談火電廠高壓加熱器泄漏原因及對策

張程 李潔 李大為

【摘 要】高壓加熱器是火電廠主要的輔助設備之一，高壓加熱器系統是火電廠重要的熱力系統，因此，高壓加熱器的工作水平直接影響機組的安全、穩定和經濟運行。本文對火電廠高壓加熱器泄漏現象及危害進行了簡單分析，并結合火電廠高壓加熱器泄漏原因，探討了相關的處理對策，以期確保火電廠高壓加熱器在生產過程中安全穩定運行。

【關鍵詞】火電廠；高壓加熱器；泄漏原因；對策

簡介平圩電廠二期高壓加熱器的工作原理是從汽輪機抽出的高壓過熱蒸汽首先進入加熱器的“過熱蒸汽加熱段”，沿“S”型路徑流動，對“U”型管內的給水進行對流換熱，冷卻后的蒸汽進入“飽和蒸汽冷凝段”繼續與給水進行冷凝換熱，最后進入“疏水冷卻段”換熱后逐漸成為疏水，其溫度大為降低，熱量大部分用來加熱給水。給水在“U”型管中被加熱后經出水室混合進入上級加熱器或省煤器，正常疏水通過逐級自流方式流至下一級加熱器，事故疏水則直接流至凝器疏水擴容器，對應的正常和事故疏水調節裝置能自動維持加熱器水位正常。

高壓加熱器型式與結構：臥式、表面凝結、U型換熱器，此類加熱器一般由三部分組成：過熱蒸汽冷卻段、凝結段、疏水冷卻段。

一、火電廠高壓加熱器泄漏現象及危害

（一）泄露現象

火電廠高壓加熱器發生泄露的主要現象是：第一，高壓加熱器水位波動異常并發出“水位高”聲光信號報警，正常疏水和事故疏水調節閥開度異常增加，嚴重時兩者同時出現全開；第二，泄露嚴重時汽泵轉速上升明顯，給水流量增大，給水溫度降低，同時加熱器汽側內部壓力升高；第三，除氧器補水量增加，加熱器端差增大；第四，高壓加熱器內部有水沖刷的泄漏聲；第五，高加疏水管道泄漏后，由于給水疏水混合，造成疏水溫度降低。

（二）泄露危害

高壓加熱器泄漏后會給機組帶來嚴重危害：第一，高壓加熱器泄漏之后，周圍管束會由于高壓給水所具有的巨大沖擊力，而相繼出現泄露問題，進而擴大泄漏范圍；第二，高壓加熱器泄漏之后，從汽側壓力的角度出發來看待這一問題可以發現，隨著水側壓力的減小，一旦水位出現快速升高的現象，極易導致抽汽管道被淹沒，進而導致蒸汽帶水將返回到蒸汽管道甚至進入汽缸從而影響機組運造成汽輪機水沖擊事故，威脅到機組的安全運行；第三，由于平圩電廠三臺高加共用一個進口/旁路三通閥和一個出口閥，所以在三臺高壓加熱器解列之后，除氧器中的給水直接通過省煤器供給鍋爐，給水同時失去三臺高加溫度大幅度降低近百度，為使鍋爐能滿足機組負荷，則必須相應增加燃煤量、熱耗、廠用電率，從而影響機組效率，不利于節能效益實現；第四，高壓加熱器泄漏及停運之后，不僅會加劇葉片侵蝕，同時會對機組出力帶來不利影響，為了保證機組出力的穩定性，會使得汽輪機監視段壓力提升，為保證機組運行的安全性，需要對汽輪機的功率進行降低，同時可以降低發電機的出力。

二、火電廠高壓加熱器泄漏原因

（一）投運操作不規范

在對高壓加熱器進行投運前，需要工作人員將關注的重點放在暖管的時間上，控制溫度變化率≯3℃/min。如果暖管時間與實際要求不符，極易導致高壓加熱器吸熱不均的現象出現，進而導致U型管變形，嚴重時出現泄漏。此外，在高壓加熱器停運過程中，上側疏水側溫降之后形成的溫差較大，機組停運或產生熱變形沒有及時切換到旁路使得冷水側冷卻過快，溫度劇烈變化易導致加熱器泄漏問題產生。

