高壓加熱器

高壓加熱器，高加該裝置由殼體和管系兩大部分組成，在殼體內腔上部設置蒸汽凝結段，下部設置疏水冷卻段，進、出水管頂端設置給水進口和給水出口。當過熱蒸汽由進口進入殼體后即可將上部主螺管內的給水加熱，蒸汽凝結為水后，凝結的熱水又可將下部疏冷螺管內的部分給水加熱，被利用后的凝結水經疏水出口流出體外。本裝置*能耗低，結構緊湊，占用面積少，耗用材料省等顯著*，并能夠較嚴格控制疏水水位，疏水流速和縮小疏水端差。

高壓加熱器,高加概述：

高壓加熱器（以下簡稱高加）是為火電機組配套的輔助設備，其作用原理是利用汽輪機抽汽加熱鍋爐給水，從而提高發電機組出力和熱循環效率。 高加為順置立式、倒置立式或臥式布置，管束為U形管、雙流程，水室為自密封結構。

高壓加熱器,高加技術特點：
1.*的逆流過熱段，利于提高給水出口溫度；
2.*的半球形水室，性能*的給水入口U型管端防沖蝕結構；
3.內凹式密封燭，**佳水力學特性；
4.受力良好的深碗形管板結構；
5.*的傳熱設計技術，保證較高的傳熱系數；
6.完善的內置三段式傳熱結構；
7.*的、性能良好的運行排空氣系統；
8.*的防振設計、精巧剛性良好的管系支撐結構；
9.完善的管程與殼程阻力降設計；
10.可靠的密封充氮設計結構
11.輕巧牢固的高壓給水加熱器支座
12.*的水位調節、保護系統設計與儀表、閥門配套。

