发电厂高压加热器泄漏的原因和处理

发表时间:2021/7/20   来源:《当代电力文化》2021年3月第9期   作者:娄玉阁
[导读] 高压加热器是发电厂重要的辅助设备,对发电厂的经济运行影响很大.
        娄玉阁
        内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司 内蒙古 呼和浩特 010200
        摘要: 高压加热器是发电厂重要的辅助设备,对发电厂的经济运行影响很大.如果运行中停运,将会造成汽轮机汽耗增加,引起锅炉受热面超温.由于高压加热器运行工况复杂,所以泄漏事件时有发生.而对于高压加热器最有效的监视方法就是水位监视,因此,从检修与运行角度分析高压加热器水位高的原因、处理要点及投运过程。
关键词:高压加热器;泄漏;原因;预防;措施
        1高压加热器泄漏原因
        1.1抽汽温度超温引起高压加热器泄漏
        在实际运行中的高压加热器自投产以来抽汽温度一直都表现出了严重偏高的现象,而且不仅如此还比设计值偏高,那么在实际使用中高压加热器一般也都是使用U型管作为加热管,但是这样的话会由于长时间超温,进而就非常有可能使U型管管寿命得到很大程度的降低。究其原因我们就会发现热应力引起U型管泄漏其实也就是由于机组启停频繁,从而也就会使得启停时其温度变化率超过规定的允许值而引起一定的问题,这样一来的话结果就一定会使高压加热器内部管子或者说是管板温度急剧变化的现象。假如说是产生一定的交变热应力的情况下,那么实际上在这种应力的作用下,也就会导致管子受到很大程度上的疲劳损伤破坏。然后进一步泄漏管子对周围管子的损坏管子泄漏以后,也就会再去造成管子振动的问题,只要说是泄漏管与周围管子发生碰磨的情况下,那么一般就都会导致其他管子减薄发生泄漏的现象。由于泄漏的影响我们就会发现,高压水实际上可以通过泄漏点从而就会高速射向周围管子,这样一来的话无疑就造成大面积破坏。
        1.2高压加热器水位波动引起高压加热器泄漏
        我们知道高压加热器泄漏检修堵管后也会产生一定的影响,就比如说是高压加热器疏水水位在低负荷时实际上我们发现波动较大,这样一来的话无疑就使管束受到不应有的冲刷或者说是震动以及管板过热的问题,而这样一来的话就从而加速了管子的损坏程度,那么假如说是高压加热器水位过低的情况下,就非常有可能会使疏水冷却段进口或者说是吸水口从而露出水面,进而就一定会造成蒸汽进入该管段的现象,那么这样一来这也就将在很大程度上破坏疏水流经该段的虹吸作用,然后就会造成加热器疏水端差发生变化,正是由于泄漏蒸汽的热量损失的影响,也就会在很大程度上使加热器效率降低,而相比之下高温蒸汽的直接进入的方式,就更容易造成管束冲刷或者说是温度急剧变化的问题,不仅会在疏水冷却段进口处或者说是疏水冷却段内造成很大程度上的冲蚀性危害,而且还会在很大程度上使管子损坏。在这过程中假如说是水位太高的话,或者说是当水位高于高三值的情况下,那么我们就会发现凝结段的换热面也就将浸没在疏水中,而这样一来的话这种满水也会在很大程度上减少加热器的有效传热面积,进而就一定会导致加热器效率降低,那么在严重的情况下也将导致汽轮机进水。我们都知道防冲刷板损坏高压加热器蒸汽入口处实际上是安装有防冲刷板的,所以说在这种情况下假如说是防冲刷板损坏的话,那么也就会导致蒸汽直接根U型管接触的现象,那么这样一来的话冲刷U型管也就非常容易导致管子减薄而爆管。换句话说我们知道在上一级加热器的疏水口处实际上也装有防冲刷板,可是针对设计尺寸而言的话偏小或者说是上一级疏水中有汽液两相流的这样的问题,实际上肯定也会对管子造成一定程度上的危害。


2泄露处理措施
