水冷却段端板
利用液体的表 面张力保持传 热管与疏冷段 端板之间隙密 封
27
疏水冷却段进口
潜水式进口 控制进口流
速 保持水位,
形成水封
28
疏水冷却段
疏水冷却段为提高传热效率,疏水具有较高的 质量流速,为防止振动,需控制疏水的质量速 度
29
疏水冷却段
高压加热器原理、结构及维护
1
目录
1)高压加热器的原理 2)高压加热器的结构 3)高压加热器安装运行中的常见问题 4)高压加热器的调试
2
3
4
高压加热器的原理
高压加热器是一种利用 汽轮机抽汽加热给水的设 备,目的是提高整个电 厂的热效率。
⑴提高锅炉给水温度; ⑵减少凝汽器中的热损耗
5
高压加热器的设计条件
图5-4 泄漏探测装置
钻孔直径为能穿过牵引线
金属线弯头后,银钎焊接或铜焊焊接
建议采用电工金属线或管子拉牵金属线
46
㈢传热管泄漏
以上二项对确定泄漏原因至关重要,如果没有位置和深 度将无法判断泄漏原因。
⑴低水位运行,引起疏水冷却段传热管泄漏。 ⑵高加超负荷运行引起高加过热段传热管泄漏。 ⑶不凝结气体和有害气体的积聚引起加热器传热管大面
56
(4)维持正常水位 a) 水位稳定 b) 疏水端差小
57
谢谢!
58
21
蒸汽质量速度和线速度的控制
根据蒸汽的压力温度,控制蒸汽进入加热器的流 速
一般要控制二个速度,一个是质量速度,一个 是线速度。
速度太小蒸汽会凝结,速度太高会引起振动。
22
凝结段功能
利用蒸汽的凝结潜热加热给水,这是加热器的 主要传热部分。
23
凝结段功能
凝结段隔板采用大隔板,仅起支撑传热管的作 用,而不采用传统的强制流动的隔板,降低蒸 汽流速,防止管系振动。
★: 如使用非焊接性的临时堵头,不得对壳侧进行 水压试验。
38
㈠高加人孔座密封面泄漏
出厂时为了充氮,人 孔密封需用橡皮垫圈, 在电厂运行前应更换为 高温高压型不锈钢缠绕 垫片。
39
㈡给水加热器出水温度偏低
原因: ⑴给水加热器水室分隔板泄
漏,形成短路,加热面不 起作用,导致出口温度降 低。
40
24
凝结段功能
根据高加的实际情况,凝结段蒸汽不应有流通, 蒸汽凝结后由于体积急剧变化,蒸汽会自动平 衡,自动补充
流速过快的坏处,冲蚀管束,引起振动
25
疏水冷却段
疏水冷却段是将在加热器中凝结的疏水加热进入的给水,提高了给水温度 另一方面使疏水温度降低到饱和温度以下,有利于顺利疏水,大大减弱对
35
★: 保持稳定和一定高度的加热器水位,不仅对机组
和加热器效率、安全运行很重要,低水位运行将引起 加热器内部汽水二相流,导致加热器传热管迅速泄漏、 损坏。
因此要求不仅要调整加热器冷态水位,而且加热器 要进行热态水位调整。是否建立了水位,是以疏水端差 来衡量。 ★: 加热器不同的传热管对水质有不同的要求,水质 对加热器传热管损坏影响极大。
㈡给水加热器出水温度偏低
⑵加热器抽汽压力偏低,如果给水端差达到要 求,而给水温度偏低,就是这个原因。
41
㈡给水加热器出水温度偏低
⑶高加传热管污垢严重,应进行清洗。
42
㈡给水加热器出水温度偏低
⑷高加运行排汽不畅,不凝结气体不能及时排除, 导致加热器传热效果降低,出水温度降低。
解决办法::运行排汽应每个加热器单独排向除 氧器或采用足够大的母管。
52
高压加热器的水位调试
(2)调整水位的条件 机组在90%负荷条件下稳定运行; 各设备完整,运行正常,测点可靠,反映正确; 各热力参数显示正常,采取相应的应急措施。
