(新疆省石河子市天业集团天辰化工有限公司天辰发电部新疆石河子832000)
摘要：高加的正常投运与否对电厂的安全、经济、满发有很大影响，文章对电厂135MW机组配套高加设备泄漏的原因进行了分析，总结了故障处理方法，对减少高加泄漏事故具有十分重要的意义。中国论文网
关键词：135MW机组；高加系统；泄漏原因；处理措施
1高加在运行中存在的问题及影响
高加在运行时，无论汽侧或水侧，温度和压力都很高，因此对高加的设计、材质、制造、安装、检修和运行都提出了很高要求，由于有些未满足要求，使得高加系统的存在很多问题，高加系统的存在问题大致有四种类型:管系泄漏，水路管束堵塞，进出水侧短路和传热特性不良。据有关的统计资料表明，高加系统的泄漏故障占整个高加系统故障停运的65%左右，因此，内泄外漏是高加存在的最主要问题。
2高加内管束泄漏的原因分析
2.1钢管胀口泄漏的原因分析
2.1.1管板变形
高加管板水侧压力高、温度低，汽侧则压力低、温度高。如果管板的厚度不够，则管板会会向汽侧鼓凸，产生一定的变形。在机组负荷变化时，尤其在调峰幅度大、调峰速度过快或负荷突变时，高加水侧压力也会发生较大的变化。这些变化会使管板发生变形导致管束胀口泄漏。我厂管板厚度在400mm左右，完全满足运行需要，可以排除此条原因。
2.1.2制造质量不良
高加的管板材质是合金钢，板上堆焊了一层低碳钢，钢管采用爆炸胀接技术，胀接在管板上，往往由于堆焊技术不过关，以致留有焊接缺陷。我厂高加并没有运行中汽水侧放空气门，可能造成气体的聚集，影响加热效果及造成钢管受热不均。通过对该类型高加使用电厂的调研发现，该型产品问题较多，在调研的几个厂里均有较多泄漏情况发生，故此项原因为重要原因之一。
2.1.3堵管工艺不当
一般常用锥形塞焊接堵管。打入锥形塞时捶击力量太大，引起管孔变形，会造成损坏而使之出现新的泄漏。堵管过程中，如检修工艺不合适，会造成邻近钢管与管板连接处的损坏或焊缝气孔。经过近八年的检修实践，我厂堵过的钢管未发生二次泄漏，说明我们的堵管工艺能够满足现场要求。
2.1.4热应力过大
高加在启停过程中温升率、温降率超过规定，使高加的钢管和管板受到较大的热应力，造成钢管和管板相联接的焊缝或胀接处发生损坏；高加启动时空气门操作不当，造成高加汽水侧集空气，受热不均，引起端口泄漏。调峰时负荷变化速度太快以及主机或加热器故障而骤然停运加热器时，停止供汽过快或汽侧停止供汽后，水侧仍继续进入给水，因钢管和管板收缩率差异较大，导致钢管与管板的焊缝或胀接处损坏。因此运规中规定温降率允许值只有1.7℃／min，比温升率允许值3℃~5℃／min要严格的多。
我厂在机组启动时，高加设备随机启动，温升率能够得到很好的控制。但是在停机或机组高负荷跳机时，停运过程仅仅在几分钟内完成，钢管平均温降率达到了10℃~20℃／min，根本就控制不在规定的范围。我厂管束泄漏20%的情况是在停机过程或高负荷跳机的情况下发生，由此可判断钢管胀口泄漏是由于温降率变化太大引起应力聚变所致。
2.2高加换热管泄漏的原因分析
2.2.1冲刷侵蚀
冲刷侵蚀产生主要原因是加热器内部产生汽水两相流，钢管外壁受冲刷变薄，发生穿孔或受给水压力而鼓破。产生汽水两相流的主要原因：①是过热蒸汽冷却段内部及其出口的蒸汽达不到设计要求的过热度引起的；②是加热器的疏水水位保持过低或无水位以及甩负荷时抽汽压力突然降低等因素使疏水闪蒸；③是当高加内某根钢管发生泄漏时，高压给水从泄漏处进入汽侧；④是高加疏水冷却段发生闪蒸现象，造成汽水两相流冲刷。
前期运行中由于部分运行人员责任心不强，高加水位调节阀长期不投入自动调节，经常出现高加低水位运行；同时，高负荷跳机的条件容易发生疏水闪蒸，冲刷钢管。实际检修中，我厂高加钢管泄漏的数量约为30根，占到泄漏管束的70%左右。