        它的泄露地方基本都在壳侧的U型换热管,而一小部分位于管板侧的焊缝里,因为其结构不适合使用对U型换热管的更换办法,也不可以在壳侧进行解决,所以,解决方法只能在管道的侧面,利用堵销的办法对换热管进行密封,U型换热管的喷嘴在管的侧面,同时要对上下两个管口进行堵塞。对其进行断开并关闭,当设备自然冷却至55°C以下时,不允许强行风冷或对设备的拆除保温进行快速降温。水室内工作空间小,在操作前应对环境进行通风,以确保工作人员的安全。对内部的给水管口做好遮挡,拆掉防冲板,在对泄露的管道进行查找。如果是紧急维修并且时间相对较短,则可以利用壳侧面打气压,并在管侧的管板上涂抹肥皂泡以检查是否泄漏,否则利用涡流一一测试热交换器管,检测出出现问题的管、内壁太薄超过标准要求的管、泄露破管的做好标记,并记录清楚。该检测方法准确率高,在维修后不会产生安全隐患。加工足够量的塞子,在其上增加膨胀孔,塞子长度在50毫米最好。塞子的材质应该与换热管材质匹配。对泄露的管口进行磨光,除掉以前的焊缝,将塞子塞进管孔,用锤子轻轻砸进去,高出管板2毫米即可,建议使用手工氩弧焊以确保焊接质量,焊缝必须完整,并在焊接后通过渗透测试。如果管道和管道板之间的连接破裂或腐蚀,则必须去除原始管道材料和末端的焊接金属,以使塞子与管道板紧密接触。
3高压加热器泄露防治措施
        3.1加强质量和成品保护
        在它的生产过程中,必须确保原材料的质量和焊接质量,蒸汽导流板的焊接质量和疏水剥离的焊接质量不容忽视。当U型热交换器管穿过管子时,请勿使用金属锤击,以免损坏管子。如果在它的整个运输和调试过程中,则必须定期检查高压氮气保护压力是否正常。根据施工设计,在最后一个节点处拆掉了氮气填充保护装置,以最大范围地保护热交换器管不受腐蚀。
        3.2控制运行参数
        设备运作和停止时,必须严格把控温度的上升和下降速度,压力和温度的突然变化不应超过设计规定范围,以阻碍它因热负荷造成变形,并减少热交换器管的振动。设备升温速度和下降速度是:给水温升≤5℃/ min,温降≤2℃/ min。在运行过程中不断调整水位,水位通常为1/3最好,不能发生干烧情况。严格检查水的pH值和氧气含量以及所供应水的pH值在9.1?9.5之间。溶解氧含量不得超过7 pg / L。如果壳侧面有氧气,氧气将导致U型换热器管的外壁出现氧腐蚀。疏水里的Fe离子含量控制在20μg/ L?30μg/ L,减少热对交换器管的腐蚀。
        3.3及时发现和处理事故
        如果系统异常,例如壳体侧的水位明显升高,给水泵性能异常等,则表明管道系统正在泄漏,一旦确定是热交换器管泄漏,应尽快将问题上报并关闭运行,同时进行检查,如果继续运作就会导致四周的热交换器管也会出现泄漏情况,造成更大的损坏。当设备没压力或其处于紧急停止状态时,立即切断高压蒸汽和管道的侧面,并检查排气止回阀和电动门是否紧紧关闭,以防止蒸汽继续进入壳体加热不可流动的水,造成管道热变形,断开给水可以防止在抽气停止后给水快速对管板进行冷却,造成管口焊缝出现热应力变形。如果其闭时间过长(超过30天)应该对管侧必须进行防锈处理,例如充氮气保护。
结语
        通过对高压加热器泄露原因及预防措施的研究,可知高加所处工作环境的恶劣性导致了管系内外产生了较大的压差和温差从而引起管束和管板焊接处的泄露,同时设备启停操作的不当也加速了泄露的发生。为防止高加的泄露,工作人员应规范操作方法,提高工艺质量,加强设备维护和保养以确保高加的正常投运,减少高加泄露给电厂带来的损失,提高汽轮发电机组运行的经济性
        参考文献:
[1]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.
[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.
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