53
(3)调试步骤: a)解除H、HH的值的保护,保留HHH的值的保护; b)调整水位控制器的设定值,使水位以一定幅值 上升或下降,一般取20mm为宜;
10
蒸汽流向(壳程)
蒸汽进口→蒸汽进口挡板→进过热段→ 出过热段→进入凝结段凝结成水聚集在 加热器底部进入疏水冷却段疏水出口管 疏水调节阀进下一级加热器
11
水室
自密封小开口 人孔,半球形 水室封头
内部分隔板 将水室分成二 个腔室
12
水室分隔板
使该水室分隔板不与 水室封头连接
优点:
水室封头受同一给水 温度,且是较低的给 水进口温度。
43
㈢传热管泄漏
对于传热管泄漏,首先应确定传热管泄漏的部位和深度。
44
㈢传热管泄漏
确定部位的方法一般采用反泵的方法,也就是壳侧加压, 从管侧看泄漏的位置。
45
㈢传热管泄漏
确定泄漏深度在
4.5x3
高加运行说明书
中有详细说明,
19
其方法和原理都
比较简单(图示
说明)
原始孔径减去0.25-0.38
如与封头连接将会形 成一复杂的三维应力
13
管束
管束由管板,传热管,导流板,支撑板,
过热段包壳,疏冷段包壳等组成。
14
管束
管束由管板、传热管、导流板、支撑板、过热段包壳、 疏冷段包壳等组成
15
管子管板的联接方式
1,管板上堆焊一层软碳钢(提高焊接性能) 2,采用先焊后胀(液压胀管)工艺,防止振动和消除热胀差和间隙腐蚀
积减薄。
47
㈣ 疏水不畅和水位不稳
疏水不畅可能是阀门口径偏小和管道布置不合理
48
㈣ 疏水不畅和水位不稳
疏水水位不稳: a)水位偏低,
需要调整;
49
㈣ 疏水不畅和水位不稳
疏水水位不稳: b)阀门选型有问题;
如采用非笼罩式调 节阀,而采用炮弹 头式调节阀
50
高压加热器的水位调试
(1)调试的重要性
16
管子管板的联接质量保证
先进的三轴深孔钻床,保证孔径、光洁度、孔距,从而保证焊接和胀管质量。 先进的管子管板全位置自动氩弧焊,保证焊接质量
17
管子管板的联接方式
给水进口处装不锈钢衬套,防止进口端的涡流冲蚀。
18
过热蒸汽冷却段
利用蒸汽的过热度提高给 水温度,一般能达到端差 0~-2℃
54
c)每一次改变设定值之后,应稳定5分钟,然后 记录各参数(给水进出口温度、疏水出口温度、 进汽压力、现场水位、CRT水位);
d)逐次抬高水位值到疏水端差不再变小为止, 然后,逐次降低水位值,以观察回复性,是否 良好,一般水位降到低水位时观察。
55
e)绘制水位曲线图
将记录参数整理后,绘制水位调整曲线图,最后确 定最佳水位值。
疏水冷却段具有小于一定值的内阻要求,内阻 过大可影响疏水的正常流动。
全流量的疏水冷却段,传热效率高,整体传热 系数高
30
其他特点
上级疏水进口汽化室,使汽水分流,防止振动
31
其他特点
内置式排气 装置
均匀排除非 凝结汽体
提高热效率
32
系统阀门
33
高压加热器安装运行中的 常见问题和解决办法
给水加热器的热力设 计是根据给定的汽轮机 热力系统参数计算出所 需要的面积。
左侧即为热平衡图中典 型的加热器示意,包含 了加热器的各个设计参 数。
6
高压加热器典型结构
1)正立式U形管式高压加热器
2)倒立式U形管式高压加热器 3)卧式U形管式高压加热器
7
卧式加热器的典型型式
高加为卧式U形管,半球形水室具有椭圆形自密封人孔, 高加的 传热区段有过热段、凝结段和疏水冷却段三个传热区段组成。高 加采用─固定支座─滑动支承。
