火电厂汽机高加泄漏原因分析及处理张海伟

火电厂汽机高加泄漏原因分析及处理张海伟

张海伟

（山西河坡发电有限责任公司山西省阳泉市045000）

摘要：作为电厂的一种主要辅助设备，高压加热器的运行状况不仅影响到机组的经济性，还影响到机组的稳发、满发和安全。冷凝式汽轮机按抽汽供给高压加热器的情况设计，在汽轮机一定负荷时，高压加热器的部分停运，减少了对应抽汽以及有关参数的偏离，会造成汽轮机部分隔板、叶片等部件所受的应力超过设计允许值；高压加热器引起的严重故障，尤其是当管系泄漏时会引起汽侧满水，使水经过抽汽管道倒入汽轮机，造成汽缸变形，机组振动，动静碰磨等；高压加热器汽侧超压引起汽侧壳体爆破，会造成设备损坏和人员伤亡的事故发生，因此保证高压加热器的系统安全和稳定运行。

关键词：火电厂；汽机高加压；泄漏；原因；处理；分析

1导言

高压加热器是汽气轮机最重要的辅助设备之一，如果发生故障停运，给水只能通过旁路管道进入锅炉，就会大大降低进入锅炉的给水温度，从而增加燃料的消耗量，降低机组运行经济性。由于加热器不是转动设备，在电厂重视度不够，实际上高加的工作条件非常恶劣，管板厚度在300mm，在高加启停过程中，如果操作不当，管板与管子连接处就会产生非常大热应力，时间长了，造成端口泄漏。

2高加泄漏原因分析与处理

2.1高加外漏（人孔密封）及处理

高加人孔密封泄漏引起刺汽，并对周围的设备和人身安全产生影响，检查和隔离设备检修相对困难，频繁的泄漏导致高加不断地退出运行，又加剧了高加内漏出现，交变应力使高加减短使用寿命，设备制造厂家建议人孔密封材料使用高压石棉橡胶板，该材料在检修安装时，工艺质量不易控制，且使用寿命短，不能从根本上解决泄漏问题，在多次的反复试验后，最终对密封填料进行了改造，选用高强石墨自密封垫，从而彻底解决了这一难题，并得到了广泛的推广和应用。

2.2高加内漏与控制

高加内漏是影响高加投入率的主要原因，当外漏得到解决后内漏变得尤其突出，2000年的#2机高加几乎到了机组逢停必修的地步，长时期严重困扰着生产，但由于原来的控制系统无法记录高加投入时各温度点的实际变化情况，无法作出客观分析。2000年结合机组DCS改造，在电厂信息化实施中，列入国家863科技攻关计划，将生产现场各项数据引入CIMS系统中，建立设备状态分析，表一是2000年12月7日一次高加投入时水侧温升的数值，可以明显看出在12月7日的这一次高加投用中，#2高加的温升在21：44时达到8.1℃/min，而#3高加的温升在21：42时为12.7℃/min，21：44时为21.1℃/min，即每分钟#3高加出水的温升达8-21℃，远远超出运行规程中规定的每分钟3-5℃的要求，据此分析原因，一致认为高加系统投用时温升率和停运时温降率变化大是造成高加系统内漏的直接原因，在此分析平台的基础上，高加投停时的温升率和温降率得到了有效的监视和控制，2001年高加投入率由80%上升到至今的

2.3机组起停频繁和高加投运规范操作

200MW机组长期以来作为电网的调峰机组，起停频繁，在2000年度中有时一月启、停数次，从而导致高加投入、停运次数客观上增加，高加的经常起停以及不规范操作，也是高加内漏原因之一。加强对高加投入、停运的管理，强调规范操作，实时监测高加起停数据和控制，达到规定要求的温升、温降、温差范围，避免高加内钢管承受温度的剧烈变化产生交变热应力，是维护高加的有效手段，以确保高加的安全运行。

