高压加热器泄漏原因分析及防治措施论文

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1、高压加热器泄漏原因分析及防治措施1引言高压给水加热器（简称高压加热器，又称高加）是火力发电厂中除锅炉、汽轮机、发电机三大主机之外的重要经济辅助设备，是主要利用汽轮机的抽汽来加热锅炉给水进而使得给水达到所需温度的装置。高压加热器的稳定运行对于降低燃料消耗、提高电厂热效率、增加机组经济性及保证机组的安全运行有着重要作用r1-31,若高压加热器发生故障甚至停运，则锅炉的给水只能通过旁系管道进入，给水温度将大大降低，锅炉的水冷壁管也可能由于超温而受到损坏，继而引起燃料消耗的增加及发电效率的降低，一般汽轮发电机发电率将降低5%〜15%,电煤消耗率将增加3%〜5%

2、,电厂耗电量将增加5%左右，因此，高压加热器的运行状况受到各电厂的广泛重视。但是由于系统的设计、运行和检修等各方面原因,高压加热器普遍存在可用系数低、泄露损坏频繁、附件出现故障从而导致使用寿命降低等问题，对发电厂的正常运行有着重要影响。2高压加热器结构及原理常用的高压加热器为卧式u型高压加热器，主要由管侧和壳侧两人部分组成⑷，包括给水进出口、疏水出口、疏水冷却段、凝结段、危急疏水出口、上级疏水进口、管束、过热蒸汽冷却段、蒸汽进口机给水出口等如图1所示：人孔疏水冷却段疏水出口上级疏水进口管束J给水进口过热蒸汽冷却段蒸汽进

3、1给水口图1卧式U型高压加热器管

4、侧段的流程为：给水首先由给水进口流入高压加热器的U形管，然后通过疏水冷却段、凝结段及过热蒸汽冷却段三个传热区域进入水室，再从给水出口流出；壳侧段的流程为：汽轮机抽汽由蒸汽进口进入高压加热器，然后通过过热蒸汽冷却段、凝结段及疏水冷却段三个区域从疏水出口流出高压加热器的壳体部分l5Jo其中，过热蒸汽冷却段位于给水出口流程侧，并由包壳板密封，其作用是提高高压加热器的给水温度以使其接近或稍微超过进口压力下的饱和温度；凝结段主要利用蒸汽凝结时释放的汽化潜热来对给水进行加热，隔板的作用是使得蒸汽沿高压加热器长度方向均匀分布，并在隔板的导向下流向高压加热器尾部；疏水

5、冷却段位于给水进口流程侧，并由包壳板密封，其作用是把离开凝结段的疏水的热量传递给进入高压加热器的给水从而使疏水温度降到饱和温度以下。3高压加热器泄露现象及危害高压加热器的泄露主要体现在以下几个方面：(1)高加水位波动异常，高加水位高信号报警；(1)高加端差增大，远高于正常值，正常疏水水位无法保持，给水温度降低;(2)高加事故疏水阀开度明显增大甚至打开，内部有类似水冲刷的泄露声；(3)给水泵转速增加，给水流量增大，其原因是由于高加泄露，水侧大量漏入汽侧并通过疏水逐级自流导入除氧器。(4)相同负荷工况下，给水流量明显增大，其原因是由于高加泄露导致传热恶化从

6、而造成了给水温度的降低。(5)高加运行过程中若不是由于保护误动及高加疏水不畅的原因而发生突然解列的现象，则必然是由于泄露导致。高压加热器泄露会导致严重危害，例如：(1)高加泄露会导致其泄露管周围正常的管束受到高压水的冲刷、冲击而导致破坏泄露，受损管束数量增加，从而加剧泄露程度；(2)高加泄漏时随着水位的急剧增高，若不及时采取保护措施，待水位淹没抽气管的进口，蒸汽带水将返回到蒸汽管道甚至进入汽缸从而造成汽轮机水击事故；(3)高加泄露导致解列时，随着给水温度的降低，为保持负荷不变需增加燃煤量及风机处的出力，从而造成炉膛过热，汽温升高，标准煤耗增加，机组热耗

7、率增加进而引起厂用电量的增加；(4)高加泄露导致停运时会引起汽轮机末几级蒸汽流量的增加从而加剧叶片的腐蚀，还会使得锅炉壁温度超过极限值，抽汽口各级叶片轴向推力增加，此时为保证机组的安全，就必须降低或限制汽轮机的功率，若高加泄露时间过长，则会严重影响高加的投入率及电厂的发电量。4高压加热器泄露原因分析导致高压加热器泄露的原因主要从管子本身问题、工程人员检测问题及高加运行环境几个方面进行分析，其中管子自身问题是最主要的问题⑹。导致管子自身泄露的原因主要有管子材质、冲刷、振动、腐蚀和超压等几个方面，此外，运行环境的恶劣及检修过程中的过失也可能导致高加的泄露。

8、(1)管子材质管子材质不良，管壁薄厚不均吋，若遇到高压加热器工作状况异常，就可能导致劣质管子发生泄露；⑵冲刷管子的外壁受到汽水两相流的冲刷，逐渐变薄从而发生穿孔或受到给水的压力而引起鼓破，若高加内部已有管子发牛损坏并导致泄露，则给水将从泄露口冲出并冲刷破坏附近的管子或者隔板从而导致给水压力的降低及锅炉给水的减少，因此若发现管子有泄露应及时停运并检修以降低损伤程度。(3)振动通过高加管子内部的蒸汽流速严重超出设计值时管子会发生振动，若激振频率等于或接近管子自身的固有频率则会由于共振而引起管子的破裂损坏。蒸汽流速严垂超标的原因在于进入高加的给水温度偏低，此

9、吋为了保证足够的热量则需加大进入高加的蒸汽量从而引起管子共振，共振也会引起管子外壁与隔板管孔的