高低压加热器的运行调整和常见故障处理介绍

高低压加热器的运行调整和常见故障处理编制：吴清明2015年8月24日•回热加热系统作用：火电厂中最大的损失就是冷源损失；汽轮机设备中，采用抽汽加热给水的回热系统的目的是减少冷源损失，以提高机组的热经济性。因为这样能使利用汽轮机中做工部分的蒸汽，从一些中间级抽出来导入回热加热，加热炉给水和主凝结水，不再进入凝汽器。这部分的抽汽的热焓就被充分利用了，而不被循环水冷却带走。•采用回热加热器后，汽轮机总的汽耗量增大，而汽轮机的热耗和煤耗是下降的。汽耗率增大是因为进入汽轮机的每千克新蒸汽所做的功减少了，而热耗和煤耗的下降是由于冷源损失减少使给水温度提高之故，所以采用回热加热系统后，热经济性便提高了。另外采用回热加热系统，由于提高了给水温度，可以减少锅炉受热面因传热温差过大而产生的热应力，从而提高了设备的可靠性。卧式高压加热器结构卧式低压加热器结构•整个高压加热器系统由3台水平卧式加热器组成，分别编号为HP1，HP2，HP3；3台加热器的换热面均包括：过热蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段三部分。每个加热器设有三个支座（一个固定，两个滚动（以利于热膨胀）），其中中间的滚动支座运行时不承载，仅为抽壳检修用。加热器为上海电气电站设备有限公司生产，加热器为卧式、U型管式高压加热器，主要由壳体、水室、传热管、隔板、防冲板、包壳板等组成。•管系由管板、支撑板和U形管组成。管子通过支撑板支撑，支撑板通过定距管和拉杆固定在一起。蒸汽入口设有不锈钢防冲挡板，以保护管子水蚀损伤。蒸汽入口接管布置高三水位之上。HP2和HP3高加设有上级疏水进口。每个高加均设正常疏水口和危急疏水口。每个高加都配有两个水位控制联箱；在给水进﹑出口和蒸汽入口、疏水出口以及壳体上均设有压力表，每个高加均设有一个就地水位计。高加水侧配有安全阀，以防止当给水回路关闭而蒸汽回路未关闭时，高加内的水受热膨胀，水室超压破坏。每个高加汽侧均配有安全阀，以防止当给水泄漏（U形管破裂）进入外壳，而危急疏水阀和抽汽逆止阀关闭时，外壳超压破坏和防止疏水倒流入汽轮机引起事故。低压加热器的作用是用汽轮机的抽汽加热凝结水，提高机组的热效率，低压加热器采用U形管、双流程，水室采用大法兰或人孔形式。每台机组配有四台低压加热器，#7、#8组合低加设置在凝汽器喉部，#5、#6低加设置在6.9米运行平台。低加主要由壳体、水室、加热管、隔板、拉杆、防冲板和吊壳板等组成。名词解释•传热端差（上端差）：是指加热器抽汽压力下的饱和温度与加热器出水温度之差；这是常用通俗的端差，一般为3℃～6℃，甚至有时会是负端差的情况；•疏水端差（下端差）：是指加热器的疏水温度与加热器进水之差，一般只有在加热器设计有疏水冷却段的加热器才计算下端差，一期四台机的高压加热器设置了疏水冷却段，低压加热器则没有设计疏水冷却段；一般疏水端差为5℃～10℃；•高、低压加热器从抽汽进入加热器冷却凝结至疏水排出共分为三个阶段：•（1）过热蒸汽冷却段——利用从汽轮机抽出的过热蒸汽的一部分显热来提高给水（凝结水）温度，使它接近或略超过该抽汽压力下的饱和温度，以提高机组的经济性；•（2）凝结段——利用蒸汽冷凝时的潜热加热给水（凝结水）。•（3）疏水冷却段——把离开凝结段的疏水的热量传给进入加热器的给水（凝结水），而使疏水降至饱和温度以下。疏水温度的降低，使疏水流向下一级压力较低的加热器时，在管道内发生汽化的趋势得到减速弱，同样地也减少了疏水经下级抽汽量的排挤。高加的投运6.1.一般原则高加启动前，确保：旁路阀处于工作状态调节系统处于工作状态排气系统的隔离阀打开报警系统处于工作状态注：加热器温度升高或冷却时，温度变化率不宜超过3℃/min6.2.