压力容器与压力管道检修培训班课件-高压加热器

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。
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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
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★★★：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
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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
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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
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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
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疏水冷却段
高压加热器原理、结构及维护
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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
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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
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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
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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
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（4）维持正常水位 a) 水位稳定 b) 疏水端差小
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谢谢！
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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
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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
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★： 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。
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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。
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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。
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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。
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(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；
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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
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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
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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。
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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。
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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。
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㈢传热管泄漏
确定泄漏深度在
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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
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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。
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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
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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。
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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
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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；
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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
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高压加热器的水位调试
（1）调试的重要性
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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。
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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℃
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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。
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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
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其他特点
上级疏水进口汽化室，使汽水分流,防止振动
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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
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系统阀门
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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。
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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。