高加泄露原因分析及预防措施

高加泄露原因分析及预防措施高加泄露原因分析及预防措施 摘要 高加是锅炉给水系统中 初步加热给水的主要设备 其承压能力较高 发生事故后造成的危害大 这里就高加泄漏 后可能会对设备造成的危害做简单分析 关键词 高加 泄漏 端差 中图分类号 tl75 2 2 文献标识码 a 文章编号 一 设备概述 我厂的高压加热器 采用三台上海动力设备有限公司制造 的卧式 u 型管表面加热器 高压加热器带有过热蒸汽冷却段 凝结段和疏水冷却段 如附图一 过热蒸汽冷却段利用汽轮机 抽汽的过热来提高给水温度 使给水温度接近或略高于该加热 器压力下的饱和温度 凝结段是利用蒸汽凝结的潜热加热给水 疏水冷却段是把离开凝结段的疏水热量传给进入加热器的给水 从而使疏水温度降到饱和温度下 二 高压加热器泄漏后对机组的影响 高压加热器是利用机组中间级后的抽汽 通过加热器传热 管束 使给水与抽汽进行热交换 从而加热给水 提高给水温 度 是火力发电厂提高经济性的重要手段 由于水侧压力 20mpa 远远高于汽侧压力 2mpa 以 3 高加为例 当 传热管束即 u 型管发生泄漏时 水侧高压给水进入汽侧 造成 高加水位升高 传热恶化 具体对机组的影响如下 高加泄漏后 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 必须紧急解列高加进行处理 这 样堵焊的管子就更少一些 高加泄漏后 由于水侧压力 20 mpa 远远高于汽侧压力 2mpa 以 3 高加为例 这样 当高加水位急剧升高 而水位 保护未动作时 水位将淹没抽汽进口管道 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 高加解列后 给水温度降低 由 280 降低为 170 从而 主蒸汽压力下降 为使锅炉能够满足机组负荷 则必须相应增 加燃煤量 增加风机出力 从而造成炉膛过热 气温升高 更 重要的是标准煤耗约增加 12g kwh 机组热耗相应增加 4 6 厂用电率增加约 0 5 高加停运后 还会使汽轮机末几级蒸汽流量增大 加剧叶 片的侵蚀 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 为了机组安全 就必须降低或限制 汽轮机的功率 从而影响发电量 高加泄漏 每次处理顺利时需要 30 小时左右 系统不严密 时 则工作冷却时间加长 直接影响高加投运率的目标 三 高加泄漏的现象 高加水位高信号报警 还有高加端差增大 远远高于正常 值 由于高加泄漏 水侧大量漏入汽侧 通过疏水逐级自流入 除氧器 为使汽包水位正常 则给水泵转速增加 给水流量增 大 高加泄漏后 由于传热恶化 则造成给水温度降低 四 高加泄漏原因分析 运行中高加端差调整不及时 运行规程规定 高压加热器 端差正常为 5 6 11 由于运行人员责任心不强 在疏水调 节装置故障或其他原因造成高加水位大幅度波动的情况下 没 有及时发现 未能及时处理 致使高加端差波动较大 高加受到的化学腐蚀 给水品质规定 给水溶氧 7 g l ph 值 9 6 给水溶氧超标 将造成高加 u 型钢管管壁 腐蚀而变薄 钢管与管板间的胀口受腐蚀而松弛 经长期运行 寿命逐渐缩短 负荷变化速度快给高压加热器带来的热冲击 在机组加减 负荷时 负荷变化速度过快 相应抽汽压力 抽汽温度迅速变 化 在给水温度还未来得及变化 加热器 u 型管以及关口焊缝 由于受激烈的温度交变热应力而容易损坏 尤其在机组紧急甩 负荷或高加紧急解列时 给高压加热器带来的热冲击更大 这 样 加热器 u 型管长期受热疲劳而容易损坏泄漏 高压加热器在投入或停运过程操作不当 高压加热器投运 前暖管时间不够 在投运过程中温升率控制不当 这样高温高 压的蒸汽进入高压加热器后 对厚实的管板与较薄的管束之间 吸热速度不同步 吸热不均匀而产生巨大的热应力 而使得 u 型管产生热变形 高加每次停运查漏堵焊时 检修质量不过关 主要有 1 查漏 将泄漏的 u 型管必须全部找出来 否则堵焊仍然无 效 2 堵焊 即焊接接工艺要精 高加停运后保养措施不利 在高加每次停运后 没有按要 求采取蒸汽侧充氮和水侧充氨来进行保养 高加每次停运后 未进行探伤检测 在高加管板与 u 型钢 管之间的胀口开裂或漏缝的情况下 没有进行探伤检测 给高 加下次运行带来隐患 五 3 高加最易泄漏原因及分析 由于加热器的疏水是逐级自流的 疏水方向为 1 2 3 这样 3 高加的疏水量最大 3 高加水位难以 控制 很容易形成水位大幅度波动现象 三台高加水侧 汽侧技术规范 从上述表中可以看出 3 高加水侧 汽侧工作压力差为 17 46 mpa 3 高加水侧 汽侧进口温度差为 276 9 压差 温差均居三台高加之首 高加投入时 是由低压到高压的顺序投运的 因此 3 高 加是最先投运的 高压给水对 u 型钢管造成的高压水冲击最大 尤其是 u 型弯管处受到的冲刷最厉害 频繁冲刷使管壁冲薄 六 3 高压加热器泄漏预防措施 保证高压加热器传热端差最佳值 1 由于 3 高加的疏水量最大 压差又小 在抽汽压力 抽汽量发生变化以及 3 高加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 联系热工人员调整 必要时打开事故疏水阀 降低高加水 位 维持高加水位正常值 2 若疏水水位过低引起端差增大 应及时联系热工人员 共同进行现场的水位调整 将端差调至 5 6 11 之间 3 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 须及时开启高加的启动排气门进行排气 见附图 二 4 若水位明显上升 且给水泵的出力不正常的增大 表 明加热器存在泄漏 申请尽快停用加热器 防止泄露喷出的高 压水柱冲坏周围的管子 使泄漏管束数目扩大 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 从而高加抽汽压力 温度以及抽 汽在不断发生变化 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 机组负荷变化率每分钟不大于 3mw 汽压变化率每 分钟不大于 0 05mpa 温度变化率每小时不大于 56 保持在 每分钟 0 5 1 之间 3 在机组甩负荷以及高加紧急停运时 应立即切断加热 器给水 同时要快速关闭抽汽阀 并检查抽汽逆止阀 抽汽电 动门是否关严 否则手动将电动门校严 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 高压加热器在投运 停运时注意事项 为防止高加投入过程中产生的热冲击 高加应随机启动投 入 在高加故障停运时 应注意控制给水温度变化率不应大于 1 1 min 最大不应超过 1 8 min 高加停运时 先停运 1