封闭的、浮动的过热段结 构
防止过热蒸汽冲击管板和 壳体,引起高加失效。
过热段受热后能自由膨胀
19
过热蒸汽冷却段
控制一定的蒸汽流速 和热负荷:
防止管系振动; 防止蒸汽冲蚀传热
管。
20
过热段的主要特点
设计过热蒸汽冷却段的三个要点: 蒸汽质量速度和线速度的控制 过热度的利用率 蒸汽在过热段的压降
36
加热器水位值推荐: 卧式高加 正常水位为零水位 低一水位 -38mm 高一水位 +38mm 高二水位 +88mm 高三水位 +138mm
37
★: 高加在启动时水侧应注水,当给水旁路门前 后无压差时方能切换,否则将冲击加热器并引起 加热器内部结构损坏,使加热器失效。
★: 运行人员应注意疏水调节阀开度,一旦开度 变大,应注意加热器是否发生泄漏,因为不及时 发现泄漏,将冲蚀周围传热管并引起更大面积的 损坏。
51
有时电厂为了避免高加水位报警,采用 低水位运行,造成高压加热器疏水冷却 段长期运行在汽水混流状态,引起传热 管冲蚀、损坏。
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高压加热器的主要部件及材料选用
高加主要由水室、水室分隔板、管束(管板、 U形管、导流板和支撑板等)、 壳体、固定支 座和滑动支座等组成。
水室材料采用SA516、管板材料20MnMo、U 形管SA556GrC-2、壳体材料SA516Gr70等。
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给水流向(管程)
给水进口→下水室→U形管(疏水冷却段 →凝结段→过热蒸汽冷却段)→上水室 →给水出口
34
★★★:以下仅仅提醒安装和使用人员 (详细安装运行问题请见说明书)
★:百度文库出厂时产品接管上的封头、闷盖和法兰等均为充 氮或/和包装使用,不得作为水压试验的工装使用。 ★: 高加在使用前应将水室人孔和壳体上的安全阀法 兰的橡皮 垫片更换成不锈钢缠绕垫片或石棉橡胶板(部位可参 阅产品总图或“充氮及水压试验装置”)。
疏水调节阀和管道的冲蚀,振动
26
疏水冷却段端板
利用液体的表 面张力保持传 热管与疏冷段 端板之间隙密 封
27
疏水冷却段进口
潜水式进口 控制进口流
速 保持水位,
形成水封
28
疏水冷却段
疏水冷却段为提高传热效率,疏水具有较高的 质量流速,为防止振动,需控制疏水的质量速 度
29
疏水冷却段
高压加热器原理、结构及维护
1
目录
1)高压加热器的原理 2)高压加热器的结构 3)高压加热器安装运行中的常见问题 4)高压加热器的调试
2
3
4
高压加热器的原理
高压加热器是一种利用 汽轮机抽汽加热给水的设 备,目的是提高整个电 厂的热效率。
⑴提高锅炉给水温度; ⑵减少凝汽器中的热损耗
5
高压加热器的设计条件
图5-4 泄漏探测装置
钻孔直径为能穿过牵引线
金属线弯头后,银钎焊接或铜焊焊接
建议采用电工金属线或管子拉牵金属线
46
㈢传热管泄漏
以上二项对确定泄漏原因至关重要,如果没有位置和深 度将无法判断泄漏原因。
⑴低水位运行,引起疏水冷却段传热管泄漏。 ⑵高加超负荷运行引起高加过热段传热管泄漏。 ⑶不凝结气体和有害气体的积聚引起加热器传热管大面
56
(4)维持正常水位 a) 水位稳定 b) 疏水端差小
57
谢谢!
