火电厂汽机高加泄漏原因及处理

发表时间:2021/7/20   来源:《当代电力文化》2021年3月第9期   作者:火电厂汽机高加泄漏原因及处理 姜鑫琦
[导读] 火电厂高压加热器工作环境恶劣,容易引起加热器钢管泄漏。高压加热器泄漏导致其汽侧水位升高,水侧切至旁路运行。
        姜鑫琦
        京能(锡林郭勒)发电有限公司 内蒙古锡林郭勒盟  026200  
        摘要:火电厂高压加热器工作环境恶劣,容易引起加热器钢管泄漏。高压加热器泄漏导致其汽侧水位升高,水侧切至旁路运行。如果抽汽逆止门和电动门关闭不严密,会发生汽轮机进水,导致汽轮机上下缸温差增大,进而造成汽轮机动静摩擦,严重损坏设备。
        关键词:火电厂;汽机高加;泄漏原因及处理
        引言
        高压加热器简称高加,是火力发电厂中的一个重要设备,汽轮机的高压加热器出现故障,不仅是因为自身质量问题或者是时间使用过长,加热器设备老化的问题,还有就是在安装的过程中,因为安装步骤不规范导致出现相关质量问题,例如在安装过程中参入了杂质,从而使汽轮机的高压加热器中节流孔堵塞导致故障,从而影响汽轮机机组运行,所以对于火电厂汽轮机的高压加热器出现的问题,需要及时进行相关研究及时排除故障,让汽轮机的高压加热器设备正常运行。
        1高加泄漏后危害
        (1)高加泄漏后,泄漏管周围的管束由于受高压给水冲刷,导致泄漏管束逐渐增多,泄漏加重,外部表现为同等工况下高加正常疏水调门开度增大,大量泄漏时高加液位升高,高加液位高报警;特别严重时,会触发高加液位高保护动作,高加解列。
        (2)高加泄漏量大时将会导致高加水位急剧升高,此时,如果高加水位保护未动作,高水位将会淹没高加汽侧抽汽进口管道,蒸汽带水将倒流进蒸汽管道,甚至进入汽轮机高、中压缸内部,从而发生汽轮机水冲击事故。
        (3)高加泄漏将导致同等工况下高加出口给水温度降低,若要机组负荷不变,则必须相应增加燃煤量,造成送、引风机出力增加,烟气量增加,导致机组煤耗增加、厂用电升高、排烟温度升高、汽温升高,锅炉热损失增加,机组经济性下降。
        (4)高加的停运,还会造成汽轮机末几级蒸汽流量增大,从而加剧了叶片侵蚀,危及机组安全运行。
        (5)运行中,如果高加突然解列,原本用以加热给水的抽汽将会进入汽轮机下一级叶片继续做功,机组负荷会瞬间增加,汽轮机监视段压力升高,各监视段压差升高,导致汽轮机的轴向推力增加。
        (6)高加因泄漏被迫解列,机组将被迫降低负荷,影响机组发电量。
        (7)每次高加泄漏,处理顺利时需30小时左右,如果系统不严密,则会加长冷却时间,耽误检修工期,直接影响高加投运率。
        2火电厂汽机高加泄漏原因
        2.1监护调整不到位
        (1)运行中高加端差调整不及时。高加下端差正常为5.6~8℃(下端差是指高压加热器疏水温度与给水进口温度的差值)。运行中由于监盘人员责任心不强,在疏水调节装置故障或其他原因造成高加水位大幅波动的情况下,没有及时发现,未能及时处理,导致高加端差波动较大。
        (2)负荷变化速度快给高压加热器带来热冲击。机组加减负荷时,负荷变化速度过快,抽汽压力和抽汽温度迅速变化,给水温度变化慢,管子受热应力变化而损坏。
        (3)高加在投入或停运过程中操作不当。高加投运前暖管时间不够,温升率控制不当或停运时疏水温降滞后,都会形成较大的温差,产生热变形。
        2.2给水品质
        由于给水品质未能达标,含氧量过多以及水化学不良等原因,造成的化学腐蚀在机组的整个运行过程中对高加管束胀口直接造成腐蚀,长时间的运行势必导致胀口泄漏。


        2.3检修质量不高
        机组停运后,检修人员对高加金属焊口探伤工作不充分,没能及时发现焊口疲劳损伤,使得机组投运后,高加内部仍存有泄漏的隐患;检修时处理高加管束胀口泄漏缺陷过程中选择的堵材、母材可能存在质量问题,均是导致高加泄漏的原因。
        3火电厂汽机高加泄漏处理措施
