1、600MW 汽轮机高压加热器管系泄漏解决方案【摘要】 根据哈三电 V600MW 机组高压加热器漏泄情况，分析了造成高压加热器频繁漏泄的各种因素，指出了管系的高温腐蚀、连续排放空气管路的设计不合理是造成高压加热器漏泄的主要原因。提出了解决方案，更换耐高温管、增设进汽减温装置、改造排放空气管路。【关键词】 600MW 机组；高压加热器；管系漏泄；原因分析哈尔滨第三发电厂 3 号机组 3 号高压加热器自试运行以来，已多次发生管系泄漏事故。为了找出 600MW 机组 3 号高压加热器泄漏的原因，为高加检修、调整及处理提供参考依据，根据哈三电厂 3 号机 3 号高压加热器的检修维护实践及其它电厂 600
2、MW 机组高加管系泄漏情况的调查分析，从 3 号高压加热器的结构特点和泄漏情况及处理工艺、运行条件等几方面对漏泄原因进行分析，提出解决方案。1 3 号高压加热器的结构特点哈三电厂 3 号机 3 号高压加热器采用卧式安装结构，其壳侧为蒸汽，管侧为给水。抽汽在壳侧凝结成疏水。蒸汽在高压加热器内部对给水的加热分为过热蒸汽段、凝结放热段及疏水冷却段。高加压热器的汽动进汽调整阀能自动维持 3 号高加的正常水位，三段加热面积的分配及过渡点温度的分配应是合理的，能满足加热器的运行要求，使得加热器处于最佳工作状态。3 号高加的壳侧及水侧均设有超压保护装置，水侧入孔门采用自密封结构。加热器的管板与管口采用爆炸焊
3、工艺，这种焊接工艺的可靠性比较高。U型管系采用进口材质。从 3 号高加的主要工艺、整体结构以及与其具有相似结构的 1 号、2 号高加的运行效果上看(1 号、2 号高加从未发生泄漏)，3 号高压加热器的设计制造是比较完善的，它不应存在导致其管系漏泄的制造缺陷。2 3 号高加的泄漏与处理对 3 号高加管系泄漏的处理，主要采取以下方案：在高加水室温度降至安全温度以后，首先向汽侧通入压缩空气，在水侧管板上用肥皂水刷涂水室管板表面，检查肥皂泡破裂的情况来判断加热器漏管的位置及根数。漏管的根数与位置确定之后，再确定需堵管的位置与数量。为了防止已损伤但尚未漏泄的管子继续漏泄，不仅要堵上全部漏管，而且漏管外围
4、的 1 圈至 2 圈未漏的管子也要堵上。堵管所用的堵头为空心堵头，可防止堵头应力不均造成脱落。哈三电厂 3 号机 3 号高压加热器漏泄的堵管措施都是按此方案进行的。只有 1997 年的一次 3 号高加漏管处理例外，因为那次漏管情况比较特殊，管子已从管板脱落，且周围有多处管板渗漏。为了彻底治理那次泄漏，检修人员将泄漏附近的管板全部磨平，而后整块焊上一块厚钢板。堵上之后，效果较好，此处再未发生管系泄漏事故。可见，哈三电厂 3 号机 3 号高加管系漏泄处理的工艺是合理的，有效地防止了漏管的蔓延。因此，可以肯定，3 号高加的频繁泄漏并非由于对管系的泄漏处理方案不妥造成的。3 高加运行条件的分析对比哈三
5、电厂 1 号、2 号、3 号高加最大保证工况(600MW)运行条件对比如下：1 号高加：汽侧压力 5.853MPa，温度 378.8，进汽量：127.31t/h；2 号高加：汽侧压力 3.539MPa，温度 311.9，进汽量：139.25t/h；3 号高加：汽侧压力 1.597MPa，温度 430.5，进汽量：58.48t/h；从上述运行条件的对比可以看出，3 号高加汽侧压力最低，进汽量最少，而汽侧温度最高。综合考虑给水的流程及给水压力，可以得出如下结论：3 号高加由于汽侧压力最低，而水侧压力相同，因而 3 号高加管系的内外压差最大；汽侧温度最高，而给水温度却又最低，3 号高加的管系内外温差
6、最大。所以，从高加的运行条件看，3 号高加的运行条件最为恶劣，3号高加的进汽温度明显高于 1 号、2 号高加，同时 3 号高加又承受最大的温差。1 号、2 号高压加热器自投产以来从未发生管系泄漏事故。从 3 号高加管系所承受的压差与温差来看，显然温差的影响要比压差的影响大得多，因为 3 号高加的进汽温度已超过管系所能承受的温度极限。从制造厂家的技术资料看，进口 U 型管的材质仅相当于国产的 20 号钢，而 20 号钢的最高使用温度为 430。但 3 号高加的进汽温度在机组运行时为 435440。由于 3 号高加的汽侧压力低，而在系统设计上，3 号高加的汽侧连续排空气管与 1 号、2 号高加的排
7、空气管是接在一根母管上之后，再排入除氧器的，由于 3 号高加的连续排空气压力远低于 1 号、2 号高加，这样就容易使 3 号高加的连续排空气无法正常实现，导致非凝结气体的积存而产生管系腐蚀。因此，我们认为，高温腐蚀是造成 3 号高加管系泄漏的主要原因。4 解决方案4.1 3 号高加 U 型管更换为 12CrlMoV由上述的分析可知，高温腐蚀是造成 3 号高加频繁漏泄的主要原因，而3 号高加的 U 型管耐高温性能差又是产生高温腐蚀的必备条件。因而，将3 号高加的 U 型管全部更换为具有耐高温性能的换热管是有效防止 3 号高加频繁泄漏的一个根本办法。12CrlMoV 管最高使用温度可达 530。在
8、有条件的情况下，将 3 号高加的 20 号钢 U 型管全部更换为 12CrlMoV 管，从根本上解决了 3 号高加的管系泄漏问题。4.2 增设进汽减温装置在换管条件不允许的情况下，可以在 3 号高加进汽管道上增设喷水减温装置，将 3 号高加进汽温度降至 400左右。为此，可以安装一个温控气动调节阀，利用凝结水或给水作为减温水源，可以比较方便地实现温控功能。但这一方案的实施是以降低给水的温升为代价，对高加的经济运行不利。4.3 改造排放空气管路为了防止 3 号高加内的非凝结气体存积，将其排出，可将 3 号高加的连续排放空气管路单独接入除氧器，而不是与 1 号、2 号高加共接入一根母管。5 结论综上所述，600MW 机组 3 号高压加热器的管系泄漏问题既具有普遍性，又具有其特殊性、复杂性。高温腐蚀是造成管系频繁泄漏的主要原因。随着检修水平的不断提高、专用工具的不断发展以及化验方法的不断改进，3 号高加的泄漏问题会有更为科学合理的处理工艺。
