压力容器和压力管道检修指导培训班讲义高压加热器

1、压力容器和压力管道检修指导培训班讲义高压加热器2目目 录录1）高压加热器的原理）高压加热器的原理2）高压加热器的结构）高压加热器的结构3）高压加热器安装运行中的常见问题）高压加热器安装运行中的常见问题4）高压加热器的调试）高压加热器的调试345高压加热器是一种利用高压加热器是一种利用 汽轮机抽汽加热给水的设备，目汽轮机抽汽加热给水的设备，目的是提高整个电厂的热效率。的是提高整个电厂的热效率。提高锅炉给水温度；提高锅炉给水温度；减少凝汽器中的热损耗减少凝汽器中的热损耗 6 给水加热器的热力设计给水加热器的热力设计是根据给定的汽轮机热是根据给定的汽轮机热力系统参数计算出所需力系统参数计算出所需要的

2、面积。要的面积。 左侧即为热平衡图中典型左侧即为热平衡图中典型的加热器示意，包含了加的加热器示意，包含了加热器的各个设计参数。热器的各个设计参数。718 高加为卧式高加为卧式U形管，半球形水室具有椭圆形自密封人孔，形管，半球形水室具有椭圆形自密封人孔， 高加的传热区段高加的传热区段有过热段、凝结段和疏水冷却段三个传热区段组成。高加采用有过热段、凝结段和疏水冷却段三个传热区段组成。高加采用固定支座固定支座滑动支承。滑动支承。9高加主要由水室、水室分隔板、管束（管板、高加主要由水室、水室分隔板、管束（管板、U形管、导流板和支撑板等）、形管、导流板和支撑板等）、 壳体、固定支座和滑壳体、固定支座和滑

3、动支座等组成。动支座等组成。水室材料采用水室材料采用SA516、管板材料、管板材料20MnMo、U形管形管SA556GrC-2、壳体材料、壳体材料SA516Gr70等。等。10给水进口给水进口下水室下水室U形管（疏水冷却段形管（疏水冷却段凝结段凝结段过热蒸汽冷却段）过热蒸汽冷却段）上水室上水室给水出口给水出口11蒸汽进口蒸汽进口蒸汽进口挡板蒸汽进口挡板进过热段进过热段出过热段出过热段进入凝结段凝结成水聚集在进入凝结段凝结成水聚集在加热器底部进入疏水冷却段疏水出口管加热器底部进入疏水冷却段疏水出口管疏水调节阀进下一级加热器疏水调节阀进下一级加热器12自密封小开口自密封小开口人孔，半球形人孔，半球

4、形水室封头水室封头 内部分隔板内部分隔板将水室分成二将水室分成二个腔室个腔室13使该水室分隔板不与水室封使该水室分隔板不与水室封头连接头连接优点优点： 水室封头受同一给水温度，水室封头受同一给水温度，且是较低的给水进口温度。且是较低的给水进口温度。 如与封头连接将会形成一如与封头连接将会形成一复杂的三维应力复杂的三维应力14管束由管板，传热管，导流板，支撑板，管束由管板，传热管，导流板，支撑板，过热段包壳，疏冷段包壳等组成过热段包壳，疏冷段包壳等组成。15 管束由管板、传热管、导流板、支撑板、过热段包壳、疏冷段包壳管束由管板、传热管、导流板、支撑板、过热段包壳、疏冷段包壳等组成等组成161，管

5、板上堆焊一层软碳钢，管板上堆焊一层软碳钢(提高焊接性能提高焊接性能)2，采用先焊后胀，采用先焊后胀(液压胀管液压胀管)工艺，防止振动和消除热胀差和间隙腐蚀工艺，防止振动和消除热胀差和间隙腐蚀17质量保证质量保证先进的三轴深孔钻床，保证孔径、光洁度、孔距，从而保证焊接和胀管质量。先进的三轴深孔钻床，保证孔径、光洁度、孔距，从而保证焊接和胀管质量。先进的管子管板全位置自动氩弧焊，保证焊接质量先进的管子管板全位置自动氩弧焊，保证焊接质量18给水进口处装不锈钢衬套，防止进口端的涡流冲蚀。给水进口处装不锈钢衬套，防止进口端的涡流冲蚀。19利用蒸汽的过热度提高给水利用蒸汽的过热度提高给水温度温度, ,一般

6、能达到端差一般能达到端差0 0- -22封闭的、浮动的过热段结构封闭的、浮动的过热段结构防止过热蒸汽冲击管板和壳体，引防止过热蒸汽冲击管板和壳体，引起高加失效。起高加失效。过热段受热后能自由膨胀过热段受热后能自由膨胀20控制一定的蒸汽流速和热负控制一定的蒸汽流速和热负荷：荷：防止管系振动；防止管系振动；防止蒸汽冲蚀传热管。防止蒸汽冲蚀传热管。21设计过热蒸汽冷却段的三个要点：设计过热蒸汽冷却段的三个要点： 蒸汽质量速度和线速度的控制蒸汽质量速度和线速度的控制 过热度的利用率过热度的利用率 蒸汽在过热段的压降蒸汽在过热段的压降2223 利用蒸汽的凝结潜热加热给水，这是加热器的主要传利用蒸汽的凝结