（二）加熱器疏水水位波動

由于高壓加熱器疏水水位在機組加減負荷時波動較大，使得管束受到不應有的沖刷、震動，管板過熱，從而加速了管子的損壞程度，如果高加水位過低，會使疏水冷卻段進口（吸水口）露出水面，造成蒸汽進入該管段，這將破壞疏水流經該段的虹吸作用，造成加熱器疏水端差變化，由于泄漏蒸汽的熱量損失，使加熱器效率降低，而高溫蒸汽的直接進入，更造成管束沖刷及溫度急劇變化，在疏水冷卻段進口處和疏水冷卻段內造成沖蝕性危害，使管子損壞。

（三）管束泄漏對周圍管子的破壞

高壓加熱器內部的管束都是按一定的順序緊密的排列在一起的，如果管子發生泄漏，處理不及時，管子就會出現損壞斷裂，當高溫高壓的水流連續不斷的沖刷周邊管子時，就容易造成大面積的管子泄漏，而且，當加熱器內部的哦管束處于自由狀態，管子出現損壞斷裂時，由于高速水流不斷的沖擊，管子的斷口就會自由的擺動，不斷碰撞周邊的管子，就這樣在反復的的碰撞情況下也會出現一定的損壞，從而造成加熱器泄漏。

三、火電廠高壓加熱器泄漏處理對策

（一）保證機組負荷平穩

無論是蒸汽壓力還是鍋爐蒸發量，都會隨著機組負荷的變化而變化，導致高壓加熱器的溫度和壓力隨之變化，出現膨脹、變形的問題，導致泄漏問題出現，要解決這一問題，需從以下幾個方面著手：第一，在對鍋爐進行燃燒時，應當保證其受熱的均勻，并且對風煤比例加以協調；第二，保證機組負荷平穩，避免出現汽壓、汽溫大起大落的情況而出現溫度應力；第三，在高壓加熱器停運時，應當在第一時間切斷加熱器給水，同時關閉抽汽電動閥，然后再進行抽汽電動門和逆止閥的檢查工作，這樣做的目的在于避免蒸汽進入停運加熱器，進而對其

U型鋼管產生不利影響，而切斷加熱器給水的目的在于，避免由于給水溫度的急速下降導致焊縫變形情況的出現。上述措施的實施，均能夠在一定程度上對泄露現象的出現進行有效規避。

（二）維持傳熱端溫差的最佳值

對于檢修或停運后新投入的高壓加熱器，要密切監視高壓加熱器水位，防止檢修后高壓加熱器疏水系統未導通或因加熱器疏水系統門開度不夠而引起的疏水不暢。同時，應加強監視及時進行調整，必要時可以通過事故疏水調節閥閥，降低高壓加熱器水位，維持高壓加熱器水位正常值。若疏水水位過低引起端溫差增大，應及時進行現場的水位調整，將加熱器端溫差調至4～7℃。若加熱器中集聚了不凝結氣體，將嚴重影響傳熱，端溫差也會上升。因此，需合理調整高壓加熱器抽空氣管上空氣門的開度。若水位明顯上升且汽動給水泵轉速明顯升高，說明加熱器存在泄漏，應盡快停止加熱器運行，防止泄漏噴出的高壓水柱沖壞周圍的管子，避免泄漏管束數量增加。

（三）加強管子泄露的檢修

檢測高壓加熱器管子泄漏的方法包括以下幾點：第一，殼側放盡疏水，利用給水對高加作通水試驗，根據高加水側的壓力變化情況與放水閥的排水情況，可判斷高加有無泄漏，并估計泄漏程度，一般漏水量大的是管子本身泄漏，漏水量少的是管端處的焊接接頭泄漏；第二，在確認高加有泄漏后，通過管程的放水口放盡內部積水，用專用的拆卸工具將水室入孔蓋拿出，拆下水室上分程蓋板，并拆除防沖蝕裝置，在高壓加熱器汽側注凝結水，觀察哪一根管子排水，即可判斷管子泄漏。凡管子本身發生泄漏時，對泄漏管子和周圈管子應進行保護性堵管，把專用堵頭放到泄漏的管子里進行焊接，泄漏管子全部焊接結束，再次進行灌水找漏，確認是否還存在泄漏，灌水找漏時，需要用壓縮空氣吹干管束表面，以便正確判斷是否還存在泄漏。

四、結束語

總而言之，高壓加熱器在火電廠的生產運行過程中具有重要作用，但是其發生泄漏的原因較為復雜，在高壓加熱器運行及維護的過程中，火電廠要結合泄漏原因和高壓加熱器運行特點，合理采取有效措施，有效預防泄漏問題出現，并做好泄漏處理工作，避免泄漏范圍擴大，保證高壓加熱器安全穩定的運行。

【參考文獻】

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