高壓加熱器運行常見故障及應對措施分析

李治中

摘 要：在當前發電廠運行過程中，汽輪機是必不可少的設備之一，而高壓加熱器作為汽輪機給水回熱系統中的重要設備，其運行的穩定性直接關系到機組的經濟性，因此，在電廠生產運行過程中，運行人員需要對加熱器運行狀況進行有效監視，及時關注加熱器運行過程中的水位、溫升及端差等諸多問題，及時發現參數異常的情況，并對其原因進行分析，確保加熱器保持良好的運行狀態。文章從高壓加熱器運行故障對運行系統的影響入手，對高壓加熱器運行中常見的故障進行了分析，并進一步對高壓加熱器常見故障的應對措施進行了具體的闡述。

關鍵詞：高壓加熱器；運行故障；常見故障；應對措施

前言

回熱加熱系統作為汽輪機的重要組成部分，其對提高機組運行的經濟性具有非常重要的作用。運行可靠性及運行性能較好的回熱加熱系統會有效的提高整套機組運行的經濟性。近年來發電廠機組開始向大容量和高參數的方向發展，這也使高壓加熱器給水壓力和溫度也隨之升高，高壓加熱器在運行過程中一旦機組負荷出現變化、給水泵故障或是旁路切換等現象發生時都會導致壓力和溫度出現突發性變化，從而影響高壓加熱器運行的穩定性，不利于機組運行經濟性的提升。因此，需要對高壓加熱器常見故障進行分析，以便于能夠采取切實可行的措施進行處理。

1 高壓加熱器運行故障對運行系統的影響

1.1 引起汽輪機水沖擊

一旦高壓加熱器出現爆漏的情況，則其水側的給水會大量的涌入到汽側，導致汽側水位急劇上升，達到警戒水位，而在這個過程中，如果危急疏水門疏水量不夠或是存在卡澀的情況，而抽氣電動門又無法及時關閉時，汽側的水則會經由抽汽管道進入到汽輪機內，從而導致水擊事故發生。

1.2 降低鍋爐運行的安全穩定性

當高壓加熱器出現故障停運時，這時給水會通過旁路進入到鍋爐內，由于給水溫度的降低，必然的會導致其在鍋爐內吸熱量增加，從而導致過熱蒸汽溫度過高，導致過熱器管壁出現超溫的現象。

1.3 降低機組經濟性

而當高壓加熱器故障停運時，由于進入鍋爐內的給水溫度會下降，這樣就會導致相同負荷下所需要燃料量會有所增加。而且在停運狀態下，通常其運行負荷都會受到限制，因此會對機組運行的經濟性帶來較大的影響。

1.4 威脅人身安全

高壓加熱器屬于高溫高壓系統，這就會存在法蘭泄漏、疏水管道、彎頭及水位計爆裂等情況發生，從而導致給人身安全帶來較大的威脅。

2 高壓加熱器運行中常見的故障

2.1 加熱器管系泄漏

加熱器管系統出現泄漏是十分普遍的問題，特別是熱交換管及脹口泄漏更是占高壓加熱器故障的較大比例。對于U型管式的高壓加熱器，當出現泄漏時，泄漏位置多以過熱蒸汽冷卻區和疏水冷卻區為主。而臥式高壓加熱器發生泄漏時，由于熱交換管多集中在過熱蒸汽冷卻區，因此多在熱交換管的近端口處出現泄漏，泄漏管段多集中在過熱蒸汽進口區域的幾個隔板附近。立式高壓加熱器發生泄漏時，泄漏點多集中在加熱器下部近彎管處的隔板附近。當高壓加熱器管一旦出現泄漏時，多是由于過熱蒸汽冷卻區熱交換管出現劇烈振動或是隔板之間存在強烈摩擦所導致。在高溫作用下，熱交換管一端由于卡在隔板處無法自由進行膨脹，另一端則會在受熱應力作用拉伸下減薄，當管壁減薄達到一定程度時，則會導致管壁受到破壞。在這種情況下，由于管內水壓較大，因此出現的泄漏口往往會較大，泄漏也較為嚴重。對于運行過程中高壓加熱器，會受到來自于汽輪機的抽汽，這就導致過熱蒸汽冷卻區熱交換管不可避免的會承受著高溫蒸汽的反復沖刷，特別是最外層的管排又會處于劇烈的振動狀態，會對管壁進行不斷磨損，導致爆管的概率增加。

