摘要：火电厂的高压加热器是通过利用汽轮机的抽汽来加热锅炉给水的装置，它在提高火电厂的热效率、节省燃料、促进机组安全运行方面发挥着重要的作用，但是一旦高压加热器发生故障停运，会给火电厂的运行经济性和可靠性带来严重影响，因此提高火电厂高压加热器的可靠性是很有必要的。针对目前高压加热器在火电厂的运行情况，以及高压加热器容易出现泄漏事故的影响因素，从可靠性与经济性两方面出发，提出相应的技术措施，以提高火电厂高压加热器的可靠性和经济性，减少事故的发生，降低经济损失。
关键词：火电厂；高压加热器；可靠性；经济性；泄漏
0. 引言
某厂为国产首台350MW超临界机组，高压加热器为上海动力设备有限公司生产的卧式、U型加热器。伴随国产机组参数的升高，如何提高设备的可靠性，成为了生产的重要课题。电厂从机组投产就重视高加运行管理，并摸索出了行之有效的措施。
1. 火电厂高压加热器发生泄漏故障的原因
1.1高压加热器启停时产生的热应力过大
有些机组中的高压加热器不能够随机滑启和滑停，使高压加热器在每次启动的过程中都会产生较大的热冲击，造成高压加热器的钢管和管板焊缝出现泄漏。而且，由于机组启动与停止频繁，在启动与停止的时候机组温度变化率超过了限定值，导致高压加热器内部管系和管板的温度急速变化，温度的快速变化会产生一定交变应力，长期在在这种应力的作用下，高压加热器内部的管系就会出现损伤破坏，引发泄漏[1]。
1.2高压加热器发生振动
蒸汽在加热管外流动，横向或纵向冲刷和流经管束，若加热器过负荷，因为压差随流速平方成正比，使高压加热器产生振动。有的高压加热器水侧没有排空气装置，在运行过程中空气不能排走，使高压加热器发生水冲击，产生振动，从而导致高压加热器发生泄漏故障。
1.3高压加热器疏水水位不稳
高压加热器在运行过程中，当实际水位在规定的范围内，而其水位热工测量信号反映水位偏高时，正常疏水门会逐渐开大直至事故疏水开启，导致高压加热器中水位偏低或者无水位状态运行;当水位热工测量信号反映水位偏低时，正常疏水门会逐渐关小，导致高压加热器处于高水位状态下运行淹没钢管而产生水击。水位测量信号反映水位偏高或者偏低时，都会导致高压加热器内部的管束受到反复的冲刷、振动，这样管束会加快损坏速度，高压加热器的安全运行也会受到影响。
1.4管束泄漏对周围管子的破坏
高压加热器内部的管束都是按照一定的顺序紧密的排列在一起的，如果管子发生泄漏，长时间得不到处理，管子就会出现损坏断裂，当高温高压水柱继续连续冲刷周围管子时，就容易造成大面积的泄漏，而且，当高压加热器内部的管束处于自由状态，管子出现损害断裂时，由于高速水流的持续冲击，管子的断口会自由的摆动，不断的撞击周围的管子，周围的管子在反复的撞击下，也会出现一定的损害，从而发生泄漏。
2. 高压加热器泄漏时造成的不良影响
高压加热器发生泄漏后，泄漏管周围的管束会受高压给水冲击使泄漏的管束增多，从而加重泄漏程度，而且当高压加热器发生泄漏后，水侧的压力会远远高于汽侧压力，高压加热器中的水位就会快速的升高，当水位保护未动作时，高压加热器中的水位就淹没抽汽进口管道，蒸汽带水将会返回到蒸汽管道之中，甚至进入汽轮机，造成汽轮机水冲击事故。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，高压加热器发生泄漏故障停运后，给水就只能通过旁路管道进入锅炉，这样会大大降低锅炉的给水温度，从而增加燃料的消耗量，增加发电成本，降低机组的经济性，而且锅炉的给水温度降低后，锅炉中的吸热量会增加，蒸汽在锅炉过热器中引起过热，温度升高，从而导致过热器损害，影响锅炉的安全运行[2]。
