高压给水加热器设计使用说明书（岱海电厂2×600MW亚临界机组高压加热器）06.3618.023编制：校核：审核：哈尔滨锅炉厂有限责任公司二OO四年八月二十日目录一、概述二、高压给水加热器技术数据三、高压给水加热器结构四、高压给水加热器的运行与维护五、高压给水加热器换热管泄漏检修方法六、高压给水加热器防腐及贮存方法七、检验一、概述1、说明高压给水加热器（简称高加）是火力发电厂回热系统中的重要设备，它是利用汽轮机的抽汽来加热锅炉给水，使其达到所要求的给水温度，从而提高电厂的热效率并保证机组出力。
高加是在发电厂内最高压力下运行的设备, 在运行中还将受到机组负荷突变，给水泵故障，旁路切换等引起的压力和温度的剧变，这些都将给高加带来损害。
为此，高加除了在设计、制造和安装时必须保证质量外，还应加强运行、监视和维护，加强操作人员业务素质培训，才能确保高压加热器处于长期安全运行和完好状态。
本机组高加的运行维护和使用除按本说明书外，用户还应按有关规程，根据实际情况对高加进行使用、维护和监视，以满足电厂安全，经济和满发的要求。
2、主要设计制造标准2.1 美国机械工程学会“ASME”法规第Ⅷ篇第一分篇2.2 美国热交换器学会“HEI”表面式给水加热器标准2.3 GB150-1998《钢制压力容器》2.4 JB4730-94《压力容器无损探伤》2.5《压力容器安全技术检察规程》2.6 哈锅HG40.2002.014《引进型高压加热器制造、检验和验收技术条件》3、系统布置本机组高加系统采用单系列、卧式大旁路布置，有三台高加（从锅炉的方向依次称为第1、2、3高加）及附件组成：即JG-2150-1高加，JG-2200-2高加，JG-1650-3高加和附件。
在给水进入锅炉前，主给水从除氧器水箱经给水泵进入高加管程，在高加内通过汽轮机抽汽对主给水进行加热。
高加为逐级疏水，在正常情况时3号高加疏水去除氧器。
危急情况下高加疏水去凝汽器（或疏水扩容器）。
二、高压给水加热器技术数据1．设计参数（见表一）表一：高压加热器设计参数2．结构参数（见表二）表二：高压加热器结构数据表3.主要材料（见表三）表三：高压加热器主要受压元件材料表三、高压给水加热器结构概述1.总则本机组高加采用管板、U型管全焊接结构，内部设有过热蒸汽冷却段、蒸汽凝结段和疏水冷却段三段。
除此之外，每台高加设有水位调节和报警系统，有关高加的水位调节和报警系统参见有关的图纸和说明书。
2.结构高加主要部件包括：壳体、水室、管板、换热管、支撑板、防冲板、包壳板等。
2.1壳体壳体为全焊接结构。
依照技术条件壳体进行焊后热处理和无损检验，除安全阀接管外，高加的所有部件均为全焊接的非法兰结构。
当高加需拆除壳体时，须沿着所附装配图壳体上的切割线切割。
2.2水室高加的水室由锻件与厚板焊接而成，封头为耐高压的半球形结构。
水室上设椭圆形人孔以便于进行检修。
椭圆形人孔为自密封结构，采用带加强环的不锈钢石墨缠绕垫。
水室内设有将球体分开的密闭式分程隔板，为防止高加水室内给水短路，在给水出口侧设有膨胀装置，以补偿因温差引起的变形及瞬间水压突变引起的变形与相应的热应力。
给水进口侧设置有防冲蚀装置。
2.3管板采用与水室相连的锻件作为管板。
2.4管子高加使用U型管作为加热管，U型管的材料如下：HP－1、HP－2、HP－3高压加热器，均采用SA-556Gr.C2。
高加管子与管板采用焊接加胀接结构。
2.5管子支撑板在换热管的全长上布置有一定数量的支撑板，使蒸汽流能垂直冲刷管子以改进传热效果，并增加管束的整体刚性，防止振动，并且保证管子受热能自由膨胀。
