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如果高压加热器出现泄漏的情况,那么是什么原因造成的?

 发布时间:2022-01-05 点击量:448
   高压加热器是利用汽轮机的部分抽气对给水进行加热的装置。作为一种热量转换装置,主要应用于大型火电机组回热系统,其传热性能的优劣直接影响机组的经济性与安全性。因此提高加热器的传热效率,减小热量传递过程中的不可逆损失,成为解决能源高效利用的重要措施之一。
  1.启动时产生的热应力过大
  加热器位于给水泵和省煤器之间,当加热器投运时,加热器处于室温状态,而给水泵供水温度高。加热器壳体、管束、管板等主要组成部件骤然受热,膨胀不均,热应力过大,导致加热器水室管板泄漏,钢管与管板焊缝泄漏。由于机组启停频繁,启停时加热器的温度变化率超出允许值,使管束与管板膨胀不均,从而产生一定的热应力,在这种应力的反复作用下,管束受到损伤和破坏。
  2.启动时加热器振动
  高压加热器启动时处于0.1MPa的大气压力之下,而给水泵供水压力在21.4-24.5MPa之间,给水电动门开启时间较短,当大量高温高压给水涌入加热器水侧时,空气不能及时排走,使加热器受水锤冲击,而产生振动,加剧了对加热器的损伤和破坏。另外,高温高压的蒸汽在管外流动时,对管束产生横向和纵向冲刷,产生和加剧了加热器振动,因振动使加热器泄漏的现象非常普遍。
  3.加热器疏水水位不稳定
  加热器运行时,其疏水水位热工测量信号与实际水位不一致,实际水位在要求范围内,而热工测量信号却反映偏高或偏低。当反映偏高时,事故疏水电动门开启,导致加热器低水位或无水位运行;当反映偏低时,事故疏水电动门关闭,疏水水位升高,致使高水位保护动作,事故疏水电动门自动开启。无论测量水位信号偏高或偏低均造成事故电动疏水门频繁开闭,使管束受到不应有的冲刷、振动和管板过热,加速管束损坏。另外由于加热器危急疏水电动门关闭不严造成内漏,不能保持合格的疏水水位,致使管束长时间受到汽水冲刷振动和管板过热。
  4.管束漏水对周围管子的破坏
  加热器内部的管束紧密而有序的排列在一起,由于水侧压力(21.4-24.5MPa)高于大汽侧压力(4.8MPa),当管子损坏断裂时,高温高压水柱连续冲刷周围管子,形成大面积泄漏。另外加热器内部的管束处于自由状态,当管子断裂时,在高速水流的作用下,管子断口自由摆动,不断碰击周围管子,对周围管子形成一定破坏。
  5.工作介质对管束的损伤和破坏
  (1)冲刷侵蚀
  过热蒸汽冷却段及其出口处管束容易受到湿蒸汽的侵蚀。若蒸汽中含有一定水分,那么在蒸汽段内就会出现侵蚀损坏。蒸汽冷却段出口处附近的管束有更多的机会受到汽水侵蚀。疏水冷却段入口附近管束受汽水侵蚀的情况也较普遍。
  (2)管子给水入口端的侵蚀
  损坏部位一般发生在管束的给水入口端约200~的范围内。入口管端侵蚀是侵蚀和腐蚀共同作用的过程,其原理为管壁金属在表面形成的氧化膜被高紊流的给水破坏并带走,在这种连续不断的过程中,金属材料不断损失,最终导致管子破损,有时损坏面可扩大到管端焊缝甚至管板。
  (3)腐蚀
  腐蚀损坏是加热器管束损坏的常见形式。分为以下8种情况:一般均匀腐蚀,电势腐蚀,间隙腐蚀,点蚀,金属晶间腐蚀,选择性浸析或分离,侵蚀腐蚀,应力腐蚀。
  (4)超压爆管
  给水泵出口压力增大,可能使管束超过设计给水压力发生爆管,此情况多发生加热器启停时。
  6.管束自振的损伤和破坏
  管束振动是管壳式热交换器中普遍存在的一个问题。具有一定弹性的管束在壳侧流体扰动力的作用下会产生振动。当激振力的频率与管束的固有频率或其倍数相吻合时,就引起共振,使振幅大大增加,就会造成管束的损坏。振动损坏的形式:振动使管子与管板连接处应力超过材料疲劳持久极限,管子疲劳断裂;振动使管子在支撑隔板的管孔中与隔板金属发生摩擦损坏,振幅较大时,在跨度之间位置相邻的管子相互碰撞摩擦,使管子磨损或疲劳断裂。
  7.检修工艺差
  高压加热器在停机检修时,由于检修人员技术、职业道德等多方因素,进行加热器查漏时不清晰,对于管口与管板胀口处细小的裂缝和裂开管子周围相邻的管子未作处理,特别是已断开管子周围相邻的管子已被高压水流和断管碰撞损伤的十分严重,虽然没有泄漏,但抵御热应力和机械应力的能力已经很低。在加热器启动时,断裂管子周围相邻的管子承受压力和温度骤升时,形成泄漏隐患。邹县电厂多次发生加热器检修后在投运过程中大面积的泄漏,就是这一因素造成的。

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