3. 降低高压加热器故障发生率的措施
3.1启停时减少高压加热器的热冲击
在机组启动与停止时，高压加热器也应该采取随机起停的方式跟随机组同时投入与停止。在向高压加热器注水时，应使用高压加热器注水门缓慢的向高压加热器中注水，在注水的过程中，还要注意控制高压加热器内的温度的上升速度;当水侧全压后，关闭高压加热器注水门，检查加热器水位和压力是否变化，以检测是否泄漏;当给水旁路门前后无压差时方能切换，否则将冲击加热器并引起加热器内部结构损坏。当机组在2000rpm暖机时投入高加汽侧，此时基本无热冲击，通过事故疏水调整水位;机组停止过程中，高加随机滑停，当水位无法维持时，开启事故疏水。
在高压加热器的带负荷投运、停止过程中，阀门要缓慢的操作，尽量避免高压加热器产生冲击。缓慢的点动抽汽电动门，将高压加热器的水位设在偏低值，防止水位突升而保护动作;还要严格的控制高压加热器的升温和降温速度，尽量避免高压加热器急剧升温或者急剧降温。控制温度的变化率≤55℃/h，必要时可允许变化率≤110℃/h，但不能再超过此值，在此温度变化速率内，壳体和管束有足够的时间均匀地吸热或散热，以防止热冲击。
3.2稳定高压加热器疏水水位
高压加热器疏水水位不稳是造成高压加热器发生泄漏的原因之一，因此，需要稳定高压加热器疏水水位，将高压加热器的疏水水位控制在正常值±38 mm范围内，防止蒸汽进入疏水冷却段，造成汽水混合物对管子冲蚀损害。在设备刚投产时加热器实际水位和显示有偏差，需根据加热器端差等调整水位正常，避免高压加热器在低水位和无水位的状态下运行。
3.3保持加热器排气通畅
在加热器启动过程中，要注意保证高压加热器排气的通畅，将高压加热器中不凝结气体排出，以减少高压加热器中部件受腐蚀状况和管路振动。同时还要监视高压加热器的端差，从中判断高压加热器的排气是否通畅。由于当高压加热器超负荷、管束泄漏或者管束结垢也会引起高压加热器端差增大，因此当出现高压加热器的端差增大时，要进行具体的分析检查，以正确的判断问题，及时的解决问题。
3.4避免高压加热器超负荷运行
当高压加热器超负荷运行时，蒸汽和给水都会加大高压加热器工作的压力，从而缩短高压加热器的使用寿命。在火电厂中，尽量避免两台并联的高压加热器其中一台停运，另一台继续运作的情况，因为这样会使继续运作的那台高压加热器处于严重的超负荷状态下运行，这会严重影响该台高压加热器的使用寿命。
3.5重视对加热器停用的保护
当高压加热器短时间停运时，应使高压加热器的汽测充满蒸汽，使高压加热器的水室内的给水保持适当的酸碱值。当高压加热器长时间停运时，必须提供更持久性的保护措施，例如采取充氮和使用其他合适的化学抑制剂。碳钢管加热器可采用的保护措施：壳侧—充氮;水侧—当机组停机时，加大联氨注入量，使加热器内的浓度提高到200PPM，并且以增加氨来调节和控制PH值为10.0。
4. 结束语
参考文献
[1]李凤霞.高压加热器安全经济运行探讨[J].新疆电力技术.2011，（2）：75-76.
[2]李航，魏科.高压加热器运行中存在的问题及对策[J].山东电力技术.2012（2）：54-55.
论文作者:王林茂
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/22
标签：加热器论文; 高压论文; 水位论文; 疏水论文; 机组论文; 火电厂论文; 发生论文; 《基层建设》2017年4期论文;