高加疏水端差大原因分析

电工技术·理论与实践2015年9月下 215高压加热器疏水水位波动大原因分析及处理陈粤军广东粤嘉电力有限公司，广东 梅州 514000摘要：高压加热器作为火电厂给水系统的重要设备，其运行稳定性直接关系机组的安全性和经济性。

高压加热器疏水水位异常波动的状况，将会降低其交换效率，加剧相关设备的冲蚀程度，成为机组安全运行和经济运行的严重威胁。

笔者通过分析高压加热器水位异常波动的原因，采取了使高压加热器优化运行的措施。

通过实践发现，明显改善了高热加热器输水水位异常波动的问题。

关键词：高压加热器；水位波动；原因；措施 中图分类号：TK264.9 文献标识码：A 文章编号：1002-1388(2015)09-0215-01在火力发电中，为了充分利用蒸汽余热，高压加热器以汽轮机的抽汽余热作为供热源来加热锅炉给水，并使之达到要求温度。

这样的结构设计不仅降低了整个循环系统的冷源损失，提高了热效率，还增加机组运行的经济性及安全性。

1 高压加热器工作原理高压加热器以汽轮机的抽汽余热作为供热源，蒸汽先降低其过热度，进而通过凝结段凝结成液相状态，然后在疏水冷却段进一步释放热量，降低其温度，以至降低疏水温度，减少疏水的汽化程度。

疏水经过汽液两相流控制后，由压力较高部件排入到压力较低部件。

压力较低的高压加热器疏水接口是采用虹吸管结构形式使疏水向上流动，经疏水调节阀排至除氧器。

2 机组安全运行面临的问题高压加热器疏水系统的运行工况比较复杂，对其设计安装质量要求十分严格。

在机组日常运行过程中，最近经常出现高压加热器疏水水位异常波动现象，一般在0～400mm 之间。

此种状况出现时，受条件限制，操作工人只能使用手动调节疏水阀，水位不能有效地精确控制，这将导致汽水混合物进入循环系统而分担了部分热量，致使蒸汽无法有效加热给水，并且严重冲刷损坏了整个循环系统的给水管道及其附件设备。

日积月累，这样将严重威胁机组的安全和经济运行。

3 高压加热器水位异常波动的原因分析通过实践发现，高压加热器疏水水位出现异常波动状况对整个机组安全运行至关重要。

高压加热器端差大原因分析【摘要】文章对本厂600MW亚临界空冷机组高压加热器下端差大的问题进行深入分析，重点介绍了造成#3高加下端差异常的原因。

【关键词】高加下端差、高加传热、高加疏水温度一、府谷电厂简介陕西省府谷电厂煤电一体一期（2×600MW）工程位于陕西省榆林市府谷县境内，规划容量（2×600MW+4×1000MW）机组，全部采用空冷机组。

二、给水回热系统存在的问题府谷电厂600MW的给水加热系统共设有3台高加、一台除氧器，3台低加，运行中我们发现，#1机的#1、2高加，端差偏大，#3高加下端差不正常的偏低；#2机组的#1、2、3高加下端差均偏大，尤其#2机#3高加一直在18℃以上。

高加端差有上端差：加热器进汽压力下的饱和温度与出水温度的差值称为上端差；下端差：正常疏水温度与进水温度的差值称为下端差。

造成高加下端差增大的原因一般有以下几个方面：1、高加长期低水位运行，使高加疏水不能充分冷却；2、高加的水侧的水室存在短路现象；3、高加内部积聚空气使传热效率降低；4、高加入口三通旁路电动门泄漏或进口联程阀开不到位造成小旁路泄漏，表现为#1高加出口给水温度比高加后给水母管温度高；5、给水品质不合格，高加管束表面积盐，影响换热效果6、温度测点是否准确。

高加下端差过大带来的问题：加热器下端差增大、疏水温度未得到应有的冷却，致使蒸汽在本级加热器中的放热程度降低，加热用汽量增大；同时，疏水温度的提高及加热用汽量的增大又导致下一级加热器用汽量的减少，即形成高品位抽汽增加，低品位抽汽减少，带来机组经济性的降低。

三、对高加运行中存在问题的分析府谷电厂高加采用哈尔滨锅炉厂生产的型号为单列卧式U型管表面加热。

下面我们对于#1、2机高加下端差大的问题，我们逐一对原因进行分析排除：1、由于#1、2机投产以来就一直存在这种问题，且两台机大修过程中对高加进行彻底检查，均未发现异常情况，基本可以排除，高加结垢和内部损坏的原因。

