火力发电厂高压加热器换热管腐蚀泄漏原因探讨

【摘要】作为火力发电厂非常关键的辅机设备——高压加热器，其在日常运行过程中经常会发现多种原因导致的泄漏故障。相关研究资料统计，加热器泄漏故障发生几率约占电厂设备的百分之三十，严重影响火力发电厂的正常运行。新时期，深入分析火力发电厂高压加热器换热管腐蚀泄漏原因，并针对性提出解决对策，具有非常重要的意义。

【关键词】火力发电厂；高压加热器；换热管

在火力发电厂日常运行过程中，经常会出现高压加压器换热管失效等故障。导致这一现象的最主要原因就是各种因素所导致的换热管腐蚀泄漏，影响整个机组的出力与经济性能，进而导致严重损失。

1 详细分析火力发电厂高压加热器换热管腐蚀泄漏原因

1.1管板与管子连接、焊接处泄露

1.1.1热应力大高压加热器在停止、启动过程中的温降率与温升率超过标准要求，会使得管板与管子之间严重受到热应力影响，导致管板与管口处连接损坏，进一步引发端口泄漏故障。另外，骤然停止高压加热器运转或者负荷变化太快，都会导致管板与管子连接处因过快冷缩出现损坏。

1.1.2焊堵工艺不佳一般情况下，在U型管发生泄漏之后选择锥形塞焊接封堵方式进行维修。焊堵工艺不佳，也是引发泄漏的重要因素。比如说，锤击锥形塞时力度过大，就会导致管孔变形，进一步影响管板与管子连接处，引发新的泄露问题。在具体的焊接过程中，如果焊接尺寸、位置、预热等不符合标准，也会导致相邻近部位连接损坏。如果采用爆炸堵管或者胀管堵管方式，不合理的施工工艺同样会导致新泄漏的发生。另外，管壁厚薄、材料优良、外侧损伤等情况，也都会导致泄漏现象。

1.2换热管自身泄漏

1.2.1管子振动如果机组超负荷运转或者给水温度较低，那么，与设计值相比，通过加热管的蒸汽流速与流量均比较大，同时，在气流搅动作用下，管束会发生一定振动。如果管束振动频率与扰动频率两者相吻合，就会导致管束共振现象，大幅度提升振幅，使得管板与管子之间的连接受到外力作用，进一步导致管束损坏。

1.2.2腐蚀给水含氧量以及PH指标不符合标准，若PH值过低或者含氧量过高，就会腐蚀管子内壁。蒸汽温度也会导致钢铁表面形成氧化层，若蒸汽温度超过260度，则容易损坏氧化膜，使得管材发生腐蚀。

1.2.3超压爆管定速给水系统，若按照正常给水计算压力，那么，在低负荷运转或者启动过程中，会使管束压力超过标准值，而导致爆管。因故停用高压加热器，进汽阀泄漏、给水阀门紧闭，会大幅度提升管束水压，导致爆管发生。若高加水侧压力高而又未及时安装或具备安全泄压阀，就会导致管子鼓胀、开裂。

2 火力发电厂高压加热器换热管腐蚀泄漏对策

2.1预防对策

2.1.1启动机组时全面检漏全面加强火力发电厂高压加热器换热管的检修工作，控制高压加热器的启、停程序,遵循正确合理的操作方式,需要结合企业实际的产生情况，制定比较合理、完善的设备维护标准。在生产过程中，每班操作工人必须对设备的各个环节、部位进行全面检查。如果在检查过程中发现问题，需要及时处理。对于处理不了的故障必须上报相关解决部门备案。在每次启动机组时候，可以充分利用锅炉强迫上水机会，将高压加热器水位设置为0。将高压加热器两侧的放水门、疏水门进行关闭，并将给水系统与凝结水系统启动，检查水位变化情况。如果水位上升，则需要进行全面的检漏处理。

2.1.2预防端口泄漏保障高压加热器的制作工艺，保障管板厚度与标准相吻合。通过优良的焊接工艺进行管孔加工、胀焊接等工艺。必须在水侧设置安全阀门，预防超压现象。在具体运行过程中，要使高压加热器在启停过程中温降、温升率不超过规定限制。

2.1.3预防管束泄漏第一，预防冲刷侵蚀。合理设置疏水流速以及汽侧蒸汽速度，预防疏冷段内闪蒸。牢固固定防冲板，保障防冲板的材料过硬、面积足够。另外，蒸汽冷却段出口，蒸汽要有足够的剩余过热度。多方面努力保障汽侧水位正常，预防出现无水运行或者低水位运行情况。第二，预防管子振动。在高加汽侧设置安全阀门。合理限制水流速以及汽侧蒸汽速度。保持不同管束之间的合理间距，在有效减小气测流速的同时，降低管子之间相互摩擦带来的损坏。第三，预防管子给水处侵蚀。合理限制给水系统的水流速度，如果加热器堵管较多或者停用一列加热器时，就会促进管内流速的显著上升，应该降低机组负荷或者使一部分给水流进锅炉。严格控制给水含氧量，保障其含氧量低于每升7ug，给水ph保持在9.2-9.6之间比较合理。第四，预防腐蚀。设置合理的放空气系统，一般来说，在管道连接上不采用串联途径，预防在加热器压力较低时，大量不凝结气体积累。全方面保障该系统的健康、合理运行，启动系统时，将汽侧空气与水侧空气排干净，保障水质合格。在出厂时做好全面的防腐对策，预防贮运过程的腐蚀，一般选择充氮防腐措施。如果加热器停用，需要结合具体的停用时间，选择冲水防腐措施、充氮防腐措施或者充其他惰性气防腐措施。水侧合理设置除氧水的PH值，起到良好的保护作用。第五，水侧安装安全阀，有效预防超压爆管。第六，预防工艺不合理、材质不过关等因素导致的管子泄露。加强设备制作监管力度，保障管壁厚度必须超过2.0mm，从而全面提升管子抗冲刷能力。在组装之前，必须全面检查每根管子的水压试验与探伤试验。保障U型管无直视缺陷，以及热处理过程。保障管板孔同心度、精度等与标准要求相吻合，保障管口倒角无毛刺、光滑。

2.2机组运行中的泄漏处理

高压加热器在运行过程中突发泄漏事件，不管水流速度、压力等情况，都会在一定程度上冲刷漏点，导致泄漏扩大化。必须要停止高压加热器运行，尽可能降低其冲刷速度并进行全面漏检。如果在焊接处泄漏，应该将原来的焊接金属刮去之后重新补焊，与此同时，给予合理热处理，从而降低热效应。不管选择任何一种堵管方式，必须将堵管管口经过良好处理，保障管口清洁、齐整，与堵头良好接触。

3 结语

综上所述，焊接处泄漏与换热管自身泄露是导致火力发电厂高压加热器换热管腐蚀泄漏的最重要方面，针对上述泄漏原因，笔者提出了泄漏预防对策以及机组运行中的泄漏处理，旨在为一线生产提供理论指导。

【参考文献】

[1] 陈涛，魏胜娈.高压加热器泄漏原因分析及对策［J］.华电技术,2010( 6).

【作者简介】

王远宏（1979-），男，山东德州人，本科，助理工程师，研究方向：安全管理。

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