火力發(fā)電廠高壓加熱器換熱管腐蝕泄漏原因探討

王遠宏

（華能國際電力股份有限公司德州電廠，山東 德州 253024）

火力發(fā)電廠高壓加熱器換熱管腐蝕泄漏原因探討

王遠宏

（華能國際電力股份有限公司德州電廠，山東 德州 253024）

作為火力發(fā)電廠非常關鍵的輔機設備——高壓加熱器，其在日常運行過程中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)多種原因?qū)е碌男孤┕收?。相關研究資料統(tǒng)計，加熱器泄漏故障發(fā)生幾率約占電廠設備的百分之三十，嚴重影響火力發(fā)電廠的正常運行。新時期，深入分析火力發(fā)電廠高壓加熱器換熱管腐蝕泄漏原因，并針對性提出解決對策，具有非常重要的意義。

火力發(fā)電廠；高壓加熱器；換熱管

在火力發(fā)電廠日常運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)高壓加壓器換熱管失效等故障。導致這一現(xiàn)象的最主要原因就是各種因素所導致的換熱管腐蝕泄漏，影響整個機組的出力與經(jīng)濟性能，進而導致嚴重損失。

1 詳細分析火力發(fā)電廠高壓加熱器換熱管腐蝕泄漏原因

1.1 管板與管子連接、焊接處泄露

1.1.1熱應力大 高壓加熱器在停止、啟動過程中的溫降率與溫升率超過標準要求，會使得管板與管子之間嚴重受到熱應力影響，導致管板與管口處連接損壞，進一步引發(fā)端口泄漏故障。另外，驟然停止高壓加熱器運轉(zhuǎn)或者負荷變化太快，都會導致管板與管子連接處因過快冷縮出現(xiàn)損壞。

1.1.2焊堵工藝不佳 一般情況下，在U型管發(fā)生泄漏之后選擇錐形塞焊接封堵方式進行維修。焊堵工藝不佳，也是引發(fā)泄漏的重要因素。比如說，錘擊錐形塞時力度過大，就會導致管孔變形，進一步影響管板與管子連接處，引發(fā)新的泄露問題。在具體的焊接過程中，如果焊接尺寸、位置、預熱等不符合標準，也會導致相鄰近部位連接損壞。如果采用爆炸堵管或者脹管堵管方式，不合理的施工工藝同樣會導致新泄漏的發(fā)生。另外，管壁厚薄、材料優(yōu)良、外側(cè)損傷等情況，也都會導致泄漏現(xiàn)象。

1.2 換熱管自身泄漏

1.2.1管子振動 如果機組超負荷運轉(zhuǎn)或者給水溫度較低，那么，與設計值相比，通過加熱管的蒸汽流速與流量均比較大，同時，在氣流攪動作用下，管束會發(fā)生一定振動。如果管束振動頻率與擾動頻率兩者相吻合，就會導致管束共振現(xiàn)象，大幅度提升振幅，使得管板與管子之間的連接受到外力作用，進一步導致管束損壞。

1.2.2腐蝕 給水含氧量以及PH指標不符合標準，若PH值過低或者含氧量過高，就會腐蝕管子內(nèi)壁。蒸汽溫度也會導致鋼鐵表面形成氧化層，若蒸汽溫度超過260度，則容易損壞氧化膜，使得管材發(fā)生腐蝕。

1.2.3超壓爆管 定速給水系統(tǒng)，若按照正常給水計算壓力，那么，在低負荷運轉(zhuǎn)或者啟動過程中，會使管束壓力超過標準值，而導致爆管。因故停用高壓加熱器，進汽閥泄漏、給水閥門緊閉，會大幅度提升管束水壓，導致爆管發(fā)生。若高加水側(cè)壓力高而又未及時安裝或具備安全泄壓閥，就會導致管子鼓脹、開裂。

2 火力發(fā)電廠高壓加熱器換熱管腐蝕泄漏對策

2.1 預防對策

2.1.1 啟動機組時全面檢漏 全面加強火力發(fā)電廠高壓加熱器換熱管的檢修工作，控制高壓加熱器的啟、停程序,遵循正確合理的操作方式,需要結(jié)合企業(yè)實際的產(chǎn)生情況，制定比較合理、完善的設備維護標準。在生產(chǎn)過程中，每班操作工人必須對設備的各個環(huán)節(jié)、部位進行全面檢查。如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)問題，需要及時處理。對于處理不了的故障必須上報相關解決部門備案。在每次啟動機組時候，可以充分利用鍋爐強迫上水機會，將高壓加熱器水位設置為0。將高壓加熱器兩側(cè)的放水門、疏水門進行關閉，并將給水系統(tǒng)與凝結(jié)水系統(tǒng)啟動，檢查水位變化情況。如果水位上升，則需要進行全面的檢漏處理。

