600 MW机组高压加热器泄漏原因分析及防范措施

管继荣

(广东粤电靖海发电有限公司，广东 惠来 510630)

0 引言

广东粤电靖海发电有限公司2台600 MW机组于2007年相继投产，采用东方汽轮机厂生产的N600－24.2/566/566型汽轮机，3台高压加热器均为卧式U形管板式结构，水侧设大旁路，汽侧疏水逐级自流。此次高压加热器泄漏为投产后首次泄漏，本文对泄漏原因进行分析并给出相应的防范措施。

1 高压加热器泄漏及处理过程

1.1 事件前有关设备的运行方式与工况

2011－07－23 T 21:45:00，#1机组自动发电控制(AGC)方式带510 MW负荷运行，锅炉主给水流量为1 440 t/h(#1机组A汽动给水泵给水流量为830 t/h，B汽动给水泵给水流量为844 t/h)，凝结水流量为1 195 t/h。3台高压加热器正常方式运行:#1高压加热器水位为－17 mm，正常疏水调节阀投自动，开度55%;#2高压加热器水位为－16 mm，正常疏水调节阀投自动，开度85%;#3高压加热器水位为－200 mm，正常疏水调节阀手动，开度100%;3台高压加热器危急疏水调节阀全部投自动关闭。

1.2 #2高压加热器泄漏及处理过程

2011－07－23 T 21:50:00，#1机组AGC往550 MW升负荷;21:55:00，有功功率为550 MW，给水流量为1585 t/h(2台汽动给水泵出力分别为987和997 t/h)，#2高压加热器水位开始升高，正常疏水调节阀自动全开。21:55:50，#2高压加热器水位突然升高，操作员立刻将其危急疏水调节阀退出自动、手动全开100%(1 min后才全开);操作员又切#1高压加热器危急疏水调节阀手动全开(3 min后才开)。21:57:00，#2高压加热器水位快速升到200 mm(其高II、高III值开关量未报警动作)，后因危急疏水调节阀全开而回落;21:58:00，#2高压加热器水位回落至15 mm、随后又升高至50 mm，手动全开正常疏水调节阀。

22:02:00，#1机组AGC往500 MW降负荷;22:08:00，逐步调整各疏水调节阀:#1高压加热器正常与危急疏水调节阀投自动可维持正常水位;#2高压加热器正常疏水调节阀全开、危急疏水调节阀开至40%(后调整至60%)方可维持水位;#3高压加热器正常疏水调节阀全开、危急疏水调节阀开至15%方可维持水位。多次核对各台高压加热器水位及相关疏水调节阀开度，远方与就地数据一致且正常。

22:40:00，机组负荷稳定在510 MW，各参数趋向稳定，锅炉给水流量为1490 t/h，#1机组A，B汽动给水泵流量分别为946和959 t/h。

2011－07－24 T 01:00:00，高压加热器水汽侧退出运行，高压加热器解列，隔离进行查漏。

7月27日，检修人员发现#2高压加热器有9根换热管存在泄漏。

2 泄漏参数、数据对比分析

#1机组2011－07－23 T 22:40:00与21:45:00同等负荷(510 MW)工况下参数见表1。对比各参数发现:

(1)锅炉主给水流量只增加50 t/h，但2台汽动给水泵给水流量之和增加了230 t/h，相差180 t/h，有待明确流量去向。

(2)2台汽动给水泵转速各增加了150 r/min，说明汽动给水泵出力确实增加了，流量准确。

(3)#2高压加热器正常疏水调节阀全开、危急疏水调节阀开度为60%方能维持水位，#3高压加热器危急疏水调节阀开度也要开15%。

(4)凝结水流量增加183 t/h，与2台汽动给水泵增加的流量较相符，为#2，#3高压加热器疏水经危急疏水调节阀至疏水扩容器进入凝器热井所致。

经上述分析及相关检修人员确认后，判断为#2高压加热器泄漏。2011－07－24 T 00:30:00，#2高压加热器汽侧先开始解列，01:00:00，3台高压加热器汽侧完全解列后，#2高压加热器正常疏水调节阀全关、危急疏水调节阀开度70%时其水位升高，#1，#3高压加热器汽侧压力到0后，#2高压加热器汽侧压力仍有0.87 MPa。01:37:00，给水切高压加热器大旁路运行，整组高压加热器完全解列降压冷却。

