王遠(yuǎn)宏

（華能國(guó)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(yuǎn)宏

（華能國(guó)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(guān)鍵的輔機(jī)設(shè)備——高壓加熱器，其在日常運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)多種原因?qū)е碌男孤┕收?。相關(guān)研究資料統(tǒng)計(jì)，加熱器泄漏故障發(fā)生幾率約占電廠設(shè)備的百分之三十，嚴(yán)重影響火力發(fā)電廠的正常運(yùn)行。新時(shí)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(duì)性提出解決對(duì)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(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)高壓加壓器換熱管失效等故障。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的最主要原因就是各種因素所導(dǎo)致的換熱管腐蝕泄漏，影響整個(gè)機(jī)組的出力與經(jīng)濟(jì)性能，進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p失。

1 詳細(xì)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(yīng)力大 高壓加熱器在停止、啟動(dòng)過(guò)程中的溫降率與溫升率超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求，會(huì)使得管板與管子之間嚴(yán)重受到熱應(yīng)力影響，導(dǎo)致管板與管口處連接損壞，進(jìn)一步引發(fā)端口泄漏故障。另外，驟然停止高壓加熱器運(yùn)轉(zhuǎn)或者負(fù)荷變化太快，都會(huì)導(dǎo)致管板與管子連接處因過(guò)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(jìn)行維修。焊堵工藝不佳，也是引發(fā)泄漏的重要因素。比如說(shuō)，錘擊錐形塞時(shí)力度過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致管孔變形，進(jìn)一步影響管板與管子連接處，引發(fā)新的泄露問(wèn)題。在具體的焊接過(guò)程中，如果焊接尺寸、位置、預(yù)熱等不符合標(biāo)準(zhǔn)，也會(huì)導(dǎo)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(huì)導(dǎo)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(huì)導(dǎo)致泄漏現(xiàn)象。

1.2 換熱管自身泄漏

1.2.1管子振動(dòng) 如果機(jī)組超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或者給水溫度較低，那么，與設(shè)計(jì)值相比，通過(guò)加熱管的蒸汽流速與流量均比較大，同時(shí)，在氣流攪動(dòng)作用下，管束會(huì)發(fā)生一定振動(dòng)。如果管束振動(dòng)頻率與擾動(dòng)頻率兩者相吻合，就會(huì)導(dǎo)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(jìn)一步導(dǎo)致管束損壞。

1.2.2腐蝕 給水含氧量以及PH指標(biāo)不符合標(biāo)準(zhǔn)，若PH值過(guò)低或者含氧量過(guò)高，就會(huì)腐蝕管子內(nèi)壁。蒸汽溫度也會(huì)導(dǎo)致鋼鐵表面形成氧化層，若蒸汽溫度超過(guò)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(jì)算壓力，那么，在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或者啟動(dòng)過(guò)程中，會(huì)使管束壓力超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，而導(dǎo)致爆管。因故停用高壓加熱器，進(jìn)汽閥泄漏、給水閥門緊閉，會(huì)大幅度提升管束水壓，導(dǎo)致爆管發(fā)生。若高加水側(cè)壓力高而又未及時(shí)安裝或具備安全泄壓閥，就會(huì)導(dǎo)致管子鼓脹、開(kāi)裂。

2 火力發(fā)電廠高壓加熱器換熱管腐蝕泄漏對(duì)策

2.1 預(yù)防對(duì)策

2.1.1 啟動(dòng)機(jī)組時(shí)全面檢漏 全面加強(qiáng)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(shí)際的產(chǎn)生情況，制定比較合理、完善的設(shè)備維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。在生產(chǎn)過(guò)程中，每班操作工人必須對(duì)設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)、部位進(jìn)行全面檢查。如果在檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，需要及時(shí)處理。對(duì)于處理不了的故障必須上報(bào)相關(guān)解決部門備案。在每次啟動(dòng)機(jī)組時(shí)候，可以充分利用鍋爐強(qiáng)迫上水機(jī)會(huì)，將高壓加熱器水位設(shè)置為0。將高壓加熱器兩側(cè)的放水門、疏水門進(jìn)行關(guān)閉，并將給水系統(tǒng)與凝結(jié)水系統(tǒng)啟動(dòng)，檢查水位變化情況。如果水位上升，則需要進(jìn)行全面的檢漏處理。

2.1.2 預(yù)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(biāo)準(zhǔn)相吻合。通過(guò)優(yōu)良的焊接工藝進(jìn)行管孔加工、脹焊接等工藝。必須在水側(cè)設(shè)置安全閥門，預(yù)防超壓現(xiàn)象。在具體運(yùn)行過(guò)程中，要使高壓加熱器在啟停過(guò)程中溫降、溫升率不超過(guò)規(guī)定限制。

2.1.3 預(yù)防管束泄漏 第一，預(yù)防沖刷侵蝕。合理設(shè)置疏水流速以及汽側(cè)蒸汽速度，預(yù)防疏冷段內(nèi)閃蒸。牢固固定防沖板，保障防沖板的材料過(guò)硬、面積足夠。另外，蒸汽冷卻段出口，蒸汽要有足夠的剩余過(guò)熱度。多方面努力保障汽側(cè)水位正常，預(yù)防出現(xiàn)無(wú)水運(yùn)行或者低水位運(yùn)行情況。第二，預(yù)防管子振動(dòng)。在高加汽側(cè)設(shè)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(cè)流速的同時(shí)，降低管子之間相互摩擦帶來(lái)的損壞。第三，預(yù)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(shí)，就會(huì)促進(jìn)管內(nèi)流速的顯著上升，應(yīng)該降低機(jī)組負(fù)荷或者使一部分給水流進(jìn)鍋爐。嚴(yán)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(yù)防腐蝕。設(shè)置合理的放空氣系統(tǒng)，一般來(lái)說(shuō)，在管道連接上不采用串聯(lián)途徑，預(yù)防在加熱器壓力較低時(shí)，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(yùn)行，啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，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(shí)做好全面的防腐對(duì)策，預(yù)防貯運(yùn)過(guò)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(shí)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(shè)置除氧水的PH值，起到良好的保護(hù)作用。第五，水側(cè)安裝安全閥，有效預(yù)防超壓爆管。第六，預(yù)防工藝不合理、材質(zhì)不過(guò)關(guān)等因素導(dǎo)致的管子泄露。加強(qiáng)設(shè)備制作監(jiān)管力度，保障管壁厚度必須超過(guò)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(yàn)與探傷試驗(yàn)。保障U型管無(wú)直視缺陷，以及熱處理過(guò)程。保障管板孔同心度、精度等與標(biāo)準(zhǔn)要求相吻合，保障管口倒角無(wú)毛刺、光滑。

2.2 機(jī)組運(yùn)行中的泄漏處理

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

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，焊接處泄漏與換熱管自身泄露是導(dǎo)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(duì)上述泄漏原因，筆者提出了泄漏預(yù)防對(duì)策以及機(jī)組運(yùn)行中的泄漏處理，旨在為一線生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。

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

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