支撑板用拉杆和定位管固定在规定的位置处。
2.6防冲板为防止由蒸汽和上级疏水的冲击引起换热管的损坏，在蒸汽和上级疏水入口处均设有不锈钢防冲板。
2.7包壳板为了把过热段、疏水段与凝结段隔离开，设置有包壳板，且确保过热段、疏水段的密封性和独立性。
3.高加的三个传热段3.1过热蒸汽冷却段由于供给高加的蒸汽一般带有较高的过热度，热交换在过热蒸汽和给水之间进行时，给水就被加热到高于或等于蒸汽的饱和温度，这样就改进了传热效果。
过热蒸汽冷却段用包壳板、套管和遮热板将该段管子封闭, 内设隔板使蒸汽以一定的流速和方向流经传热面达到良好传热效果, 又避免过热蒸汽与管板、壳体等直接接触, 降低热应力，并使蒸汽保留有足够的过热度，以保证蒸汽离开该段时呈干燥状态，防止湿蒸汽冲蚀管子。
该段设在高加给水的出口部位。
3.2 凝结段由过热蒸汽冷却段来的带一定过热度的饱和蒸汽在此段和给水间进行热交换，通常该段的换热面积最大。
蒸汽凝结段是用蒸汽凝结时放出的汽化潜热加热给水，带有一定过热度的蒸汽从两侧沿整个管系向心流进整个凝结段管束。
不凝结气体由管束中心部位的排气管排出，排气管是沿整个凝结段设置，确保不凝结气体及时有效地排出高加，以防止降低传热效果。
3.3 疏水冷却段疏水冷却段是将由凝结段来的蒸汽凝结水继续冷却放出热量来加热给水。
而使凝结水的温度降至饱和温度以下,继续提高机组热效率, 疏水冷却段同样是用包壳板、挡板和隔板等将该段的加热管束全部密封起来。
带疏冷段的加热器，必须保持一个规定的液位，避免蒸汽漏到疏水冷却段中，造成汽水两相而冲蚀管子，并保证疏水端差满足设计要求。
4.安装形式每台高加设有三3个支座以支撑高加就位，位于高加管板下的支座为固定支座，在壳体的中部和尾部设有滑动支座（中部滑动支座滚轮在运行时拆除），当壳体受热膨胀时，可沿轴向滑动，保证设备安全运行。
壳体亦可以拉出。
四、高压给水加热器的运行与维护高压给水加热器的运行保护措施启动运行保护措施：1.高加主给水水质未达到运行规定值时，该高加系统不得启动。
2.在启动运行阶段，须待机的时间足够长，以避免各部件中的温度升高太快，产生较大的热应力。
启动和停运过程中应严格控制高加出水温度变化率在升负荷时不超过3℃／min，降负荷时不超过2℃／min。
3.高加原则上应随机组滑启滑停，当因某种原因不能随机组滑启滑停时应按“由抽汽压力低到抽汽压力高”的顺序依次投入各台高加，且按“由抽汽压力高到抽汽压力低”的顺序依次停运各台高加。
4.严禁已泄漏的加热器投入运行。
5.高加必须在水位计完好，报警信号及保护动作正常的情况下才允许投入运行。
1.启动前检查1.1检查抽汽管道上逆止阀、进汽阀的动作情况，并作联动试验。
1.2检查疏水管道上的阀门开、关是否正常，以使疏水按规定的排放方向流动。
1.3检查疏水调节系统和液位报警系统是否工作正常。
1.4打开水位计和压力表的控制阀，各种测量仪表、温度表及照明等均应处于良好状态。
1.5在抽汽进入每台高加前，排净抽气管内的凝结水，高加进汽阀、放气阀、放水阀等开关应正常。
2.启动2.1打开水室（管侧）的排空气阀2.2 把给水缓缓地引入换热管。
当空气从水室中排净时，关闭水室侧排空气阀门，打开给水入、出口阀，关闭旁路，高加通水。
此时保护系统处于备用状态。
2.3 开启汽机抽汽阀引入加热蒸汽，应用足够长的时间缓慢地开启阀门，控制出水温度升温速度不大于3℃／min，以保证各部件的热应力不致太高。
2.4疏水阀微开，处于自动调节状态。