高壓加熱器在投運、停運時注意事項：
        （一）、 為防止高加啟停過程中產生的熱沖擊，高加應采用隨機滑啟、滑停，便于控制溫度變化率。
        （二）、 在高加啟停過程中，應注意控制給水溫度變化率1.2～1.5℃/min，*大不應超過1.8℃/min。
        （三）、 高加啟動按壓力由低到高逐臺投入。
        （四）、 高加停運時依壓力由高到低逐臺停止。高加帶負荷停運給水溫度會下降100℃以上，汽溫會有所上升，加強汽溫監視，及時調整鍋爐燃燒，防止超溫。
        （五）、 高加汽側停運后，需根據抽汽逆止閥后疏水溫度判斷高加進汽確已關閉嚴密，高加給水方可切至旁路，關閉高加出口電動門；開啟水側放空氣閥，防止進汽閥不嚴泄漏，給水升溫而引起高加水側管束超壓。
        （六）、 若因工作需要開啟高加汽側空氣門時,應注意抽汽逆止閥后疏水閥和危急疏水閥應在關閉狀態,防止影響凝汽器真空，造成凝汽器掉真空事故。
        四、 高壓加熱器運行中的注意事項
        （一）、 高加水位保護必須投入運行，嚴禁高加無保護運行；
        （二）、 加熱器在正常運行中，應保持高壓加熱器運行排氣門開啟，否則不凝結氣體會影響加熱器傳熱并腐蝕加熱器內部；
        （三）、 機組運行中，運行人員應加強對高加水位的監視，維持高壓加熱器疏水端差在5.6℃～11.1℃之間；
        （四）、 高壓加熱器正常運行中，危急疏水調節閥必須投入自動，且處于關閉狀態，當高加水位*升高或危急調節閥不正常開啟，且給水泵的出力不正常的增大，表明加熱器存在泄漏，申請盡快停用加熱器，防止泄露噴出的高壓水柱沖壞周圍的管子，使泄漏管束數目擴大。
        五、 高壓加熱器泄漏后對機組的影響
        高壓加熱器水側壓力遠遠高于汽側壓力，當傳熱管束發生泄漏時，水側高壓給水進入汽側，造成高加水位升高，傳熱惡化，影響機組*、經濟運行，具體對機組的影響如下：
        （一）、 高加泄漏后，必須及時解列高加進行處理，否則會造成泄漏管周圍管束受高壓給水沖擊而泄漏管束增多，泄漏更加嚴重。
        （二）、 高加泄漏后，由于水側壓力遠遠高于汽側壓力，這樣，當高加水位急劇升高，而水位保護未動作時，水位將淹沒抽汽進口管道，蒸汽帶水將返回到蒸汽管道，甚至進入汽缸，造成汽輪機水沖擊事故。
        （三）、 高加解列后，給水溫度降低，由260℃左右降低至150℃，為使鍋爐能夠滿足機組負荷，則必須相應增加燃煤量，鍋爐水冷壁吸熱*，使爐膛溫度降低，鍋爐煤粉燃燒滯后，引起鍋爐受熱面管壁超溫。
        （四）、 高加停運后，還會使汽輪機末幾級蒸汽流量增大，加劇葉片的侵蝕。
        （五）、 高壓加熱器的停運，還會影響機組出力，若要維持機組出力不變，則汽輪機監視段壓力升高，停用的抽汽口后的各級葉片，隔板的軸向推力增大，為了機組*，就必須降低或限制汽輪機的功率，從而影響發電量。
        （六）、 高加解列后，發電標準煤耗約增加8g/kwh，機組熱耗相應增加，廠用電率增加。
        （七）、 影響高加投運率，由于臥式高壓加熱器的特殊結構，高壓加熱器降溫速度慢，冷卻時間較長，若系統不嚴密時，則冷卻時間會更長，直接影響高加投運率的目標。
        六、 高壓加熱器泄漏的原因
        （一）、 設備停備期間，設備保養措施不到位，鋼管腐蝕嚴重。
        （二）、 高壓加熱器水側投運前充水速度過快，水側空氣門開度不夠，排氣不暢，引起管束超壓、脹口焊點開裂。
        （三）、 高壓加熱器投運前暖管時間不夠，投運過程中溫升率控制不當，這樣高溫高壓的蒸汽進入高壓加熱器后，對相對較厚的管板與較薄的管束之間傳熱不均而產生巨大的熱應力，而使得U型管產生熱變形而容易損壞。
        （四）、 在機組加減負荷時，負荷變化速度過快，相應抽汽壓力、抽汽溫度會迅速變化，給水溫度還未來得及變化，加熱器U型管以及關口焊縫由于受激烈的溫度交變熱應力而容易損壞，加熱器U型管*受熱疲勞而容易損壞泄漏。
        （五）、 在高加加熱器鋼管堵焊過程中，因存在汽水，造成焊接工藝缺陷，運行過程中，受熱不均造成焊接點開裂，出現再次泄漏情況。
        （六）、 在運行過程中調整高加水位不及時，高加處于低水位運行，由于我廠高加采用逐級自流的疏水方式，部分蒸汽進入疏水管道，造成汽、液兩相流，使管道振動加劇，造成低頻振動產生的交變應力減少管道*。
        （七）、 高加受到的化學腐蝕，機組給水品質規定：給水容氧＜7μg/L,PH值為9.2--9.6，給水溶氧*超標，將造成高加U型鋼管管壁腐蝕而變薄，鋼管與管板間的脹口受腐蝕而松弛。
        七、 高壓加熱器泄漏的現象
        （一）、 高加水位高信號報警，高加水位*升高，高加端差增大，遠遠高于正常值。
        （二）、 由于高加泄漏，水側大量漏入汽側，通過疏水逐級自流入除氧氣，為使汽包水位正常，則給水泵轉速增加，給水流量增大。
        （三）、 高加泄漏后，由于傳熱惡化，則造成給水溫度降低
        八、 防止高壓加熱器泄漏措施
        （一）、 在正常啟、停機時，應采用高壓加熱器隨機啟、停的方式。
        （二）、 高加啟、停時，注意減少加熱器的熱沖擊和熱應力。高壓加熱器投運時應先投水側，再投汽側，開啟進汽手動門或電動門的速度要緩慢。投運時的溫升率、停運時的溫降率必須控制在規定范圍之內，這是防止高壓加熱器管束泄漏的主要措施。
        （三）、 運行中應加強高加高加水位的監視，嚴禁加熱器低水位或無水位運行。
        （四）、 保持水位穩定正常，尤其在高壓加熱器投運初期，不要因其他操作多而忽視高壓加熱器的水位調整，及時投入疏水自動，以防止水位波動使高加疏水冷卻段汽液兩相流動造成本加熱器和下一級加熱器管束的振動加劇。
        （五）、 在正常運行中，注意觀察記錄各加熱器疏水溫度、危急疏水調節閥開度等參數，如發現異常變化，應認真分析，判斷原因，及時采取措施。
        （六）、 高加水位*升高或危急調節閥不正常開啟，且給水泵的出力不正常的增大，表明加熱器存在泄漏，申請盡快停用加熱器，防止泄露噴出的高壓水柱對周圍的鋼管造成嚴重吹損，使泄漏管束數目擴大。
        （七）、 當發現高加泄漏時，即使是很輕微的泄漏，也應立即停運檢漏，不能因泄漏量小而維持運行。因為輕微泄漏也會沖刷臨近的管子而造成大面積泄漏。
        （八）、 每次正常停機后，在給水泵停運前均應及時對高壓加熱器水側進行找漏，以便及時檢修處理。
        （九）、 保證給水水質：給水容氧＜7μg/L,PH值為9.2--9.6，防止腐蝕泄漏。
        （十）、 高加停運后，汽側放水排空后密閉，水側加入聯氨含量為200mg/l(加氨調整PH值為10)的溶液封閉加熱器；也可在高加汽側和水側充入壓力不同的氮氣進行保養。