正常启动程序冷启动1）给水电动旁路阀的控制钮转到自由挡；将水侧排气隔离阀打开，直到水侧空气排尽后关闭；2）将启动注水阀打开，向加热器水室内缓慢注入给水，以暖高加；3）暖机完毕后将启动注水阀继续开启，当水室内压力升高到给水压力时，开启出口电动闸阀，然后再开启入口电动三通阀，切断给水旁路，使给水进入加热器；4）将启动注水阀关闭；5）开启抽汽管道的放水阀，排尽积水；6）将汽侧饱和段、疏冷段的排气隔离阀打开，直到空气排尽后关闭；7）缓慢开启抽汽阀，使设备温不大于3℃/min.8）调节加热器疏水调节阀大小来调节加热器水位正常。热启动1）确保给水进出口电动旁路阀的控制按钮处在自由状态；2）首先将给水出口闸阀开启，然后开启给水入口三通阀；3）将汽侧疏水冷却段的排气隔离阀打开，直到空气排尽后关闭；4）缓慢开启抽汽阀，使设备温升率不3℃/min.5）调节疏水调节阀开度大小调整加热器水位正常。7、高加的停止7.1正常情况下，高加关闭时，先关汽侧，后关水侧。由高到低关闭抽汽逆止阀和隔离阀7.2一旦高加解列，抽汽逆止阀和抽汽电动隔离阀应立即自动关闭，给水进、出口电动阀应自动将高加切除。7.3正常关闭高加，按照以下顺序：1）首先限制机组负荷；2）由高级到低级抽汽压力关闭抽汽管道上的抽汽阀，打开其有关疏水阀；3）首先关闭给水入口电动三通阀，然后关闭给水出口电动阀，将高加切除。高加水位控制说明高一水位：报警高二水位：开启危急疏水调节阀高三水位：解列高加，关闭抽汽逆止门低一水位：报警低二水位：关闭正常疏水调节阀低加的运行与停止正常起动与运行（1）主机起动前。应检查低加系统各部分阀门、仪表完好；各抽汽阀门打开；疏水调节阀开关自如，阀前、阀后截止阀全开，低加疏水导入凝汽器的截止阀开；开启管、壳侧放气门。关闭放水门。（2）汽轮机起动带负荷过程中。低加自动投入工作。放气门见水后关闭，当负荷升至1/3~1/2的满负荷时，打开运行排气系统阀门，运行排气导入凝汽器。（3）监视各低加水位情况，并适当调整疏水调节阀控制仪表，维持水位在正常范围内。低加的水位控制正常水位：水位允许偏离正常水位上下38毫米。低水位：正常水位下38毫米，对于有疏水冷却段的加热器，会使疏水冷却段进口露出水面，而使蒸汽进入该段高水位：正常水位以上38毫米，高于此水位开始有传热管漫漫在水中，使可用的有限传热面积减少导致加热器性能下降。高、低压加热器的投停原则•先投水侧，后投汽侧。•先停汽侧，后停水侧。•#7或#8低加不能单独投运或停用。•投入时按压力由低到高依次投入，即先投#3高加，再投#2高加，最后投#1高加，且间隔时间不少于10分钟。•停用时按压力由高到低逐台停用，且间隔时间不少于10分钟。•高、低加最好随机启、停。若在运行中投入注意给水温升率≯5℃/min。运行中的维护及注意事项•在高加系统运行时，应时刻注意观察水位的变化，如水位超出正常范围，则应查找原因，使水位恢复正常。•当水位上升过快，并发出高水位报警信号时，则应严密监视，如危急疏水阀开启后水位正常，但报警信号仍未消失，则应检查疏水系统，排除故障。•如危急疏水阀开启后，水位仍继续上升，直至高加解列，则有可能是高加管子破裂或管口密封焊泄漏。•运行中，应随时观察高加给水的进、出口温度是否正常。•对运行中各设备的工作压力也应注意观察，当压力不正常时，找出原因，使其恢复正常，以保证设备正常，安全地运行。•为了保证高加长期安全运行，在使用中必须避免压力及温度骤变，尤其是在启停时的温度骤变。给水温度应控制在：温升不大于5℃／min，降温不大于2℃／min。•设备解列后，应及时关闭抽汽门，切断汽源，防止汽侧超压、超温损坏设备，同时，应手动操作带紧给水进出口门的手轮机构，使之处于可靠的关闭状态。