3.运行监视3.1应经常注意高加水位的变化，防止低水位或高水位运行。
3.2定期记录或监视高加的下列仪表指示：3.2.1水位计水位；3.2.2 每台高加的给水进、出口温度和压力；3.2.3 每台高加的抽汽压力、温度、高加内部汽压；3.2.4 疏水温度；3.2.5 疏水调节阀开度。
4．正常运行时的维护4.1给水PH值：对亚临界机组的无铜给水系统应维持在9.2~9.6，对有铜系统应为8.8~9.2，对超临界机组应≥9.4。
（因较高的PH值能促进碳钢形成附着力强的氧化膜，防止材料的腐蚀。
）4.2 给水含氧量应不超过5~7PPb，以降低氧对碳钢管的腐蚀。
4.3 在运行中应及时连续排净器内的空气，每台高加均设有排气接口，应采用分别排放至除氧器或凝汽器的方式。
合适的排气量大约是进汽总量的0.2%~0.5%。
5. 停运按抽汽压力由高到低逐个停用。
5.1缓慢关闭进汽阀，使温度的变化平缓，控制给水温度下降速度不大于2℃／min，以防由于热应力使换热管与管板连接处焊接接头及管板边缘处产生裂纹。
5.2关闭壳侧空气阀。
5.3开启给水旁路阀。
5.4关闭给水进、出口阀，关闭疏水调节阀。
5.5开启水侧放空气阀，防止进汽阀不严泄漏，给水因升温热膨胀而超压。
6. 预防措施6.1在抽汽阀开启后，随着汽机负荷的增加，各给水加热器的内压和温度都会升高。
此时，应检查人孔盖的密封处是否泄漏。
6.2在机组启动和停机时或随着汽机负荷的波动，给水温度也会随即变化，这样高压给水加热器就会不断产生热应力。
上述的热应力产生在给水温度随时发生变化的瞬变期，热应力大小取决于给水温度变化的幅度。
随着给水温度的每一次变化给水加热器就经历了一次热应力。
允许的应力重复次数取决于热应力大小（即给水温度变化的幅度）。
再者，给水有一定的压力，在启动和停运期间，加热器经历了应力的重复，其中除上述热应力之外还有由内压产生的应力。
给水温差的限制值是由产生于管板中心区域的热应力与由内压产生的应力所构成的重复应力的疲劳点所决定的。
允许的重复次数受最小弯管半径R的限制，且其最小值表示R为60.3mm时允许的重复次数，最大值相应于R为31.8mm时。
哈锅制造的给水加热器最小弯管半径为31.8mm。
6.3应注意监视处于关闭状态的给水旁路阀是否泄漏，可根据旁路阀后的温度测点或对照高加出口水温的差异来检查，当发现由于给水旁路阀不严而使高加出水温度下降时，应及早消除旁路阀的缺陷。
6.4应经常监视和核对高加疏水冷却段的端差（疏水出口温度与给水进口温度之差）当端差增大时，应及时分析原因，加以处理。
6.5注意负荷与疏水调节阀开度的关系，当负荷未变，而调节阀开度加大时，管束就可能出现了轻度泄漏。
五、高压给水加热器换热管泄漏检修方法为了安全、有效地策划和实施高加的维护与检验，制定以下措施：总体要求：①工作前详细核对工作项目。
②检查高加已泄压至大气压。
③检查高加中存水已经排尽。
④检测进入高加前高加内的含氧量。
⑤保持高加在所有工作期间的正常通风。
⑥检查落实安全措施和防止异物进入高加的措施。
⑦杜绝把不必要的物品带入高加，工具和其他必需品也尽可能少带入。
⑧严禁独自一人从事高加内部检修工作。
⑨遵守“进出高加所携带物品工具等应逐一核对”的规定。
1.如何查证管子泄漏1.1运行中管子泄漏的确定1.1.1 疏水调节阀开度的增大。
1.1.2 高加水位上升。
1.1.3 产生振动和声音异常。
1.1.4 给水压力的下降（在发生低给水流量时）。
1.1.5 给水流量变化（对比除氧器出口与锅炉入口之间的给水流量）。