加熱器投用時為什么要先投用低壓加熱器，后投用高壓加熱器？

由于高壓測的抽汽品質較好，加熱*也好，溫度提的也多，如果先啟動高壓測，蒸汽對加熱器的熱沖擊較大。使鋼管開裂等。

工作原理
高壓加熱器,高加工作原理：

高壓加熱器簡稱高加，在殼體內腔上部設置蒸汽凝結段，下部設置疏水冷卻段，進、出水管頂端設置給水進口和給水出口。當過熱蒸汽由進口進入殼體后即可將上部主 螺管 內的給水加熱，蒸汽凝結為水后，凝結的熱水又可將下部 疏冷螺管 內的部分給水加熱，被利用后的凝結水經疏水出口1被疏流出體外。

高壓加熱器,高加結構說明

高加均設有過熱蒸汽冷卻段和蒸汽凝結段（部分高加設有疏水冷卻段），來自汽輪機的抽汽，先經過過熱蒸汽冷卻段冷卻，然后進入蒸汽凝結段凝結成疏水（設置疏水冷卻段的高加疏水繼續冷卻），疏水經疏水調節閥控制，由壓力較高的高加排入壓力較低的高加，壓力較低的高加疏水經疏水調節閥控制排至除氧器。

2.1水室 高加水室為圓筒體或球形封頭結構，內設分程隔板，分程隔板將內部分成二流程，水室筒體（或球形封頭）與管板焊為一體，水室采用自密封結構。 水室密封裝入時，先用螺栓預緊（預緊螺栓直接連接在密封座上），當水室內給水達到一定壓力時，密封座將密封環壓緊，從而達到自密封作用，給水壓力越高，密封性能越好。 水側放水口，在停機檢修時，可排除水室內積水，也可作為充氮口。 另外，在給水進口區設置了不銹鋼整流裝置，給水在經過整流裝置即成各部分均勻的穩定流，*大限度的防止了給水對換熱管管口區域的沖蝕。

2.2管束 換熱管選用U形管，采用小管徑薄壁傳熱管，外形尺寸小，傳熱系數高。為了有效的利用抽汽的過熱度，管束分為過熱蒸汽冷卻段、蒸汽凝結段二部分（部分高加設有疏水冷卻段）。合理地確定了不同加熱段的傳熱面積和阻力，并考慮了一定的堵管率，能滿足高加*大給水流量工況的要求。 過熱蒸汽段設有包殼，并在蒸汽進口部設置不銹鋼阻擊板，把蒸汽對管子的沖蝕降至*低，并同時提高設備的熱力均勻性。

2.3殼體 殼體采用壓力容器用鋼板卷焊而成，殼體設有運行排氣以及啟動排氣接口，把影響傳熱和腐蝕管子的氧等不凝性氣體排除，提高了設備的熱力性能。

2.4高加保護裝置 為使高加在意外事故時迅速解列并能繼續向鍋爐供水，本高加*采用給水大旁路系統，以保證機組的*運行。給水自動旁路裝置由電接點液位計（或水位差壓發訊器），高加水側進出口液動閥、電磁閥等系統組成，當高加發生事故（U型管爆裂或焊口泄露），殼側疏水水位升高，到達高二水位時，電接點液位計（或水位差壓發訊器）發出信號，危急疏水閥打開；若水位繼續上升，到達切斷水位時，電接點液位計（或水位差壓發訊器）發出信號，電磁閥打開，給水進出口閥關閉，兩級高加同時解列。給水通過閥門旁路進入鍋爐。當啟用高加旁路向鍋爐給水時，高加可進行檢修和維護。 為防止電磁閥動作失靈，系統中設置了兩個電磁閥，其中任何一個動作都能將給水閥關閉。