2.4高加制造质量

高加钢管是采用优质碳素钢制成，管口采用焊接形式。在历次检修中，通气查漏时发现钢管内刺气泄漏量相当大，可以判定是钢管本身泄漏，而非管口焊缝泄漏。说明钢管本身质量也是高加内漏的原因之一，当然也不排除历史上温升及温降率过快对高加钢管的应力影响。在2000年大修例行的压力容器检查中，发现行程隔板（即水室盖板）与筒身连接处焊缝多处开裂，导致部分给水未经抽汽加热直接从进口到出口，进入下一级高加，形成部分给水短路，从而影响高加系统的热经济性，这些裂缝说明高加水室材料使用存在一定质量问题，使焊接存在一定难度，提高高加制造质量，有利于高加的安全经济运行。

3高加内管束泄漏的发生原因与处理方法

3.1管板位置发生形变的原因及处理方式

因为高加管板水侧位置的压力比较高，但是温度较低，所以汽侧位置压力低，且温度高。在对高加进行设计与制造的过程中，如果高加位置管板厚度不足以满足设备运行的基本需求，管板绘制必然会产生汽侧鼓凸问题，并发生形变。如果机组负荷出现一定的变化，且这些变化集中表现在调峰幅度年夜以及调峰速度过快，导致负荷突变的情况下，高加水侧的压力也会随着负荷的变化而产生改变。所有的改变都会影响管板的正常使用，并导致管板位置发生变形，影响最终使其出现管束胀口泄漏等问题。

3.2设备制造质量不达标的原因及处理方式

高加管板的材质一般都会首选合金钢板，选定板材之后在板上适当的堆焊一些低碳钢材料。钢管会选择爆炸胀接技术来处理，胀接的位置选择在管板上方位置，但是经常会出现堆焊技术不达标，导致焊接出现缺点的情况。某电厂的高加没有出现汽水侧放空气门的情况，所以设备在运行的过程中可能会出现气体聚集的情况，严重影响着系统的加热效果，并导致钢管出现受热不均等情况。相关工作人员对高加设备运行对应的电厂进行调查发现，这种问题属于比较常见的一种问题，而且在对其进行调查的过程中发现，许多厂内都存在类似的问题，影响着系统的正常运行。

3.3设备堵管工艺问题的原因及处理方式

目前最常见的堵管工艺就是利用锥形塞来对堵管进行焊接，在打进锥形塞的过程中，锤击气力比较年夜，导致管孔的位置发生变形，如果情况比较严重，可能会导致其出现损坏等问题，并产生新的孔体泄露。堵管工作开展的过程中，如果管体检修工艺不达标，可能会影响到临近位置钢管以及管板毗连的位置产生损坏，情况严重的时候还有可能会出现气孔等问题。

3.4设备高加换热管材泄漏产生的原因及处理方式

设备发生冲洗侵蚀问题的主要原因，就是因为设备加热器内部部分出现汽水相留的情况，导致设备钢管外壁的位置被反复冲刷，时间长了会逐渐变薄，最终发生穿孔等情况，不仅增加了给水压力，同时也导致发生鼓破等问题。如果过热蒸汽冷却段及其出口位置蒸汽情况难以达到过热度需求，便容易发生相关问题。加热器输水水位的如果比较低，或者出现无水位等情况，也会导致出现闪蒸等情况。若高加内的管道发生泄露，则高压给水系统会从泄露的位置进入到汽侧。高加疏水的冷却段也经常出现闪蒸的问题，影响汽水状态，导致汽水出现两相流冲洗的情况。项目运行前期，如果相关负责人个人责任心较弱，则高加水位会自动调节，但是会出现低水位运行的问题。在高负荷跳机的状态下很容易出现闪蒸，所以要对钢管位置进行冲洗，才能避免上述情况的发生。

4结论

上文首先对汽轮机系统进行阐述，之后讨论了当下高加运行过程中存在的问题与影响，最后分别从管板位置发生形变的原因及处理方式、设备制造质量不达标的原因及处理方式、设备堵管工艺问题的原因及处理方式、设备高加换热管材泄漏产生的原因及处理方式四个方面，对高加内管束泄漏的发生原因与处理方法进行论证，希望可以为后续工作的开展提供参考。

参考文献

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