高加故障原因分析与对策一、简介：目前，大容量火电机组普遍采用具有中间再热的回热循环，以提高整个机组的热经济性。

回热加热器是回热系统的重要设备，它对热经济性的影响很大。

由于设计、安装、检修和运行等方面原因，高加的投入率并不是很高。

高加的故障原因很多，最多的就是漏泄。

二、漏泄的位置：1、管子端口〔管子与管板连接处〕；2、管子本身漏泄；3、汽侧与水侧阀门；4、水室隔板〔进、出水室之间〕漏泄；三、漏泄的原因：1、管子端口〔管子与管板连接处〕漏泄大多是由于起停过程中热应力过大、管板变形。

热应力过大：高加在与主机正常启停过程中，或在主机故障而高加停运时，或在主机正常运行中因高加故障而使高加停运及在启动时，高加的温升率、温降率超过规定，使高加的管子和管板受到较大热应力，使管子和管板相连接的焊缝或胀接处发生损坏，引起端口漏泄。

主机或高加故障而骤然停运时，如果汽侧停止供汽过快，或汽侧停止供汽后，水侧仍然继续给水，在这两种情况下，因管子的管壁薄，所以在管板管孔内的那端管子收缩很快。

而管板的厚度大，收缩慢，常导致管子与管板的焊缝或胀接处损坏。

这就是规定的温降率允许值只有1.7~2.0℃/分钟，比温升率允许值2~5℃/分钟要严格的原因。

不少发电厂常常发生下属情况，主机运行中高加运行是正常的，但在停机后或停高加后再开机或再投运高加时，却发现高加管系泄漏。

实际上，泄漏不是在停机后，也不是在开机或正确投运高加时引起，而是在停机或停运高加过程中，由于高加温降率过快导致管子和管板连接焊缝或胀接处发生损坏而造成漏泄。

管板变形：管板与管子相连，管板变形会使管子的端口发生漏泄。

高加管板水侧压力高、温度低，汽侧压力低、温度高，尤其有内置式疏水冷却段，温差更大。

如果管板厚度不够，则管板会有一定的变形。

管板中心会向压力低、温度高的汽侧鼓凸，在水侧，管板发生中心凹陷。

在主机负荷变化时，高加汽侧压力和温度相应变化。

尤其在调峰幅度大，调峰速度过快或负荷突变时，在使用定速给水泵的条件下，水侧压力也会发生较大变化，甚至可能超过高加给水的额定压力。

高压加热器疏水端差大原因分析及对策摘要：高压加热器是汽轮机发电机组回热系统中的重要辅机设备，运行高压加热器可提高锅炉给水温度，降低机组能耗。

本文从运行角度分析，根据系统运行参数、疏水装置、控制仪表附件以及操作人员水平等因素，分析了高压加热器疏水端差偏大的原因和危害，并提出详尽的应对策略，对高压加热器的设计、制造及电厂运行具有借鉴意义。

关键词：机组；高压；加热器；疏水；端差；偏大；原因；对策前言高压加热器是电厂回热系统中的重要组成设备，其运行性能的好坏，与机组的经济性密切相关。

衡量高压加热器性能参数主要有给水温升、给水端差、疏水端差及管、壳程介质压降等，其中疏水端差(又称下端差)是指离开加热器壳侧的疏水温度与进入管侧的给水温度之差。

本厂高压加热器实际运行时的疏水端差较设计值偏差较大，最高达22℃，大大降低了回热系统的经济性和安全性。

因此，找出导致疏水端差过大的原因并采取措施降低疏水端差显得尤为重要。

设备简介：申皖公司一期两台汽轮机均采用上海汽轮机有限公司与德国西门子联合制造的产品，该机组四台高压加热器均为上海动力设备有限公司生产，其结构为卧式U型管管板式。

A9（调整抽汽）、A8、A7（高压缸排汽）、A6级抽汽分别供给四台高压加热器，高压加热器疏水在正常运行时采用逐级串联疏水方式，最后一级（A6高加）疏至除氧器。

一、高压加热器疏水端差偏大的影响本厂自2016年投产以来，#1机组四台高加疏水端差均不同程度的高于设计值（5.6℃），其中A8加热器疏水端差最高达22℃。

疏水端差过大会导致以下三方面问题：一是高压加热器的实际换热量低；二是疏水端差过大意味着疏水温度过高，因此疏水温度更接近饱和温度，在疏水管中容易产生汽液两相流，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；三是疏水温度过高会加重下级高加的工作负荷，造成下级疏水端差进一步增大。