2.2 加熱器自動旁路裝置存在泄漏

運行狀態下的高壓加熱器，其自動進口聯成閥入口水室間隔板不可避免的會受到沖擊，導致較大的裂隙產生，隔板與管壁之間會有空洞情況存在，從而導致聯成閥殼體內的旁路套筒間隙處會產生泄漏的情況，造成給水短路，致命高壓加熱器出口水溫度降低。

2.3 疏水自動調節裝置運行不正常

當疏水自動調節系統運行出現不穩定狀況時，特別是疏水調節閥的開度過大時，高壓加熱器則會處于低水位及無水位運行。高壓加熱器處于無水位運行時，蒸汽會直接進入到高壓加熱嘎啦的汽側，不僅會導致回熱效果下降，而且還會對各加為器之間的正常參數關系帶來破壞。另外在這種情況下，汽液兩相流體會對疏水管道及附件產生嚴重的沖刷，不僅會導致振動增加，同時還會損害疏水管彎頭及疏水調節閥。

2.4 抽氣隔離閥或逆止閥開度不足

回熱抽氣管道上的電動隔離閥或者逆止閥如果沒有全開，將會造成閥門處的局部阻力增大，導致加熱器熱負荷減少，工作壓力降低，加熱器的換熱效果減弱。

3 高壓加熱器常見故障的應對措施

（1）高壓加熱器的運行參數要嚴格控制。對于投入使用和停止使用的高壓加熱器，需要對其管壁的溫升率及溫降率進行嚴格控制，這樣不僅能夠有效的避免管子熱應力過大的情況發生，而且對管壁熱應力過大破裂具有較好的防范作用。

（2）需要定期對高壓加熱器進行檢查，重點監督過熱蒸汽冷卻區和與之相對的區域，對其相關部位進行仔細檢驗。

（3）提高高壓加熱器自動調節裝置的投入率。高壓加熱器要想確保運行的正常，則需要在其運行過程中需要保證處于正常的水位狀態下，對于自動調節裝置無法有效的對正常水位進行維護時，則需要采用手動調節方式進行維護，從而有效的避免加熱器出現低水位、高水位或是無水位的情況。

（4）對于已發現的管束泄漏，應及早停用檢修，查明究竟是管子本身漏還是焊縫漏，若是管口漏，便應補焊。

（5）應嚴格控制給水含氧量和pH值等參數，防止腐蝕。保證加熱器的排空氣系統正常工作并采取正確有效的防腐措施。

（6）對U形管高壓加熱器管束的泄漏，堵管是一種主要的修復手段。在堵管前應查清管束泄漏的形式及位置，并據此選用合適的堵管方式及工藝。

（7）保證回熱抽氣管道上電動隔離閥和逆止閥處于全開狀態，避免因節流壓損過大而引起加熱不足現象。對于故障停止運行的高壓加熱器，如果其回熱抽氣管道上的電動隔離閥嚴密性較差，或是電動執行機構存在故障時，則需要將手動截止閥安裝在管道上，同時還能夠對管束超壓起到積極的作用。對于無法正常運行的高壓加熱器，不僅會對機組系統的安全運行帶來較大的威脅，而且還會導致機組負荷和經濟性下降，因此需要采取有效的措施來提高高壓加熱器的性能，確保其保持良好的運行工況。

4 結束語

節能減排作為當前電廠發展過程中非常重要的一項工作，而高壓加熱器作國節能的重要設備之一，通過提高高壓加熱運行的可靠性及運行效率，則會對提高電廠機組運行的經濟性起到積極的作用。因此需要在日常工作中加強對高壓加熱器運行工況的監視，同時還要做好維護和維修工作，確保高壓加熱器能夠保持安全、穩定的運行狀態，為電廠經濟效益的目標的實現起到積極的促進作用。

參考文獻

[1]楊濤，胥建群，周克毅，等.考慮水位影響的蒸汽動力發電機組給水加熱器變工況特性[J].中國電機工程學報，2014，5（2）：231-239.

[2]趙樹美.300MW機組高壓加熱器泄漏原因分析與處理措施[J].黑龍江電力，2014，6（1）：81-83.

[3]葛煉偉，郭韻，丁有元，等.核電廠高壓加熱器傳熱管渦流檢測及缺陷產生機理分析[J].無損檢測，2014，7（1）：74-76.