高壓加熱器,高加的管側和殼側采用*閥作超壓保護裝置：

①為防止管側進出口關閉時誤開蒸汽進汽閥或進汽閥泄漏而造成管側水受熱膨脹而超壓，在管側設置信號*閥。

②傳熱管破裂而大量泄漏，正常疏水裝置不能將殼側的水迅速排出，為防止殼側超壓，設備設置了事故危急疏水接口和殼側*閥，*閥排量符合JB/T8190-1999《高壓加熱器技術條件》的要求。

2.5控制儀表 依據高加運行控制的要求，本高加設置了高加現場壓力表和溫度計，測量表計分布和測量部位見保護系統圖，測量表計反映的數值滿足JB/T8190-1999《高壓加熱器技術條件》高加現場熱力性能測試的需要。 本高加包含了高加疏水水位測試，控制方法和*儀表，其名稱和功能為：

①平衡容器，用于輸出疏水液位信號，為DCS控制系統輸出液位信號。

②電接點液位計測量筒，用于輸出疏水液位信號，

高壓加熱器,高加作用：

a.為水位顯示儀提供液位信號值。

b.為切除水位提供水位信號值。

c.可輸出危急疏水水位信號并為危急疏水電動閥提供開閉信號。

③兩相流信號筒輸出信號用于兩相流疏水閥自動控制水位（根據設備配置，如果選用電動疏水閥則通過平衡容器來輸出液位信號）。 高加的給水旁路保護系統以及水位保護定值見高壓加熱器系統圖以及總裝圖紙。

高壓加熱器,高加安裝：

1、高加安裝前將包裝防護用物品去掉，高加水室以及管板部位嚴禁施焊，水室上給水進出口接管在與管路焊接時應預熱。

2、入口給水閥與出口止回閥均應垂直安裝，不允許閥桿裝成臥式、倒裝式、傾斜，以免動作失靈。

3、疏水閥出入口*正反方向，安裝時，請注意不要裝反。安裝高度由設計院根據 現場條件自行考慮。

4、與高加連接的汽水管道應有脹縮補償段，不允許有附加力作用在高加本體的管座 上。

5、*閥必須直接連接在本體接口（或系統管路）上，并牢固固定，以承擔動作時的反沖力矩。

6、高加本體上所有排污、放空接口都應裝上閥門，并連接至低壓系統或排入地溝

7、所有的測量表計必須按設計院的系統圖要求加以安裝。

高壓加熱器,高加運行：

1、啟動高壓加熱器使其投入運行時，應加以注意。因為高加的使用*以及非正常的損耗和故障與使用有*的關系。一般說，在任何情況下，為避免管系中焊縫處受到較大的熱應力沖擊，啟動速度不能太快，單臺加熱器的給水溫升、溫降應控制在1.85℃/分之內，溫升*多不超過3.7℃/分，溫降*多不超過2℃/分，調整負荷時也需要嚴格控制溫升溫降率。大部分電廠都是控制加熱器末級加熱器的出水溫度變化率不超過上述要求，但在負荷變化時，往往前級（*級加熱器）溫度變化超過了要求，這也是*級高加易損壞的原因*，希望電廠能對這一點給予重視。

2、啟動方式宜先投入水側，后投入汽側。

1）檢查閥門和儀表的完好狀態，各輔助水、氣、電接通。

2）先操作給水進出口閥（進口給水閥和出口止回閥）上的手輪，使閥桿升起，僅留1～2個絲扣，開啟活塞上下的放氣、放水閥，此時缸內有一股來自節流孔板的細流通過。 給水進出口閥（進口給水閥和出口止回閥）具體操作按閥門使用說明書。