高加故障原因分析与对策一、简介：目前，大容量火电机组普遍采用具有中间再热的回热循环，以提高整个机组的热经济性。

回热加热器是回热系统的重要设备，它对热经济性的影响很大。

由于设计、安装、检修和运行等方面原因，高加的投入率并不是很高。

高加的故障原因很多，最多的就是漏泄。

二、漏泄的位置：1、管子端口（管子与管板连接处）；2、管子本身漏泄；3、汽侧与水侧阀门；4、水室隔板（进、出水室之间）漏泄；三、漏泄的原因：1、管子端口（管子与管板连接处）漏泄大多是由于起停过程中热应力过大、管板变形。

热应力过大：高加在与主机正常启停过程中，或在主机故障而高加停运时，或在主机正常运行中因高加故障而使高加停运及在启动时，高加的温升率、温降率超过规定，使高加的管子和管板受到较大热应力，使管子和管板相连接的焊缝或胀接处发生损坏，引起端口漏泄。

主机或高加故障而骤然停运时，如果汽侧停止供汽过快，或汽侧停止供汽后，水侧仍然继续给水，在这两种情况下，因管子的管壁薄，所以在管板管孔内的那端管子收缩很快。

而管板的厚度大，收缩慢，常导致管子与管板的焊缝或胀接处损坏。

这就是规定的温降率允许值只有1.7~2.0℃/分钟，比温升率允许值2~5℃/分钟要严格的原因。

不少发电厂常常发生下属情况，主机运行中高加运行是正常的，但在停机后或停高加后再开机或再投运高加时，却发现高加管系泄漏。

实际上，泄漏不是在停机后，也不是在开机或正确投运高加时引起，而是在停机或停运高加过程中，由于高加温降率过快导致管子和管板连接焊缝或胀接处发生损坏而造成漏泄。

管板变形：管板与管子相连，管板变形会使管子的端口发生漏泄。

高加管板水侧压力高、温度低，汽侧压力低、温度高，尤其有内置式疏水冷却段，温差更大。

如果管板厚度不够，则管板会有一定的变形。

管板中心会向压力低、温度高的汽侧鼓凸，在水侧，管板发生中心凹陷。

在主机负荷变化时，高加汽侧压力和温度相应变化。

尤其在调峰幅度大，调峰速度过快或负荷突变时，在使用定速给水泵的条件下，水侧压力也会发生较大变化，甚至可能超过高加给水的额定压力。

高加疏水端差大分析与处理（深能合和电力（河源）有限公司广东河源 517000）高压加热器是火力发电厂回热系统中的重要设备，它利用汽轮机的抽汽来加热锅炉给水，使其达到要求的给水温度，从而提高电厂的热效率。

高加是电厂内最高压力下运行的设备，在运行中需要承受机组负荷突变，给水泵故障等引起的压力突变和温度突变，这些都会给高加带来损害。

某火力发电厂采用三高四低一除氧的给水回热系统，3号高加疏水端差长期维持15-20度，远远高于设计至5.6度。

相对于1号高加和2号高加，3号高加由于水侧进水温度最低，抽汽温度最高，温差最大，运行工况最恶劣，所以最容易出现泄漏等故障。

高加内部结构如图1所示。

图1：高加机构图示引起高加疏水端差大的原因有几个：高加汽侧水位低、高加内部聚集空气、高加疏水冷却段隔板泄漏。

高加汽侧水位低，部分抽汽未凝结即进入下一级，抽汽放热时间不足，抽汽未与给水充分换热就随同疏水被带走，导致疏水温度高。

加热器中积聚过多空气同样严重影响换热，因为空气是不可凝结气体，它排挤一部分凝结放热量，降低高加换热效果。

高加疏水冷却段隔板泄漏同样会导致疏水端差增大。

高加按照抽汽流程，可分为三段，分别为过热蒸汽冷却段、过热蒸汽凝结段、疏水冷却段。

疏水冷却段在长时间的汽液两相流闪蒸冲刷下，隔板等部位容易出现穿孔泄漏，穿孔后部分抽汽未经冷却凝结，通过隔板穿孔部位直接进入到疏水段，导致疏水温度升高，疏水端差增大。

通过分析排查，排除了高加水位低、高加内部聚集空气的可能。

为排除高加水位低导致疏水端差大，调整校验了高加的就地液位计与远传液位计，保证就地液位计与远传液位计的一致性，通过提高高加运行水位，经长时间观察，高加疏水端差并没有明显变化，这就排除了高加液位低导致疏水端差大的可能。

针对高加内部聚集空气的可能，利用停机机会，对高加连续排气管及管路上手动门逆止门进行全面检查，未发现有堵塞的情况，且机组运行时高加连续排气管路上阀门能听到气流流过的声音，排除高加内部聚集空气的可能。