58
21
蒸汽质量速度和线速度的控制
根据蒸汽的压力温度,控制蒸汽进入加热器的流 速
一般要控制二个速度,一个是质量速度,一个 是线速度。
速度太小蒸汽会凝结,速度太高会引起振动。
22
凝结段功能
利用蒸汽的凝结潜热加热给水,这是加热器的 主要传热部分。
23
凝结段功能
凝结段隔板采用大隔板,仅起支撑传热管的作 用,而不采用传统的强制流动的隔板,降低蒸 汽流速,防止管系振动。
★: 如使用非焊接性的临时堵头,不得对壳侧进行 水压试验。
38
㈠高加人孔座密封面泄漏
出厂时为了充氮,人 孔密封需用橡皮垫圈, 在电厂运行前应更换为 高温高压型不锈钢缠绕 垫片。
39
㈡给水加热器出水温度偏低
原因: ⑴给水加热器水室分隔板泄
漏,形成短路,加热面不 起作用,导致出口温度降 低。
40
24
凝结段功能
根据高加的实际情况,凝结段蒸汽不应有流通, 蒸汽凝结后由于体积急剧变化,蒸汽会自动平 衡,自动补充
流速过快的坏处,冲蚀管束,引起振动
25
疏水冷却段
疏水冷却段是将在加热器中凝结的疏水加热进入的给水,提高了给水温度 另一方面使疏水温度降低到饱和温度以下,有利于顺利疏水,大大减弱对
35
★: 保持稳定和一定高度的加热器水位,不仅对机组
和加热器效率、安全运行很重要,低水位运行将引起 加热器内部汽水二相流,导致加热器传热管迅速泄漏、 损坏。
因此要求不仅要调整加热器冷态水位,而且加热器 要进行热态水位调整。是否建立了水位,是以疏水端差 来衡量。 ★: 加热器不同的传热管对水质有不同的要求,水质 对加热器传热管损坏影响极大。
㈡给水加热器出水温度偏低
⑵加热器抽汽压力偏低,如果给水端差达到要 求,而给水温度偏低,就是这个原因。
41
㈡给水加热器出水温度偏低
⑶高加传热管污垢严重,应进行清洗。
42
㈡给水加热器出水温度偏低
⑷高加运行排汽不畅,不凝结气体不能及时排除, 导致加热器传热效果降低,出水温度降低。
解决办法::运行排汽应每个加热器单独排向除 氧器或采用足够大的母管。
52
高压加热器的水位调试
(2)调整水位的条件 机组在90%负荷条件下稳定运行; 各设备完整,运行正常,测点可靠,反映正确; 各热力参数显示正常,采取相应的应急措施。
53
(3)调试步骤: a)解除H、HH的值的保护,保留HHH的值的保护; b)调整水位控制器的设定值,使水位以一定幅值 上升或下降,一般取20mm为宜;
10
蒸汽流向(壳程)
蒸汽进口→蒸汽进口挡板→进过热段→ 出过热段→进入凝结段凝结成水聚集在 加热器底部进入疏水冷却段疏水出口管 疏水调节阀进下一级加热器
11
水室
自密封小开口 人孔,半球形 水室封头
内部分隔板 将水室分成二 个腔室
12
水室分隔板
使该水室分隔板不与 水室封头连接
优点:
水室封头受同一给水 温度,且是较低的给 水进口温度。
43
㈢传热管泄漏
对于传热管泄漏,首先应确定传热管泄漏的部位和深度。
44
㈢传热管泄漏
确定部位的方法一般采用反泵的方法,也就是壳侧加压, 从管侧看泄漏的位置。
45
㈢传热管泄漏
确定泄漏深度在
4.5x3
高加运行说明书
中有详细说明,
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其方法和原理都
比较简单(图示
说明)
原始孔径减去0.25-0.38
如与封头连接将会形 成一复杂的三维应力
13
管束
管束由管板,传热管,导流板,支撑板,
过热段包壳,疏冷段包壳等组成。
14
管束
管束由管板、传热管、导流板、支撑板、过热段包壳、 疏冷段包壳等组成
15
管子管板的联接方式
