汽轮机高加运行经验及故障研究

杨荣

（国家能源集团陕西富平热电有限公司，陕西 渭南 711700）

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 汽轮机的高加运行经验

高压加热器是火电厂的主要设备，它可以提高火电厂的热能效率，降低燃料的消耗率，高压加热器的使用对火电厂非常有利，在汽轮机高压加热器运行过程中，高加的工作组环境非常恶劣，承受着水泵出口的巨大压力，比整个锅炉承受的压力高，高加是整个火力发电厂承受压力最高的设备，同时它又承受了热蒸汽给予的巨大温差，因此对于高压加热器的质量及运行过程中的温度控制是非常重要的工作。在火电厂汽轮机高压加热器运行过程中有很多的注意事项，首先在高压加热器的启动中，启动前要对外部的所有设备进行系统全面的检查，确定外部的相关设备没有问题之后，才可以进行检漏实验，检验漏水的具体方法就是对内部水位高低的检查，将高压加热器运行中，对水位进行观察，水位有一个正常范围，如果超过就要寻找原因，有可能是因为管道泄漏引起的，如果出现高压加热器内水位上升过快，而且出现了高水位的报警信号，同时对紧急的水阀进行开启，若水位仍在上升，则有可能是因为高压加热器内的管道破裂引起的，因为高压加热器内的管道是金属管道，所以需要对进入高压加热器内的水质进行控制，水质的PH值不能小于9.6，这样就可以减少水流对管道的腐蚀，对管道内的水温也要做好严密的控制，当水温过高的时候，水温和蒸汽会对管道产生巨大的压力，从而引起管道问题，在流水进入整个管道时，管道本身是常温的状态，需要对管道进行预热，同时结合整个汽轮机高压加热器做好对温度的把控，不要让管道内部存在八摄氏度以上的温差。在高压加热器运行的过程中，需要有专业人员重点对加热器的端口进行相关的温度检查，同时也要检查加热器内的水位，保持每个部位的水位在正常的范围内，也要定时对阀门进行检查，因为汽轮高压加热器涉及到很多阀门，稍不注意这些阀门就可能会出现问题，所以对阀门进行仔细检修，可以提前发现问题然后解决问题。

2 汽轮机的高加发生故障的原因

对于火电厂的高压加热气故障分析主要分为2个方面，最常见的故障主要是泄漏和疏水系统故障。高压加热器的泄漏是造成整个系统停运的常见原因，如果发生严重的泄漏，将会让大量的水直接进入输水系统进一步危害整个汽轮机。以下几个方面都会引起高压加热器的泄漏，首先就是高压加热器的温度差较大，在高压加热器在启动和停止的过程中，系统的升温率和降温率都是有相关规定，如果一旦超过这个规定，就会让整个高压加热系统受到很大的压力，高压加热器的管道和管板在热胀冷缩的作用下，热力过大会导致整个管道口和管板连接焊接的地方发生肿胀，从而导致火电厂高压加热器损坏发生泄漏，因为温度的变化差异，会对汽轮机的高压加热器使用年限方面产生影响，所以要根据高压加热器的实际运行情况，进行合理的安排，例如在200MW机组中，要控制整个加热器的升温率不能超过每秒5℃的升温，降温率不超过每秒2℃，在水流运行上减少管道的泄漏问题。

当高压加热器管道和板材发生变形的时候也会引起泄漏，高压加热器在运行过程中，受到非常大的水压力和蒸汽压力的冲击，巨大的压力长时间对高压加热器的管道和板材进行压力冲击就会导致管板变形，进一步形成泄漏。同时高压加热器的管道内壁。大部分是金属制成的，高压加热器在运行的时候不同的气体和液体在管壁内层冲击，会对金属管壁造成侵蚀，让金属管壁内壁变薄，从而引发泄漏问题。高压加热器的管道在流过热水或者蒸汽的时候会引起管道震动，很大的蒸汽压力以及流水流动，会让管道产生振动，从而发生摩擦碰撞，最后导致管道破裂。以上这些问题都是管道在运行过程中，一些外部问题引发的故障，但是管道自身的质量不合格也会发生故障。如果管道的质量没有达到合格标准，在使用过程中受到破坏的概率就大幅增加，引起管道泄漏的风险也就随之加大。

疏水系统发生故障，疏水系统是汽轮机高压加热器系统的一个关键设备，在疏水系统中存在U型管装置，加热器运行过程中会产生轻微波动，当流水的波动差异较大的时候，就会引发U型管震动，造成U型管的摩擦，然后发生损坏。在高压加热器运行过程中，会存在水位过高的问题，一旦出现水位过高或者是满水现象，水会淹没整个疏水装置，从而引发加热器内的气压波动过大，尤其是高压加热器满水，这样会对蒸汽管道进行巨大的流水冲击，会让流水倒灌入汽轮机发生重大的安全事故。最后高压加热系统中的阀门也是一个容易出现故障的地方，高压加热器中需要进行开闭的阀门非常多，如果没有做好阀门检查工作，阀门就会出现故障，从而影响整个高压加热器的正常工作，例如图1高压加热器的水流图所示，当阀门关闭不严，就会让一部分水在没有经过加热的情况下，直接从管道流出去，这样就会导致出水口的温度降低，当加热器旁出现漏水的时候，A点的温度高于B点的温度，温差不一样的情况会引起管道破裂。

图1 高压加热器的水流示意图

3 汽轮机的高加发生故障解决措施

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。

4 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。