高加泄漏原因分析及减少措施

发表时间:2021/4/20   来源:《中国电业》2021年第2期   作者:张云卿
[导读] 针对高加泄漏原因,采取经验总结与分析的方法
        张云卿
        中国石化仪征化纤有限责任公司热电部  江苏省仪征市211900
        摘要:针对高加泄漏原因,采取经验总结与分析的方法,展开具体的论述,提出减少泄漏的策略,共享给相关人员参考借鉴。经实践检验,高加钢管泄漏的主要原因为温升率因素与高架启停不合理等,要结合各类因素的特点,采取针对性控制措施,保障泄漏问题得到有效处理,保障高加运行的安全性与效益。
        关键词:高加;泄漏;温升率
        高加是否处于正常的运行状态,直接影响着电厂的安全性与经济性。基于此,做好故障处理经验总结,提出减少高加泄漏事故发生的策略,保障作业的安全,有着重要的意义。在防范高加泄漏时,要结合实际情况,针对具体原因提出控制措施。
1 高加的应用价值
        从高压加热器的使用角度来说,其为混合式加热器,能够起到提高给水温度的作用,提高工艺运用的经济效益高加的投入对机组运行经济性的影响很大。若高加换热效率下降,出水温度由218℃下降至207℃,计算增加煤耗:
        主给水温度降低8℃,按高加每年运行7000小时,根据江苏省电力局发布的《50MW机组主要小指标耗差节能分析计算表》给水温度提高10℃,可降低煤耗1.54g/kwh,
        标煤:60000kw×7000h×1.54 g/kwh×0.8 =517.44吨/年
因检修焊接工艺不达标导致每年重复检修增多,高加投入率下降,年平均解列检修125小时,增加煤耗9.91g/kwh,因此按年计算:
                 60000kw×125h×9.91 g/kwh=74.32吨/年
   每年共增加标煤591.76吨,折算原煤: 828.46吨/年。
除此之外,高加停运对机组的安全影响很大。若突然出现停运的情况,锅炉给水温度会快速降低,水在锅炉内的吸热量也会随之增加,锅炉炉膛内热负荷的蒸发量会减少,蒸汽在锅炉过热器内的被加热度增加,使得过热蒸汽温度增加,过热器极易被烧坏,进而威胁着锅炉的安全运行。如果高加停止运行,没有抽汽的进入,那么此部分蒸汽将会在汽轮机内部流通,使得汽轮机缸体和转子之间的膨胀差增加,进而影响着汽轮机的安全。基于此,要求做好高加运行的监测,对潜在的风险做好有力的控制,保障机组安全运行。
2 高加泄漏的主要原因
2.1 设备制造工艺
        高压加热器的质量性能不达标,会造成泄漏问题。从制造的角度分析,使用的U型换热管,极易产生壁厚负偏差问题或管子检测盲区缺陷,实际应用中换热管子穿管不畅通,产生强力穿管的情况,换热管的表面位置产生深浅不一的划痕,若没有被发现和有效处理,使得隐患存在并且延缓,最终会引发问题,常见的是泄漏问题。
2.2 运行参数控制
        使用的高压加热器,正式运行前如果存在前暖管时间不足的问题,那么处于投运状态时会出现温升速率超出技术规范的情况,由于换热管壁的厚度很薄,能够快速吸热,同换热管相互连接管板比较厚,吸引速度比较慢,两者在相同时间的热膨胀系数差异,换热管受到膨胀的影响出现变形。当高加停止作业时,降温速度增加,高加上部设置的U型管温度降低的速度慢于下部,产生了很大的温差,进而出现热变形。

当出现热应力,U型管与管板的膨胀量差异,管子与管板之间存在的角焊缝或者膨接位置出现损坏。如果长期处于超负荷运行状态,则会造成管系异常振动以及高强度冲蚀,使得管子加速损坏。
2.3 高加启停不合理