        3.1加强质量和成品保护
        高压加热器在生产制造时,要保证原材料质量过关,保证焊接质量,不能忽视蒸汽挡板和疏水剥壳的焊接质量,在U型换热管穿管时,不可用金属锤击,以免对管子造成损伤,高压加热器整体运输和安装期间,要定期检查高加充氮保护压力是否正常。根据施工计划安排,最后节点拆除充氮保护装置,最大程度地保护换热管不被腐蚀。
        3.2控制运行参数
        设备运行和停车时要严格控制升、降温速率,压力及温度的骤变不得超出设计规定值,防止高压加热器内产生热应力而变形,减少换热管振动。设备温度升、降温速率为:给水温升小于等于5℃/min,温降小于等于2℃/min。运行中不断的调整水位,水位一般在1/3为宜,不能出现干烧现象。严格控制水的pH值和含氧量,给水pH值维控制在9.1~9.5。溶解氧的含量不得超过7pg/L,如果壳侧有氧气的存在,将会引起U型换热管外壁的氧腐蚀,疏水中的Fe离子含量控制在20μg/L~30μg/L,减少对换热管的腐蚀。
        3.3及时发现和处理事故
        当系统发生异常,如壳侧水位明显上升,给水泵的出力不正常等情况时,说明管系发生泄漏,一旦确认是换热管发生泄漏,应将问题高加申请尽快退出运行,并进行检漏,如果继续运行就会使周围的换热管也发生泄漏,而造成更大的损伤。在机组无负荷及高加紧急停运时,立即切断高加汽、管侧,检查抽汽逆止阀、电动门是否关严,防止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。高加加热器停运时间过长(超过30d)应该对高加管侧进行防锈处理,如充氮保护。
        3.4故障解决措施
        针对泄漏和疏水系统发生故障以及阀门出现故障的不同问题,要采取对应的措施来进行故障解决,当高压加热器发生泄漏的时候,要立刻停止高压加热器的运行,然后让专业的工作人员对高压加热器整体进行检修,如果是焊接端口处发生了泄漏,就需要用专业的工具刮去原先焊接的金属再进行重新焊接;如果是因为管道压力大等问题引发了管道泄漏,那么就应该在管道泄漏的地方进行相关的维修,对管道泄漏地方进行修补;如果管道损毁严重,就需要更换新的管道。高压加热器的疏水系统发生故障的时候,首先要做到的就是调整疏水装置的参数,如果是疏水系统水位流动速度过快,就应该对阀门进行适当的关闭,减缓流水的速度,减少流水对管道的压力,同时如果是流水速度过慢,流水过慢就会导致阻力过大,引起流水倒灌,这种情况一般是由于管道设计不合理导致的,通过改造缩短输水管的弯度,以此减少水流的阻力、减少水流对管道的损害。阀门是控制整个高压加热器中各个系统的关键工具,要在日常做到对阀门的及时检查,当发现阀门处有泄漏,阀门的开关不灵敏的情况时,要进行对阀门的改造处理,阀门的开关调整要结合整个高压加热器的运行状态来进行调节,因为高压加热器的重要性,所以在对汽轮机高压加热器进行设计和安装方面,要格外重视,当出现故障问题,要找专业的工作人员来进行调节。
        结语
        火电厂汽轮机高压加热器对整个火电厂的安全有很大影响,因此在高压加热器的运行中要及时的注意相关系统问题,当高压加热系统出现故障的时候,要仔细的检查故障,发现问题部位要立即寻找解决对策、尽快解决,安排专业的技术人员定期对汽轮机高压加热器关键部位进行检修,检查整个加热器的密封性,对损毁的地方进行加固处理,对于管道出现特别严重漏水的要进行及时更换,同时不断地向先进的国家学习高压加热器安装维修的经验技术,结合我国火电厂的实际情况,让火电厂汽轮机的高压加热器更好工作。
        参考文献
        [1]京科发电有限公司.辅机规程.
        [2]柳红营.海外电站项目 #3 高加泄漏的分析和预防[J].山东工业技术,2015,02:208~209.
        [3]陈大云.3#高加泄漏原因及对机组的影响分析,2007年10月.
        [4]陶相栋.高压加热器停运的热经济性研究,2002年5月.
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