表1 #1机组22:40:00与21:45:00同等负荷(510 MW)工况下参数(2011－07－23)

3 高压加热器泄漏处理过程分析

(1)#1机组#2高压加热器水位突然升高，操作员立即进行了调整，防止高压加热器满水;高压加热器给水系统参数出现异常后，进行综合数据对比和异常分析，最终确认#2高压加热器泄漏。

(2)在分析处理过程中，首先要防止汽轮机进水，再者要做好高压加热器跳闸的事故预想。如果运行中高压加热器水位大幅上升并核对无误，在确认为泄漏后，应立即解列高压加热器。

(3)#2高压加热器水位升高(200 mm)后，其高II、高III值液位开关量未报警动作，检查发现#2高压加热器高III液位开关烧毁。对于此情况，在核对确认水位升高后，应按规程解列高压加热器汽侧、水侧，防止汽轮机进水。

(4)防止加热器超负荷运行，在高压加热器、低压加热器停用后必须控制汽轮机各监视段，不允许超负荷运行，监视主/再热蒸汽温度，防止炉管、主/再热蒸汽超温，否则适当减负荷，同时按表2要求限负荷。

表2 加热器停用及限负荷情况

4 防止高压加热器泄漏的措施

(1)运行中加强高压加热器、低压加热器水位的监视和调整，按规程和厂家要求维持其在正常工作水位(0 mm左右)运行，监视并控制高压加热器下端差在正常范围内(5.6～11.1℃)，避免在高压加热器疏水冷却段引起汽、水混流冲蚀管子而导致管子损坏。

(2)运行人员按规程和操作票要求执行高压加热器、低压加热器投、退步骤，每次投运时必须进行注水排空气和投运连续排气，严格控制投退时温升/降率小于110℃/h。如果高压加热器投运前暖管时间不够，在投运过程中温升率控制不)当，高温、高压的蒸汽进入高压加热器后，因管板与管束吸热速度不同步、吸热不均匀而产生巨大的热应力，从而使U形管产生热变形。

(3)每次高压加热器、低压加热器水侧投运时，必须进行高压加热器泄漏判断。水侧压力升至全压时关闭注水门，观察10 min，各高压加热器水位无明显上升，高压加热器水侧压力无明显下降，高压加热器无泄漏，若发现异常应及时处理。在运行过程中，如果判断高压加热器存在泄漏现象，必须立即解列高压加热器水侧并投旁路，严禁高压加热器在泄漏状态下运行而造成故障扩大。

(4)对高压加热器正常、危急疏水调节阀进行改造修理，保证阀门疏水通流量，确保能够正常、及时调节且在运行中能投入自动调节，保证正常疏水阀门调整的灵敏和危急疏水阀门在高压加热器水位高时能够在3 s内开启，保证高压加热器水位安全，避免汽轮机进水。

(5)对高压加热器给水系统进行清理、清洗，清除高压加热器系统内积存的污垢或异物，保证高压加热器工作性能，避免在运行过程中损坏加热器管子或堵塞疏水门。在机组大、小修期间对高压加热器的放水、疏水系统进行清理，对高压加热器的水室进行清理，避免换热管道内积垢，严禁使用高压清洗的方法对换热管道进行清理。

(6)大、小修时对高压加热器、低压加热器U形管进行探伤检查，对换热管道进行内窥检查并检查处理水室分隔板的严密性，发现异常应及时处理。

(7)检查水位、温度，为运行人员提供正确的水位调整依据，保证高压加热器经济、安全运行。每月定期对高压加热器、低压加热器就地水位计排污1次。

(8)保证除氧器出口给水品质，控制给水溶氧的质量浓度不超过10 μg/L，给水 pH值为9.2～9.6，减小高压加热器管板的腐蚀速率。

5 结束语

广东粤电靖海发电有限公司高压加热器系统设计合理，控制精细。实践证明，机组启动时间短，启动过程安全、经济、可靠。电厂运行人员应该熟悉高压加热器的性能特点，了解设计意图，确保机组顺利启动和延长机组的使用寿命。

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