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高压加热器投入率低原因分析与改进 摘要：高压加热器投入率低是影响电厂机组安全经济运行的一个重要方面。以某电厂300MW 机组高压加热器为例，分析了高压加热器投入率低的原因，运用等效热降法对机组的运行经济性进行计算，提出并落实了具体的改进措施，保证了高压加热器的正常运行，取得了良好的经济效果。 关键词：高压加热器；投入率；泄漏；火电厂 0前言 高压加热器是火电厂重要的辅助设备，其运行的可靠性直接影响着整台机组的安全经济运行。某电厂300MW机组配有3台高压加热器，高压加热器均为上海动力设备有限公司引进美国Fw公司技术设计制造的卧式、u型管加热器，加热器的换热面分为过热蒸汽冷却段、凝结段、疏水冷却段3部分，如图1所示。3台高压加热器采用给水大旁路系统，高压加热器在系统中的连接如图2所示。但自机组投产以来，高压加热器投入率一直很低。高压加热器的停止运行，导致锅炉给水温度大幅度降低，这样，一方面使机组的热经济性下降，另一方面还给锅炉省煤器和混合式减温器的运行安全带来不利的影响，甚至因为锅炉省煤器出口烟温的降低，有可能造成尾部受热面的低温腐蚀? 。为此，2004年底，学校和厂方有关人员共同组成课题攻关小组，对高压加热器投入率低的问题进行研究。 图1 高压加热器结构 l一简体；2一管板；3一过热段包壳；4一过热段外包壳；5一不锈钢防冲板；6一导流板；7一支撑板；8一拉杆；9一防冲板； lO一疏水段包壳；1l 疏水段端板；l2一疏水段人口；l3一疏水出13；l4一水室分隔板；l5一人孔 图2 高压加热器系统简图 1一电动隔离阀；2一l号高压加热器；3—2号高压加热器； 4—3号高压加热器；5 给水三通旁路阀；6一给水泵； 7一除氧器；8一空气管道；9一给水大旁路 1 高压加热器投入率低原因分析 1．1 高压加热器运行中泄漏 造成高压加热器运行中泄漏主要有以下原因。 1．1．1 高压加热器管板泄漏 从3台高压加热器运行条件分析，以3号高压加热器工作条件最差。在额定工况下，3号高压加热器进汽温度为436(2，而进水温度仅为169℃ ，两者温差达267℃。因此在 高压加热器投停过程中若温升(温降)速度控制不当时，很容易因应力过大造成管板泄漏，特别是当遇到突然停止的工况时威胁更大。按FW公司和制造厂要求，高压加热器温度变化率不应大于1．85℃／min，而实际上高压加热器投运初期，运行人员操作时高压加热器温度变化率远远超过这个数值。 1．1．2 高压加热器管束泄漏 1．1．2．1 高压加热器长期处于低水位运行事实上，该机组的3号高压加热器长期以来一直处于低水位运行状态，其它两台高压加热器也不同程度地存在低水位运行。高压加热器低水位运行，使高压加热器疏水冷却段管束受到严重冲蚀，使管束损坏，并造成疏水管道的强烈振动。造成高压加热器低水位运行的主要原因有二个，一个是水位计基准?0’水位的偏差所引起，这是安装调试初期工作中的失误所造成。对照高压加热器壳体上制造厂提供的水位标志牌，对各高压加热器水位计的基准“0”水位进行了一次全面的校核，发现与制造厂的规定值偏差较大。其中3号高压加热器水位偏差最大，水位偏低达80mm。制造厂规定正常运行水位范围为基准“0”水位上下38mm。这样3号高压加热器水位基准?0’位已在制造厂规定的极限水位之下，疏水冷却段人口水封被破坏，使蒸汽进入该段，严重威胁疏水冷却段管束的安全运行。另一个原因是水位计的假水位。高压加热器的水位高I值、Ⅱ值保护的热工水位计为DDZ—II型仪表。假水位主要是由于玻璃砖、水位计垫子泄漏，水位计汽水平衡管道保温不良，汽水平衡管堵塞等原因所致。由于水位是假水位，实际上高压加热器的水位并不高，I值、Ⅱ值保护也跟着动作。另外运行人员又对此缺乏认识，发现水位计水位升高时往往盲目认为高压加热器可能发生泄漏，并设法降低水位运行，因此也导致高压加热器处于低水位运行状态。 1．1．2．2 高压加热器管束腐蚀损坏 高压加热器空气系统设计不合理，致使高压加热器空气不能顺利排出，造成高压加热器管束氧腐蚀。该厂300MW机组高压加热器空气系统设计时采用了母管方式，即每台高压加热器均有一根空气引出管道接至一根母管上，空气母管再连接到除氧器，且空气母管通流面积又小，如图2所示。这样严重影响了运行高压加热器中空气的及时排出。 1．2 高压加热器检修堵焊工艺不良 制造厂对高压加热器水室管板泄漏后的修补有着相当详尽的要求，如堵头的加工，焊补区管口的清理及干燥处理，焊条的选择，焊前预热及焊补时温升的控制等。但厂里由于 缺乏检修堵焊经验，没有严格按照制造厂的要求进行操作，盲目堆焊，致使在焊补区产生较大的残余应力。加上运行中高压加热器投停过程中温度变化率控制不当，使管板受到较大的热冲击，结果导致原补焊处频繁性的泄漏，并加剧了管板的冲蚀破坏。