高压加热器泄漏原因分析及对策

高压加热器泄漏原因分析及对策

高压加热器为例，分析了在设计、运行方面导致高压加热器泄漏的原因，提出了防止泄漏的措施和对策。

高压加热器泄漏导致故障停运的次数占整个高压加热器系统故障停运次数的60％以上，是影响大型机组等效可用系数的第二位因素，不仅影响大型机组的稳定运行，而且使整个机组的热效率降低。因此，在运行中应及早发现高压加热器系统的泄漏，及时采取措施，把故障造成的损失降低到最小程度，以提高整个火力发电厂循环的经济效益。

1 高压加热器泄漏对机组的影响

高压加热器均为单列卧式表面加热器，由于水侧压力远远高于汽侧压力，当传热管束发生泄漏时，水侧高压给水进入汽侧，造成高加水位升高，传热恶化，其对机组的影响如下：

(1)高压加热器泄漏后，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，必须紧急解列高压加热器进行处理，以减少堵焊的管子。

(2)高压加热器泄漏后。由于水侧压力远远高于汽侧压力，当水位急剧升高，而水位保护未动作时，水位将淹没抽气进口管道，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。

(3)高压加热器解列后，给水温度降低，从而主蒸汽压力下降。为使锅炉能够满足机组负荷，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。宝鸡第二发电有限公司的实际情况是使标准煤耗约增加12 g／(kW·h)，机组热耗相应增加4．6％，厂用电率增加约0．5％。

(4)高压加热器停运后，还会使汽轮机末级蒸汽流量增大，加剧叶片的侵蚀。

(5)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，出于对机组安全着想，就必须降低或限制汽轮机的功率，从而影响发电量。

(6)高压加热器泄漏，每次处理顺利时需要24 h左右，若系统不严密时，则系统冷却时间加长，直接影响高加重新投运。

2高压加热器泄漏原因分析高压加热器泄漏可能存在的原因可归结为：运行中高压加热器端差调整不及时；高压加热器受到的化学腐蚀；负荷变化速度快给高压加热器带来热冲击；高压加热器在投入或停运过程中操作不当；高压加热器每次停运查漏堵焊时、检修质量不过关；高压加热器停运后保养措施不利；高压加热器每次停运后未进行探伤检测；在高压加热器U形钢管堵焊时，堵头与木材材质不同，同样给高压加热器运行带来隐患。陕西宝鸡第二发电有限责任公司的3台高压加热器中，最易发生泄漏的高压加热器为3号高压加热器，泄漏原因分析如下：

(1)由于加热器的疏水是逐级自流的，疏水方向为l号一2号一3号，这样3号高压加热器的疏水量最大，3号高压加热器水位难以控制，很容易形成水位大幅度波动现象。·

(2)3台高压加热器水侧、汽侧技术规范见表1。

高压加热器泄漏原因分析及对策

从表1可以看出：3号高压加热器水侧、汽侧设计压力差为28 MPa，3号高压加热器水侧、汽侧进口温度差为220℃，压差、温差均居3台之首。

(3)高压加热器投入时，是由低压到高压的顺序投运的，因此，3号高压加热器最先投运。高压给水对U形钢管造成的高压水冲击最大，尤其是U形管弯管处受到的冲刷最严重。频繁冲刷使管壁变薄。

3 预防措施

(1)保证高压加热器传热端差最佳值

由于3号高压加热器的疏水量最大，压差又小，在抽汽压力、抽汽量发生变化以及3号高压加热器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，及时进行调整，必要时打开事故疏水阀，降低高压加热器水位，维持高压加热器水位正常值。若疏水水位过低引起端差增大，应及时进行现场的水位调整，将端差调至5．6～8℃之间。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，须合理调整高压加热器抽空气管上阀门的开度。

若水位明显上升，且给水泵的出力不正常增大，表明加热器存在泄漏，应尽快停用加热器，防止泄漏喷出

的高压水柱冲坏周围的管子，使泄漏管束数量增加。

(2)保持机组负荷变化曲线平稳

在机组启动、停用或变负荷过程中，蒸汽温度、蒸汽压力以及锅炉蒸发量在不断变化，从而高压加热器抽汽压力、温度以及抽汽量在不断发生变化，高压加热器内由于温度变化而产生膨胀或收缩变形，产生热应力，因此，为防止高加热应力而产生的热变形，必须做到以下几点：

1)锅炉要保持燃烧稳定，使炉内受热均匀，火焰中心适当，平衡通风，保持风煤比例协调。

2)机组负荷变化率不大于3 MW／min，汽压变化率不大于0．098 MPa／min，温度变化率不大于56℃／

h，保持在O．5～1℃／min之间。

3)在机组甩负荷以及高压加热器紧急停运时，应立即切断加热器给水，同时要快速关闭抽汽阀，并防止切断给水后蒸汽继续进入壳体加热不流动的给水，引起管子热变形，而切断给水后可避免抽汽消失后给水快速冷却管板，引起管口焊缝产生热应力变形。

(3)高压加热器在投运、停运时的注意事项

1)为防止高压加热器投入过程中产生的热冲击，启停时注意减少高压加热器的热冲击和热应力，高压加热器随机启动投入。高压加热器投运时应先投水侧，再投汽侧。

2)在高压加热器故障停运时，应注意控制给水温度变化率不大于1．1℃／min，最大不应超过1．5℃／min。

3)高压加热器停运时，先停运1号高压加热器，最后停运3号高压加热器。

4)高压加热器投运时，先投入3号高压加热器，最后投入1号高压加热器。

5)高压加热器投入过程中，要严格控制给水温度变化率、投运时的温升率，停运时的温降率以1．5～2℃／min为宜，这是防止高压加热器管系泄漏的主要措施。

(4)高压加热器在正常运行中的检查维护

1)检查高压加热器的变化，保持正常水位，最大变化不超过±50 mm，防止低水位或高水位运行。

2)定期核对远传水位计与就地水位计差值。

3)运行中，应随时观察高压加热器给水的进出口温度和高压加热器端差是否正