张岩 刘宏运 杨林冲
华能沁北发电有限责任公司 河南省济源市 459012
【摘要】高压给水加热器（简称高加）是火力发电厂回热系统中的重要设备,它是利用汽轮机的抽汽来加热锅炉给水,使其达到所要求的给水温度,从而提高电厂的热效率并保证机组出力。高加是在发电厂内最高压力下运行的设备,在运行中还将受到机组负荷突变,给水泵故障,旁路切换等引起的压力和温度的剧变,这些都将给高加带来损害。
【关键词】火电厂；高压加热器；泄漏；原因；预防措施
1.火电厂高压加热器泄漏原因分析
1.1管束泄漏
管束泄漏是高压加热器发生泄漏故障的最主要原因之一，在运行实践中比较常见。本故障一旦发生，则很有可能导致整个高压加热器无法继续投入运行，由此所带来的隐患以及质量问题非常严重。管束泄漏的常见表现有管道穿孔以及管道破裂这两个部分。
1.2 U型管与管板泄漏
在高压加热器投入火电厂系统运行的过程当中，并列以及解列操作的速度非常快。再加上高压加热器管口焊接工艺以及胀管工艺难度大，容易出现安全隐患，因此在投入运行后可能造成管板部分的泄漏问题。而从高压加热器U型管的角度上来说，在泄漏后所采取的堵管处理措施不够及时与有效，埋入管头后存在再次泄漏的可能性，并且管板两侧的巨大温差也是造成U型管发生泄漏的主要原因。
1.3加热器分面法兰泄漏
在工作人员针对火电厂高压加热器管束泄漏问题进行处理的过程当中，必须对高压加热器中的分面法兰垫进行拆卸处理。故障处理完成后，工作人员可能对分面法兰垫的安装不合理，或螺栓紧固不可靠，导致无法形成密封空间，最终造成卸扣。同时，从高压加热器分面法兰件自身性能的角度上来说，若表面可见麻点、沟槽、或凹凸问题，则认为工件自身存在缺陷，同样是导致分面法兰发生泄漏问题的主要原因。
1.4加热器疏水系统故障
在高压加热器的运行中，需要通过疏水调节的方式对整个火电厂运行系统的安全性以设备运行性能加以保障。但高压加热器发生管束泄漏故障后（并且此时加热器快速达到满水状态），放水电动门无法正常执行开启操作，导致高压加热器加热系统达到满水状态，最终造成高压加热器无法鸡西投入运行。与此同时，加热器疏水系统中的管道损坏问题，疏水门的阀体泄漏问题同样是造成高压加热器疏水系统故障停运的主要原因。
1.5停运保养措施不科学
在高压加热器停运后，工作人员对有关高压加热器的检修保养措施不够全面及有效。例如，针对高压加热器长期运行过程中，底部存在的积水，无法及时放出。同时，高压加热器管道在长期处于潮湿环境中容易发生氧化腐蚀问题，可能造成运行期间击穿泄漏故障发生率的增加，而针对该问题，在高压加热器停运保养中没有引起足够的重视，无论是大修还是小修之后，都没有安排专人对高压加热器进行探伤检查。除此以外，在故障作用下，高压水冲击对高压加热器U型管弯管部分的影响非常严重，长期按照该方法处理，可能会导致本区域的管道壁厚减小，最终造成穿孔泄漏故障。
2．火电厂高压加热器泄漏预防措施分析
2.1控制传热端温差
针对新购置投入运行或停运/检修后重新投入运行的高压加热器，必须安排专人对其在运行过程中的水位变化情况进行详细检测，避免在检修后高压加热器疏水系统未导通或高压加热器疏水系统门开度不达标而造成的疏水堵塞问题。同时，还需要做好动态监测与调度方面的工作，视实际情况，可以开启事故放水电动门，人为下降高压加热器水位，使水位维持在合理范围之内。若因加热器疏水系统中水位过低而导致温差异常增大的问题，则需要以4.0～7.0℃的温度区间为标准，对高压加热器水位进行相应的调整。除此以外，还有两个方面的情况需要加以考虑，分别是：1）若监测过程中发现水位上升速度快但给水泵出现出力异常问题，则认为高压加热器部分出现泄漏，此时必须立即上报停用高压加热器，避免泄漏所喷出的高压水对周边管道特别是U型管弯管部分造成不良影响；2）若监测过程当中发现高压加热器内部聚集有大量不凝结气体，则认为此项问题会对整个高压加热器的传热造成严重影响，造成端温差的上升。此时就需要对抽空气管空气门开度的合理调整，以预防故障。
2.2维持机组负荷变化曲线
在火电厂机组启/停操作，负荷发生改变的过程当中，蒸汽温度以及蒸汽压力会有相应的改变。对于高压加热器而言，与之相对应的抽汽压力，抽汽温度，以及抽汽量也会产生相应的变动。而从高压加热器的角度上来说，受到温度变化的影响，势必会产生一定程度上的膨胀变形/收缩变形。在具体工作中，为了减小热应力对高压加热器所造成的影响，确保高压加热器的平稳运行，减少泄漏的发生率，就需要做好以下几个方面的工作：1）将火电厂机组负荷水平变化率控制在3.0MW/min范围内，汽压变化率则按照＜0.098MPa/min标准控制，且温度变化速度宜控制在0.5～1.0℃/min范围内；2）在火电厂机组甩负荷或高压加热器发生紧急停运的情况下，工作人员必须及时将高压加热器的给水来源加以切断，同时将抽汽阀调整至关闭状态，其目的是避免在给水来源被切断后蒸汽继续进入壳体内而造成不流动给水被加热的问题，最终造成高压加热器管道的热变形；3）当高压加热器在并列运行的过程中，并列运行的投入顺序应当是先水侧，然后是汽侧。同时，通过旁路门对给水流量以及温升速度进行控制，档给水全部通过高压加热器后，再开启进汽阀，达到升高温度与压力的目的。按照以上方式，使高压加热器的并列投运时间控制在20.0min/台范围内。
2.3科学运行维护
在有关高压加热器运行维护工作的开展过程当中，要求工作人员重点关注以下几个方面的问题：1）在高压加热器正常运行期间，安排专人对给水部分的进口温度、出口温度、以及传热端温度差异进行动态观察，若发生偏差，则需要进一步检查高压加热器水位以及抽气情况是否正常。同时，通过对高压加热器疏水进出口门开度以及动作执行情况的观察，及时判断高压加热器是否存在泄漏问题；2）在高压加热器的运行工作中，需要对水位变化进行观察，确保水位变化幅度控制在±50.0mm范围内，杜绝因低水位或高水位运行而对高压加热器运行性能造成的不良影响。为了实现该目标，必须要求热工热源定期对就地水位计以及表盘水位计的温度进行读取与对比。
结语
在高压加热器发生故障后，整个火电厂运行系统中的发电煤耗率会明显提高，造成生产运行成本的增加。若泄漏问题严重或无法得到及时解决，则还可能会导致系统给水沿抽气管道返回汽轮机，造成水击事故。因此，为了确保火电厂设备运行的安全性，在减少事故发生率的同时，合理控制成本，就必须从高压加热器泄漏原因的分析入手，根据具体因素采取预防措施，以针对性的减少、消除高压加热器故障的发生。以上对火电厂安全经济运行也有重要意义。
参考文献
[1]高压加热器在热力系统中的影响及重要作用[J]．陈晓磊．城市建设理论研究(电子版)．2017(29)．
[2]高压加热器频繁泄漏原因分析及优化处理措施[J]．薛旻．设备管理与维修．2017(10)