7、潜热加热给水，这是加热器的主要传热部分。热部分。24 凝结段隔板采用大隔板，仅起支撑传热管的作用，而凝结段隔板采用大隔板，仅起支撑传热管的作用，而不采用传统的强制流动的隔板，降低蒸汽流速，防止不采用传统的强制流动的隔板，降低蒸汽流速，防止管系振动。管系振动。25 根据高加的实际情况，凝结段蒸汽不应有流通，蒸汽凝根据高加的实际情况，凝结段蒸汽不应有流通，蒸汽凝结后结后体积急剧变化，蒸汽会自动平衡，自动补充体积急剧变化，蒸汽会自动平衡，自动补充 流速过快的坏处，冲蚀管束，引起振动流速过快的坏处，冲蚀管束，引起振动26疏水冷却段是将在加热器中凝结的疏水加热进入的给水，提高了给水温度疏水冷却段是将在加

8、热器中凝结的疏水加热进入的给水，提高了给水温度另一方面使疏水温度降低到饱和温度以下，有利于顺利疏水，大大减弱对疏水调节阀和管道另一方面使疏水温度降低到饱和温度以下，有利于顺利疏水，大大减弱对疏水调节阀和管道的冲蚀的冲蚀,振动振动27 利用液体的表面利用液体的表面张力保持传热管张力保持传热管与疏冷段端板之与疏冷段端板之间隙密封间隙密封28潜水式进口潜水式进口控制进口流控制进口流速速保持水位，保持水位，形成水封形成水封29 疏水冷却段为提高传热效率，疏水具有较高的质量流疏水冷却段为提高传热效率，疏水具有较高的质量流速，为防止振动，需控制疏水的质量速度速，为防止振动，需控制疏水的质量速度30 疏水冷

9、却段具有小于一定值的内阻要求，内阻过大疏水冷却段具有小于一定值的内阻要求，内阻过大可影响疏水的正常流动。可影响疏水的正常流动。 全流量的疏水冷却段，传热效率高，整体传热系数高全流量的疏水冷却段，传热效率高，整体传热系数高31上级疏水进口汽化室，使汽水分流上级疏水进口汽化室，使汽水分流,防止振动防止振动32内置式排气内置式排气装置装置均匀排除非均匀排除非凝结汽体凝结汽体提高热效率提高热效率333435 ：以下仅仅提醒安装和使用人员：以下仅仅提醒安装和使用人员（详细安装运行问题请见说明书）（详细安装运行问题请见说明书） ： 出厂时产品接管上的封头、闷盖和法兰等均为充氮或出厂时产品接管上的封头、闷盖

10、和法兰等均为充氮或/和包和包装使用，不得作为水压试验的工装使用。装使用，不得作为水压试验的工装使用。： 高加在使用前应将水室人孔和壳体上的安全阀法兰的橡高加在使用前应将水室人孔和壳体上的安全阀法兰的橡皮皮垫片更换成不锈钢缠绕垫片或石棉橡胶板（部位可参阅产品总垫片更换成不锈钢缠绕垫片或石棉橡胶板（部位可参阅产品总图或图或“充氮及水压试验装置充氮及水压试验装置”）。）。36： 保持稳定和一定高度的加热器水位，不仅对机组和保持稳定和一定高度的加热器水位，不仅对机组和加热器效率、安全运行很重要，低水位运行将引起加热加热器效率、安全运行很重要，低水位运行将引起加热器内部汽水二相流，导致加热器传热管迅速泄

11、漏、损坏器内部汽水二相流，导致加热器传热管迅速泄漏、损坏。 因此要求不仅要调整加热器冷态水位，而且加热器要进行因此要求不仅要调整加热器冷态水位，而且加热器要进行热态水位调整。是否建立了水位热态水位调整。是否建立了水位,是以疏水端差来衡量。是以疏水端差来衡量。： 加热器不同的传热管对水质有不同的要求，水质对加热加热器不同的传热管对水质有不同的要求，水质对加热器传热管损坏影响极大。器传热管损坏影响极大。37 加热器水位值推荐加热器水位值推荐: 卧式高加卧式高加 正常水位为零水位正常水位为零水位 低一水位低一水位 -38mm 高一水位高一水位 +38mm 高二水位高二水位 +88mm 高三水位高三水