2.2.2钢管振动
给水温度过低或机组超负荷等情况造成通过加热器钢管间蒸汽流量和流速超过设计值较多，具有一定弹性的管束在给水扰动力的作用下会产生振动，若管束发生共振会导致管束损坏。管束振动损坏的机理一般有：①由于振动而使钢管或钢管与管板连接处的应力超过材料的疲劳极限，使钢管疲劳断裂；②振动的钢管在支撑隔板的管孔中与隔板金属发生摩擦，使管壁变薄，最后导致破裂；③当振动幅度较大时，在跨度的中间位置相邻的钢管会相互摩擦，使钢管磨损或疲劳断裂。
2.2.3钢管给水入口端的侵蚀
碳钢加热器易发生入口管端的侵蚀损坏。其机理是管壁金属在表面形成的氧化膜被高紊流度的给水破坏并带走，最终导致钢管的破损。给水pH值低于8.8、含氧量大于7μg／L、温度低于260℃、紊流度大的情况下，容易发生侵蚀。
2.2.4腐蚀
影响高加碳钢管束腐蚀的主要因素是给水溶氧量和pH值。给水溶氧量超标或PH值过高会严重地腐蚀高加内部的钢管，在某些有缺陷的地方就有可能穿孔。故一般135MW机组要求给水溶解氧的浓度≤7μg／L，pH值在8.8~9.5之间。机组检修过程中，高加处于停运状态，未对高加进行任何防腐工作，这样高加内部的氧份、水份对其内部的钢管均有腐蚀。
2.2.5产品质量不过关
U型换热管管壁过薄，是结构上造成泄漏的根本原因。
2.2.6给水流量超限、水流速度大对管壁冲蚀严重
引起给水流量超限、水流速度超标的原因有：
（1）由于高加管系泄漏，部分钢管已被加堵，这样其它未堵的钢管流速就会增大。
（2）由于机组真空度低，汽机效率低，汽耗大。
（3）许多疏水门、放水、放空气阀门等不严漏汽、漏水。通过运行中观察，这两台机组的补水量、真空均正常，系统中的阀门也不存在大量泄漏，因此正常运行给水流量及高加管内给水的流速也不会超过额定流速太多，不会加剧管壁的冲刷。
3针对以上原因采取的措施
（1）在机组启停过程中，要求高加随机启停，严格执行规程要求，保证高加疏水及时切换。
（2）提高运行质量，消除无计划停机，杜绝机组高负荷情况下的甩负荷事故。
（3）提高高加疏水调节门自动控制的准确率，控制高加水位和疏水端差在规范要求范围内，杜绝低水位或无水运行，杜绝疏水闪蒸和汽水两相流。
（4）对汽、水系统中的泄漏及时处理，尽量提高真空度，确保给水流量不超限。
（5）在高加投运及运行过程中正确操作汽水侧空气门，确保高加内无空气运行。
（6）应严格控制给水品质，重点是含氧量（≤7μg／L）和pH值（在8.8~9.5），防止腐蚀。
（7）严格按照要求减负荷，减负荷速度不得超过3MW／min，这样就减少了高加内部疏水闪蒸冲蚀管系的现象。
（8）在机组停运时进行防腐保护。目前采用在给水中加氨一联氨，使联氪浓度达到500μg/L、PH值≥10的方法进行钝化保护。
（9）对高加管束的泄漏，堵管是一种主要的修复手段。为保证堵管质量，高加被堵管的端头部位及堵头一定要经过良好的处理，管孔与堵头的接触面良好，如有必要可对有漏钢管附近钢管进行堵管。
4结束语
高加对火电厂的安全经济生产有如此重要作用，同时它又是一种故障多发的设备，因此，不得不引起人们的高度重视，尽量找对策减少高加故障，尤其是泄漏方面的故障。当然首先要把握好高加的设计、材料和制造关，生产出质量过硬的高加，但光有好的设备还不够，还必须在运行中精心操作和维护，在运行、检修、维护各方面不断的完善提高，出现问题时及早发现并正确处理，才能有利于提高火电厂的安全经济性。
参考文献:
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