2.1.2 預防端口泄漏 保障高壓加熱器的制作工藝，保障管板厚度與標準相吻合。通過優(yōu)良的焊接工藝進行管孔加工、脹焊接等工藝。必須在水側(cè)設置安全閥門，預防超壓現(xiàn)象。在具體運行過程中，要使高壓加熱器在啟停過程中溫降、溫升率不超過規(guī)定限制。

2.1.3 預防管束泄漏 第一，預防沖刷侵蝕。合理設置疏水流速以及汽側(cè)蒸汽速度，預防疏冷段內(nèi)閃蒸。牢固固定防沖板，保障防沖板的材料過硬、面積足夠。另外，蒸汽冷卻段出口，蒸汽要有足夠的剩余過熱度。多方面努力保障汽側(cè)水位正常，預防出現(xiàn)無水運行或者低水位運行情況。第二，預防管子振動。在高加汽側(cè)設置安全閥門。合理限制水流速以及汽側(cè)蒸汽速度。保持不同管束之間的合理間距，在有效減小氣測流速的同時，降低管子之間相互摩擦帶來的損壞。第三，預防管子給水處侵蝕。合理限制給水系統(tǒng)的水流速度，如果加熱器堵管較多或者停用一列加熱器時，就會促進管內(nèi)流速的顯著上升，應該降低機組負荷或者使一部分給水流進鍋爐。嚴格控制給水含氧量，保障其含氧量低于每升7ug，給水ph保持在9.2-9.6之間比較合理。第四，預防腐蝕。設置合理的放空氣系統(tǒng)，一般來說，在管道連接上不采用串聯(lián)途徑，預防在加熱器壓力較低時，大量不凝結(jié)氣體積累。全方面保障該系統(tǒng)的健康、合理運行，啟動系統(tǒng)時，將汽側(cè)空氣與水側(cè)空氣排干凈，保障水質(zhì)合格。在出廠時做好全面的防腐對策，預防貯運過程的腐蝕，一般選擇充氮防腐措施。如果加熱器停用，需要結(jié)合具體的停用時間，選擇沖水防腐措施、充氮防腐措施或者充其他惰性氣防腐措施。水側(cè)合理設置除氧水的PH值，起到良好的保護作用。第五，水側(cè)安裝安全閥，有效預防超壓爆管。第六，預防工藝不合理、材質(zhì)不過關等因素導致的管子泄露。加強設備制作監(jiān)管力度，保障管壁厚度必須超過2.0mm，從而全面提升管子抗沖刷能力。在組裝之前，必須全面檢查每根管子的水壓試驗與探傷試驗。保障U型管無直視缺陷，以及熱處理過程。保障管板孔同心度、精度等與標準要求相吻合，保障管口倒角無毛刺、光滑。

2.2 機組運行中的泄漏處理

高壓加熱器在運行過程中突發(fā)泄漏事件，不管水流速度、壓力等情況，都會在一定程度上沖刷漏點，導致泄漏擴大化。必須要停止高壓加熱器運行，盡可能降低其沖刷速度并進行全面漏檢。如果在焊接處泄漏，應該將原來的焊接金屬刮去之后重新補焊，與此同時，給予合理熱處理，從而降低熱效應。不管選擇任何一種堵管方式，必須將堵管管口經(jīng)過良好處理，保障管口清潔、齊整，與堵頭良好接觸。

3 結(jié)語

綜上所述，焊接處泄漏與換熱管自身泄露是導致火力發(fā)電廠高壓加熱器換熱管腐蝕泄漏的最重要方面，針對上述泄漏原因，筆者提出了泄漏預防對策以及機組運行中的泄漏處理，旨在為一線生產(chǎn)提供理論指導。

[1] 陳濤，魏勝孌.高壓加熱器泄漏原因分析及對策［J］.華電技術,2010( 6).

王遠宏（1979-），男，山東德州人，本科，助理工程師，研究方向：安全管理。