汽轮机的高加运行经验及故障分析

杨隶斌

摘 要：本文重点分析了造成高加泄漏的原因，以及高加容易泄漏的部位，并从实际的运行管理方面，提出了如何减少高加泄漏，提高高加投入率的措施。

关键词：汽轮机组;加热器;泄漏;原因;防范措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.141

当前，国内的火电机组已经广泛的采用了中间再热的回热循环系统，用以提高火电机组的热效率，降低机组的供电标煤耗。加热器是目前汽轮机系统中不可缺少的重要附属设备，他主要分为混合式和表面式两种，电厂中的除氧器就属于混合式加热器，高压加热器和低压加热器属于表面式加热器。

1 高加泄漏的原因

加热器能否正常的投入运行对机组的煤耗影响非常大，由于加热器在设计、生产、安装、检修和运行过程中的多方面原因，在实际的生产运行中，加热器往往因为泄漏的原因投入率比较低，尤其是高压加热器。现在的加热器内部普遍采用管板式，这种结构的优点是外形较小、占地面积小、结构紧凑合理，建造费用低并且管束的阻力小;其缺点主要是再生产过程中对管子和管板之间的连接加工工艺要求比较高，在实际运行中，管子与管板的结合部位对温度的变化比较敏感，对于运行人员在投退加热器时的温升速度和温降速度要求非常严格，由于高加属于静止设备，内部没有转动机械，在实际的运行生产中，运行人员一般对其的巡视检查不很重视，但实际上，高温加热器的工作环境却非常的恶劣，温度的变化比较剧烈，高压加热器位于给水泵的出口，承受着比汽包压力还高的压力，基本上属于火力发电厂中压力最高的设备，同时高加又承受着一定给水与蒸汽的温差，高加的管子与管板的连接处是工作条件最恶劣的部位，同时也是最容易泄漏的部位。在高加的投入和退出过程中，由于加热器投退工况时的变化很大，温差变化比较快，造成加热器急冷急热，如果运行人员升温或降温速度过大，就会在成很大的热冲击，管子和管板的结合处就容易产生比较多的热应力，造成结合面胀口引起泄漏。

但值得引起重视的是，加热器投退过程中，加热器中各个管束的温度变化是不均匀的，因此为了防止投退过快，对加热器产生较大的热应力，缩短加热器的使用寿命，运行人员应该严格的按照运行规程进行升温和降温操作，以保证温升速度和温降速度在规定的范围内，电厂的运行管理部门要对该项操作做出考核与评价。

高压加热器的泄漏原因，主要是在投退过程中温升速度和温降速度过快，导致管子和管板承受较大的热应力，引起结合面的焊口或胀接处造成损坏，引起加热器端口出现泄漏现象，当汽轮机或高加泄漏水位高，造成高加突然停运时，如果高加的汽侧突然关闭，但水侧依然运行，这时应为高加的管子管壁非常薄，而管板比较厚，这时就会造成管子冷却的速度比管板快的多，导致管子与管板的结合处损坏引起泄漏，因此各个电厂对温降率都有非常严格的规定。另外还有很多企业发现，在机组正常运行时高加的运行是非常正常的，但在机组停运后或是停运高加后，当再次启动机组或投入加热器时却发现高加泄露了，实际上高加的泄漏不是在机组停运后或是启动机组、投运高加时造成的，主要原因時机组停机过程中或停运高加过程中，因为降温速度过快，造成高加内部形成较高的热应力，从而引起高加泄漏。

当加热器的管板变形严重时，也会引起高加出现泄漏现象，高加在运行过程中，水侧的压力很高，但温度却较低，而汽侧则是温度高，压力低，特别是有内置疏水冷却器的加热器，其两侧的温差更大，这时假如加热器在制造中存在管板厚度不够时，将会造成管板变形，加热器的管板中心部位会向压力低的一侧鼓出，而在水侧则会形成凹陷，当汽轮机的负荷发生变化时，高加汽侧的压力和温度则会随之而发生变化，甚至会超过高加水侧的额定压力，这些变化都会造成加热器管板的永久性变形。如果高加在运行中存在汽侧的进汽门不严，则会在高加退出运行后，进入蒸汽继续加热水侧，假如水侧的安全门失灵或不能正常动作，则会造成水侧的压力升高，引起管板变形造成加热器泄漏。

加热器的泄漏点如果在管子的本身，一般是管子受到冲刷腐蚀、给水PH值过低形成溶氧腐蚀、管子振动或管材不良的原因引起的，加热器的管子的出口段形成侵蚀的主要原因是蒸汽因为冷却造成湿度增大引起侵蚀，加热器的管子进口出现侵蚀的主要原因是给水的PH值过低或温度过高引起的。

2 防止高加发生泄漏的措施

（1）高加生产时一定要选用合格的管子，确保管板的厚度满足要求。

（2）防止加热器管子本身出现的泄漏的措施：运行中要加强给水PH值得调整和监督，按照制度做好给水的化学除氧，确保运行中给水的溶解氧合格，运行中要确保蒸汽冷段的蒸汽有过热度，控制好高加的水位，避免出现水位过低的现象，当发生高加泄漏时要及时退出高加运行进行检修，避免坚持运行出现冲刷的现象发生。

（3）要提高检修质量，完善检修制度，在高加堵管时，要提高堵头的焊接质量，防止运行后再次开焊。

（4）运行方面当执行高加的投退操作时，要严格执行操作票制度，严格按照要求控制升温速度和降温速度，提高运行人员的操作水平和责任心，运行期间注意监视高加水位，确保高加水位控制在合理的范围内，水位过低或过高时要及时进行相应的调整。

3 结束语

高加是汽轮机组的一个重要辅助设备，当高加因泄漏退出运行时，不但会造成机组的效率下降，还会造成机组减负荷和锅炉汽温波动大的不利影响，因此，做好加热器的运行管理对火电机组来说至关重要，运行生产中，只有坚持不懈的抓好运行管理和检修管理，才能有效的提高高加投入率，从根本上减少高加的泄漏次数。

参考文献：

[1]李建刚.汽轮机设备及运行[M].中国电力出版社.

[2]王勇，孙文杰.电厂汽轮机设备及运行[M].中国电力出版社.