1,管板上堆焊一层软碳钢(提高焊接性能) 2,采用先焊后胀(液压胀管)工艺,防止振动和消除热胀差和间隙腐蚀
积减薄。
47
㈣ 疏水不畅和水位不稳
疏水不畅可能是阀门口径偏小和管道布置不合理
48
㈣ 疏水不畅和水位不稳
疏水水位不稳: a)水位偏低,
需要调整;
49
㈣ 疏水不畅和水位不稳
疏水水位不稳: b)阀门选型有问题;
如采用非笼罩式调 节阀,而采用炮弹 头式调节阀
50
高压加热器的水位调试
(1)调试的重要性
16
管子管板的联接质量保证
先进的三轴深孔钻床,保证孔径、光洁度、孔距,从而保证焊接和胀管质量。 先进的管子管板全位置自动氩弧焊,保证焊接质量
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管子管板的联接方式
给水进口处装不锈钢衬套,防止进口端的涡流冲蚀。
18
过热蒸汽冷却段
利用蒸汽的过热度提高给 水温度,一般能达到端差 0~-2℃
54
c)每一次改变设定值之后,应稳定5分钟,然后 记录各参数(给水进出口温度、疏水出口温度、 进汽压力、现场水位、CRT水位);
d)逐次抬高水位值到疏水端差不再变小为止, 然后,逐次降低水位值,以观察回复性,是否 良好,一般水位降到低水位时观察。
55
e)绘制水位曲线图
将记录参数整理后,绘制水位调整曲线图,最后确 定最佳水位值。
疏水冷却段具有小于一定值的内阻要求,内阻 过大可影响疏水的正常流动。
全流量的疏水冷却段,传热效率高,整体传热 系数高
30
其他特点
上级疏水进口汽化室,使汽水分流,防止振动
31
其他特点
内置式排气 装置
均匀排除非 凝结汽体
提高热效率
32
系统阀门
33
高压加热器安装运行中的 常见问题和解决办法
给水加热器的热力设 计是根据给定的汽轮机 热力系统参数计算出所 需要的面积。
左侧即为热平衡图中典 型的加热器示意,包含 了加热器的各个设计参 数。
6
高压加热器典型结构
1)正立式U形管式高压加热器
2)倒立式U形管式高压加热器 3)卧式U形管式高压加热器
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卧式加热器的典型型式
高加为卧式U形管,半球形水室具有椭圆形自密封人孔, 高加的 传热区段有过热段、凝结段和疏水冷却段三个传热区段组成。高 加采用─固定支座─滑动支承。
封闭的、浮动的过热段结 构
防止过热蒸汽冲击管板和 壳体,引起高加失效。
过热段受热后能自由膨胀
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过热蒸汽冷却段
控制一定的蒸汽流速 和热负荷:
防止管系振动; 防止蒸汽冲蚀传热
管。
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过热段的主要特点
设计过热蒸汽冷却段的三个要点: 蒸汽质量速度和线速度的控制 过热度的利用率 蒸汽在过热段的压降
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加热器水位值推荐: 卧式高加 正常水位为零水位 低一水位 -38mm 高一水位 +38mm 高二水位 +88mm 高三水位 +138mm
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★: 高加在启动时水侧应注水,当给水旁路门前 后无压差时方能切换,否则将冲击加热器并引起 加热器内部结构损坏,使加热器失效。
★: 运行人员应注意疏水调节阀开度,一旦开度 变大,应注意加热器是否发生泄漏,因为不及时 发现泄漏,将冲蚀周围传热管并引起更大面积的 损坏。