        从日常使用的角度来说,启停操作不合理,也会引发泄漏问题。一般来说,设备投入运行前暖管不充分,出现汽水混存的情况,极易引发抽汽管道和管束振动的问题,受到激振力的硬性,管束之间、管束和管板之间的应力过高,超出了材料的疲劳极限,使得管子出现开裂的问题。设备处于投运状态,温升率控制不当,使得管板与管束出现受热不同步的情况,膨胀不均匀,受到热应力作用影响,使得U型管出现热变形。除此之外,设备停止运行时,上策疏水侧温度降低速度慢,产生很大的温差,出现热变形。我厂高加钢管泄漏的主要原因为启停操作问题,对温升率的控制不当。
2.4 日常维保
根据设备使用管理经验总结,日常维护保养实践中,若没有按照高加维护保养的要求操作,使得隐患问题未能被有效排查,则会造成很大的问题。管板表面的堆焊层对保证换热管与管板间的焊接及防止运行中给水对管板表面的冲刷十分重要堵漏时若发现高加钢管损坏严重,为防止周围钢管被漏管高压冲刷,应酌情闷堵周围钢管。从检修实际来说,当高加泄漏时多采取焊接堵销的方法,开展堵管处理。若堵销设置不合理,出现插入管口过深的情况,极易使得管口出现变形,给周围的管孔带来不利影响,造成新泄漏问题[1]。
3 高加泄漏的防范策略
3.1 做好安装环节的把控
        高加安装时,要求做好设备材料的质量检验检测,排查潜在的隐患与问题。严格按照安装质量控制标准,做好高压加热器安装效果的控制。对使用的设备,在采购时和安装时等各个节点,都要做好性能检查,保障加热器的性能达标,为后续运行提供支持[2]。
3.2 启停时严格控制温升率
机组正常运行中,高加由于检修解列、投入时,应按要求严格控制温升、温降速率,加热器冷态启动或者加热器运行工况发生变化时,温度的变化率限定在≤55℃/h,必要时可允许变化率≤110℃/h,但不能再超过此值。规定这个温度变化率可使厚实的水室锻件、壳体和管束有足够的时间均匀地吸热或散热,以防止热冲击。
3.3 做好运行管理注意事项的控制
从高压加热器的运行管理的角度来说,要保证传热端最佳值。若高加的输水量大、压差小,受到抽汽压力的影响或者抽汽量的变化等,极易造成疏水不畅通,造成水位变高。日常运行管理中要做好监督检查,采取有效的调整措施,保证高加水位保持在正常状态。如果高加水位出现增加的情况,同时给水泵的出力异常,则可以说明加热器产生了泄漏,要停止运行避免泄漏问题的扩大。除此之外,要做好给水品质的监测。严格保障化学取样以及加药可靠运行,做好给水pH和溶氧等技术指标的控制,以免造成给水品质不合格,使得加热器受热面管束出现结垢的情况。做好运行管理,保证负荷变化的平稳性,以免出现突变[3]。
3.4 做好检修规范化控制
        当高加泄漏时,立即组织人员进行检修,分析引发泄漏的原因,提出治理方案。实践中要做好检修规范化控制,把关每个环节的质量与效果,促使检修工作落实到位。按照堵管操作的技术标准作业,避免出现操作不合理的情况,影响高加泄漏处理的效果,切实保障高加维护检修作业的质量与效益[4]。
4 结语:
        综上所述,高加泄漏问题的出现,直接影响着电厂运行的安全性与效益,因此要高度重视,做好全面严格的把控。文中结合实践,对高加泄漏的原因进行了分析和总结,结合不同原因的特点,提出具体的措施。围绕安装和运行以及日常维护等环节,做好全面严格的控制,保障高加安全运行。
参考文献:
[1]倪鑫.托克托电厂高压加热器泄漏原因分析及防范措施[J].黑龙江电力,2020,42(04):353-356.
[2]王坤.高加泄漏原因分析及预防措施[J].中国设备工程,2020(08):136-138.
[3]魏勇.高压加热器泄漏原因分析、处理及防治[J].中国新技术新产品,2020(04):98-101.
[4]张晓庄.某厂高压加热器泄漏原因分析及防范措施[J].科技风,2017(16):183+185.
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