•事故停运时，应立即切断高加组设备给水，同时关闭抽汽门（快速关闭），防止切断给水后蒸汽进入高加组，使内部超温，甩负荷后切断给水可避免抽汽消失后，低温给水继续进入使设备快速冷却产生较大的热应力。•设备投运时，高加保护系统必须同时投运，严禁无保护投运。•高加给水三通阀及出口电动门动作应迅速、可靠、在机组启动前应定期试验。加热器水位低对安全经济性的影响•当高压加热器运行水位低，疏水中带有蒸汽，使疏水温度增高，造成疏水端差增大、疏水汽化，疏水逐级自流排挤下一级加热器的低压抽汽，产生不可逆损失，降低回热循环效果，从而影响机组的热经济性。一般加热器疏水端差每下降1℃，标准煤耗降低0.068g/KW.h。况且，疏水温度的升高，还将影响下一级加热器蒸汽冷却段的换热，使下一级加热器的性能降低。•加热器无水位运行，使得疏水管中产生汽液两相流，疏水容积流量增加，流速加快，造成疏水管道振动。由于流速增加，流体将对管道产生很大得冲刷力，严重的会使疏水管道弯头吹损、破裂、危及加热器及回热系统的安全。加热管泄漏一般为冲蚀和振动引起，应采取以下对策：（1）应避免低水位和无水位运行，防止疏水调节阀开度过大，而在疏水冷却段内引起闪蒸和汽水两相流。（2）要监视和控制高加的热力参数，以防冲刷管束并激发振动。（3）对于已发现的管束泄漏，应及早停用检修，防止继发性冲蚀。（4）应严格控制给水品质，包括含氧量、pH值等防止腐蚀。对无铜的系统pH值应控制在9．2～9．8，有铜系统则在8．8左右，含氧量应不大于0．005μg／l。（5）应保证放空气系统的正常工作和采取有效的防腐措施，通常可根据停用时间长短及具备的条件，采用充水、充气和充氨的方法。（6）对U形管高加管束的泄漏，堵管是一种主要的修复手段。在堵管前应查清管束泄漏的型式及位置，并据此选用合适的堵管方式及工艺(胀管-铰刮管孔-管子密封焊材铲除-清洁-堵头涨堵-焊接）。为保证堵管质量，高加被堵管的端头部位一定要经过良好的处理，使管孔或管板孔圆整、清洁，与堵头有良好的接触面。运行中高压加热器出水温度低（1）钢管水侧结垢，管子堵得太多；（2）水侧流量突然增加（如：出水管道泄漏等）；（3）疏水水位上升，淹没钢管；（4）运行中负荷下降，蒸汽流量减少；（5）隔板泄漏，造成蒸汽、给水短路；（6）加热器旁路门不严密或未关严，导致给水短路；（7）加热器汽侧积聚空气，传热不良；（8）抽汽门、逆止门、进汽门失灵或卡涩；（9）加热器进水温度较低。加热器端差大•及时清理加热器内铜管表面污垢，减小传热热阻。•运行中加热器抽空气管道上的阀门开度与节流孔应调整合理，阀门开度小，空气的抽出量受到限制,阀门开度大，高一级加热器内的蒸汽被抽吸到低一级加热器中并排挤一部分低压抽汽产生加热器排汽带汽的现象。•运行中检查加热器出口水温与相邻高一级加热器进口水温是否相同，若相邻高一级加热器进口水温低，则说明旁路漏水。•定期检查疏水装置，使之正常工作。•控制加热器疏水水位，保证加热器水位正常。•确定最佳水位–分析水位调整曲线，找出最佳水位点，最佳水位点的确定应注意下列原则：–任何情况下，给水出口温度不致下降–水位小幅上升而导致疏水端差大幅下降，说明水位偏低，而水位大幅上升而疏水端差下降不大，说明水位已基本符合要求；–对大部分加热器抬高水位能使疏水端差达到或逼近设计值，这时水位是可取的。如疏水端差小于设计值，可能此时水位已偏高，此水位也不可取。–如果加热器疏水冷却段的管子已进行过堵管，可以考虑将水位再抬高25-50mm以补偿疏水冷却段面积减少对端差的影响。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。