12、位 +138mm 38 : 高加在启动时水侧应注水，当给水旁路门前后无压差高加在启动时水侧应注水，当给水旁路门前后无压差时方能切换，否则将冲击加热器并引起加热器内部结构损时方能切换，否则将冲击加热器并引起加热器内部结构损坏，使加热器失效。坏，使加热器失效。: 运行人员应注意疏水调节阀开度，一旦开度变大运行人员应注意疏水调节阀开度，一旦开度变大，应注意加热器是否发生泄漏，因为不及时发现泄漏，应注意加热器是否发生泄漏，因为不及时发现泄漏，将冲蚀周围传热管并引起更大面积的损坏。，将冲蚀周围传热管并引起更大面积的损坏。: 如使用非焊接性的临时堵头如使用非焊接性的临时堵头,不得对壳侧进行水不得对壳侧进行

13、水压试验。压试验。 39 出厂时为了充氮，人出厂时为了充氮，人孔密封需用橡皮垫圈，孔密封需用橡皮垫圈，在电厂运行前应更换为在电厂运行前应更换为高温高压型不锈钢缠绕高温高压型不锈钢缠绕垫片。垫片。40原因：原因：给水加热器水室分隔板泄漏，给水加热器水室分隔板泄漏，形成短路，加热面不起作用，形成短路，加热面不起作用，导致出口温度降低。导致出口温度降低。41加热器抽汽压力偏低，如果给水端差达到要求，加热器抽汽压力偏低，如果给水端差达到要求，而给水温度偏低，就是这个原因。而给水温度偏低，就是这个原因。42高加传热管污垢严重，应进行清洗。高加传热管污垢严重，应进行清洗。43高加运行排汽不畅，不凝结气体不

14、能及时排除，导致高加运行排汽不畅，不凝结气体不能及时排除，导致加热器传热效果降低，出水温度降低。加热器传热效果降低，出水温度降低。解决办法：运行排汽应每个加热器单独排向除氧器或采解决办法：运行排汽应每个加热器单独排向除氧器或采用足够大的母管。用足够大的母管。 44对于传热管泄漏，首先应确定传热管泄漏的部位和深度。对于传热管泄漏，首先应确定传热管泄漏的部位和深度。45 确定部位的方法一般采用反泵的方法，也就是壳侧加压，从管侧确定部位的方法一般采用反泵的方法，也就是壳侧加压，从管侧看泄漏的位置。看泄漏的位置。46 确定泄漏深度在高确定泄漏深度在高加运行说明书中有加运行说明书中有详细说明，其方法详细

15、说明，其方法和原理都比较简单和原理都比较简单（图示说明（图示说明）47以上二项对确定泄漏原因至关重要，如果没有位置和深度将以上二项对确定泄漏原因至关重要，如果没有位置和深度将无法判断泄漏原因。无法判断泄漏原因。 低水位运行，引起疏水冷却段传热管泄漏。低水位运行，引起疏水冷却段传热管泄漏。高加超负荷运行引起高加过热段传热管泄漏。高加超负荷运行引起高加过热段传热管泄漏。不凝结气体和有害气体的积聚引起加热器传热管大面积减薄。不凝结气体和有害气体的积聚引起加热器传热管大面积减薄。 48 疏水不畅可能是阀门口径偏小和管道布置不合理疏水不畅可能是阀门口径偏小和管道布置不合理 49疏水水位不稳：疏水水位不稳

16、：a）水位偏低，需要）水位偏低，需要调整；调整；50疏水水位不稳：疏水水位不稳：b）阀门选型有问题；）阀门选型有问题；如采用非笼罩式调节如采用非笼罩式调节阀，而采用炮弹头式阀，而采用炮弹头式调节阀调节阀51（1 1）调试的重要性）调试的重要性 根据根据FW公司技术和美国热交换的协会公司技术和美国热交换的协会HEI标准，加热器疏水水标准，加热器疏水水位的控制是非常重要的，位的控制是非常重要的，HEI标准希望不仅调节高加冷态水标准希望不仅调节高加冷态水位而且要进行热态水位调整，保证疏水冷却段不产生汽水混位而且要进行热态水位调整，保证疏水冷却段不产生汽水混流。流。52有时电厂为了避免高加水位报警，采

17、用有时电厂为了避免高加水位报警，采用低水位运行，造成高压加热器疏水冷却低水位运行，造成高压加热器疏水冷却段长期运行在汽水混流状态，引起传热段长期运行在汽水混流状态，引起传热管冲蚀、损坏。管冲蚀、损坏。53（2 2）调整水位的条件）调整水位的条件 机组在机组在90%90%负荷条件下稳定运行；负荷条件下稳定运行；各设备完整，运行正常，测点可靠，反映正确；各设备完整，运行正常，测点可靠，反映正确； 各热力参数显示正常，采取相应的应急措施。各热力参数显示正常，采取相应的应急措施。54(3)(3)调试步骤：调试步骤： a)a)解除解除H H、HHHH的值的保护，保留的值的保护，保留HHHHHH的值的保护；的值的保护； b)b)调整水位控制器的设定值，使水位以一定幅值上升或下调整水位控制器的设定值，使水位以一定幅值上升或下降，一般取降，一般取20mm20mm为宜；为宜； 55 c) )每一次改变设定值之后，应稳定每一次改变设定值之后，应稳定5 5分钟，然后记分