摘要：随着火力发电厂机组向大容量高参数发展，高加承受的给水压力和温度相应提高；在运行中还将受到机组负荷突变、给水泵故障、旁路切换等引起的压力和温度的骤变，这些都会给高加带来损害。为此，除了在高加的设计、制造和安装时必须保证质量外，还要在运行维护等方面采取必要的措施，才能确保高加的长期安全运行。
关键词：火电厂；汽机高加；泄露；分析；处理；
火电厂是我国社会发展中十分关键的一个组成部分，对保证各地区电力正常供应具有十分重要的意义。以当前火电厂汽机高加运行情况为基础，分别阐述汽机高加泄露发生的原因，并提出相应的解决方法，为后续工作的开展提供参考。
一、高加泄漏原因分析
1.管口与管板胀接、焊接处泄漏原因。（1）热应力过大。高加在启停过程中温升率、温降率超过规定，使高加管子和管板受到较大的热应力，造成管口和管板相联接的胀接、焊接处损坏，引起端口泄漏。调峰时负荷变化速度太快以及主机或高加故障骤然停运高加时，如果汽侧解列过快或汽侧解列后水侧仍继续运行，温降率大于1.7～2.0℃/min，管口与管板的胀接、焊缝处常因冷缩过快而损坏。（2）管板变形。U形管口由管板固定，管板变形使管子的端口发生泄漏。高加管板水侧压力高、温度低，汽侧则压力低、温度高，内置式疏水冷却高加管板水汽两侧的温差更大。如果管板的厚度不够，在热应力的作用下，水侧会发生中心凹陷，汽测会发生鼓凸。当主机负荷变化时，高加汽测压力和温度会相应变化，尤其当调峰幅度较大、调峰速度过快或负荷突然变大时，在给水泵定速运行的情况下，给水压力也会发生较大的变化，甚至可能超过高加水侧的额定压力。这些变化会使管板发生变形，甚至永久变形，并导致管子端口泄漏。当主机在运行中停运高加时，如果高加进汽门内漏，会使高加水侧被加热而定容升压，在水侧无安全阀或安全阀失灵的情况下，压力可能升得很高，也会使管板变形，导致管子端口泄漏。（3）漏管焊堵工艺不当。高加U型管泄漏后，一般采用锥形塞焊接封堵。如果打入锥形塞时捶击力太大，会引起管孔变形，从而影响邻近管子与管板的联接处，使之出现新的泄漏。焊接过程中，如果预热、焊接位置及尺寸不合适，会造成邻近管口与管板连接处的损坏。采用其他堵管方法，如胀管堵管、爆炸堵管等，如果工艺不当，也会引起邻近管口的泄漏。（4）制造质量不良。高加的管板材质是合金钢，U型管材质是低碳钢，按制造工艺标准，应在管板上焊一层低碳钢，但往往因焊接技术不过关，常留有焊接缺陷，存在管子泄漏的可能。
2.管子本身泄漏原因。（1）冲刷侵蚀。1）管子外壁受抽汽时汽水两相流的冲刷而变薄，直至发生穿孔或受给水压力作用而鼓破，高加管壁受到汽水两相流冲刷的主要原因有：①过热蒸汽在高加冷却段及其出口的过热度达不到设计要求；②高加的疏水水位保持过低，甚至无水位；③疏水温度远高于设计值，当抽汽压力突然降低时发生疏水定压扩容，产生的汽水混合物进入下一级高加，使其管壁受到冲刷。2）管壁受到蒸汽或疏水的直接冲击。主要原因是：①防冲板材料和固定方式不合理，在运行中破碎或脱落，失去保护管壁的作用；②防冲刷板面积不够大，水滴随高速汽流运动，冲击防冲板防护区域以外的管束；③壳体与管束间的距离太小，造成入口处的汽流速度太快；④当高加某根管子发生泄漏时，高压给水从泄漏处以极大的速度冲出，将邻近管子或隔板冲刷破坏。（2）管子振动。当给水温度过低或机组超负荷时，通过高加管束间的蒸汽流量和流速均超过设计值较大，而且有一定弹性的管束在汽流扰动力的作用下会产生振动。当扰动力的频率与管束固有振动频率的倍数相吻合时，将引起管束共振，使振幅大大增加，导致管子与管板的连接处受到反复作用力，最终造成管束损坏。管束振动损坏的原因有：1）振动使管子或管子与管板连接处的应力超过材料的疲劳极限，使管子疲劳断裂；2）振动的管子在支撑隔板的管孔中与隔板发生摩擦，使管壁变薄，最后导致破裂；3）当振动幅度较大时，在支撑隔板跨距中间位置的相邻管子会相互摩擦，使管子磨损或疲劳断裂。（3）管子入口端给水侵蚀。管子入口端给水侵蚀损坏只发生在碳钢管束上，它是一种侵蚀和腐蚀共同作用的损坏过程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其机理是管内壁表面形成的氧化膜被高紊流度的给水破坏，造成金属材料不断损失，最终导致管子的破损。当给水pH值低于9.6、含氧量高于7μg/L、给水温度低于260℃、紊流度大的情况下，最容易发生侵蚀。损坏面可扩大至管端焊缝甚至管板。（4）腐蚀。高加管束腐蚀的原因有：1）给水含氧量和pH值超标。当给水中的含氧量过高或pH值过低时，会使高加管子的内壁受到腐蚀。当汽侧有空气存在时（例如高加在运行中放空气管未投运或工作不正常使空气排放不完全，或停运时汽侧疏水未排净），会引起管束外壁的氧腐蚀。2）低加铜管发生腐蚀后的铜沉积会引起点腐蚀，形成点蚀坑。3）蒸汽温度影响碳钢表面Fe 3 O 4氧化膜的形成。一般认为，蒸汽在260℃以上时，Fe 3 O 4氧化膜容易破坏，管材易发生腐蚀。（5）超压爆管。引起高 加水侧压力过高的原因有：1）配用定速给水泵的系统，如果只根据正常运行时的给水压力来确定高加水侧的设计压力，那么在启动过程中或低负荷运行时，由于锅炉给水调节门开度较小，给水流量减少，给水泵出口压力增大，可能使管束承受超过设计值的给水压力而发生爆管。运行中负荷突降或紧急停炉熄火后常常发生这种情况。2）在机组运行中高加因故停用时，如果给水进出口阀门关闭严密，而进汽阀有泄漏时，被封闭在加热器水侧的给水受到漏入蒸汽的加热，会使管束的水压力大幅度上升，导致爆管。3）高加水侧压力过高，又未安装安全门时，过高的压力会使管子鼓胀而变粗开裂。（6）材质、工艺不良。高加管子存在材质不良、管壁厚薄不均、组装前管子有缺陷、胀口处过胀、管子外侧有拉损伤痕等情况时，一旦遇到异常工况，管子就会大量损坏。高加U形管子管壁过薄，是结构上造成泄漏的根本原因。
二、对策
（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。
总之，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：
［1］阮波.高加泄漏引起壳体超压原因分析及处理.2018.
［2］王建刚．浅谈火电厂汽机高加泄漏原因分析及处理.2017.
论文作者:朱理强,李振
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/30
标签：疏水论文; 压力论文; 管壁论文; 发生论文; 火电厂论文; 原因论文; 汽机论文; 《基层建设》2019年第6期论文;