3）打開水側放空氣閥，將管系內充入從凝泵直接來的低壓低溫水（也可由加熱器的進水口接一支旁路來實現），滿水后關閉放空氣閥，然后繼續充水，待管系內壓力和充水壓力接近時，開啟給水泵，此時給水走旁路，關閉低壓低溫水充水閥，打開給水管路上的注水閥，用給水泵來的高溫水，來置換加熱器內的低溫水，同時打開排水閥（也可由加熱器的出水口接一支旁路來實現）。直到排水溫度接近進水溫度，*后關閉排水閥，繼續升壓，當管系內的壓力接近或達到給水壓力時，由于面積差而使作用在閥瓣上下的力不同，使閥瓣開啟，關閉給水通往旁路的管道，給水流經管系后流向出口閥，進入鍋爐，水側投入后，關閉注水閥和活塞上的放氣閥，切記不能關閉活塞下方放水閥。

4）打開汽側啟動放空氣閥，緩慢打開抽汽逆止閥和抽汽電動隔離閥，蒸汽側由低至高逐級緩慢投入，并控制溫升。疏水調節閥處于運行狀態，汽側放空氣閥見汽后關閉（如需沖洗汽側雜質，可先開汽側放水閥，沖干凈后關閉）。

5）當汽輪機達到一定負荷，蒸汽壓力達到一定數值（末級高加壓力稍高于除氧器壓力），化驗水質合格后，高加可逐級疏水并疏入除氧器中，打開運行排氣閥。

6）調整疏水調節閥，使水位控制在正常范圍內。

3.正常停運

3.1當汽輪機減負荷，抽汽壓力降到一定數值，應緩慢關小電動抽汽隔截閥，并控制給水溫降率不超過2℃/分，壓力繼續下降，末級高加壓力稍高于除氧器壓力時關閉電動抽汽隔截閥和逆止閥。

3.2在操作

3.1的同時，應緩慢關閉高加疏水閥和運行排氣閥。

3.3手動打開電磁閥旁路閥門，關閉給水進出口閥，并旋下手輪，高加停止進水。

3.4打開水側、汽側放水閥。

4、事故緊急停運 U形管焊口嚴重泄漏或U形管爆破、疏水調節閥失靈而無法處理、汽水管路閥件損壞等緊急事故，均應停運高加，其程序如下：

4.1先開啟危急疏水閥，以緩沖高加滿水事故。

4.2當高加水位繼續上升時，保護系統會自動關閉給水進出口閥和電動抽汽隔截閥，如果自控失靈，應立即手動打開電磁閥旁路閥門，使進出口閥快速關閉。

4.3關閉通往除氧器的閥門，并注意殼體內壓力不應升高。

4.4打開水側、汽側放水閥。 鑒于各電廠運行方式和習慣各不相同，本文所提及的運行方式僅供參考，電廠可按實踐經驗、具體情況和電力系統有關文件規定，編制高加運行規程。

高壓加熱器,高加維護：

1、高壓加熱器,投運時，保護系統必須同時投入運行，嚴禁無保護運行。保護系統必須保證動作靈敏可靠，如元件失靈應立即修復或更換。在保護系統投運時，給水閥活塞上部的排空閥必須關閉，且不得泄露。

2、給水閥與止回閥至少每周動作*，可通過升高高加水位，打開電磁閥、或者手動操作與電磁閥并聯的截止閥，使其動作。

3、高壓加熱器在運行過程中，運行人員要*監督高加本體內凝結水位。

4、運行過程中，應*對高加系統中各出入口的壓力表、溫度計的讀數進行監督，以便及時發現意外。

5、如高加管系有泄露，給水閥與止回閥將自動關閉，高加給水被切斷，給水經旁路流至鍋爐，此時，運行人員應立即把蒸汽入口閥切實關閉，以免蒸汽繼續流入高加發生意外。

6、如果高加疏水系統如選用本公司生產的汽液兩相流疏水閥，則按附件1《兩相流疏水調節裝置-系統圖》以及附件2《兩相流疏水調節裝置-操作說明》中有關要求進行安裝調試。 運行過程中，凝結水的*佳水位應為正常水位，兩相流疏水閥的開度應以此要求進行調節。

高壓加熱器,高加檢修：

1、高加如需對外殼或管系進行檢修，在高加解列退出運行后，將汽側及管側的放水閥打開，將水放干凈，卸下水室螺栓，取出四合環、密封座等，沿汽側切割線割開外殼，吊起管系對其進行維修。

1.1石棉密封環在機組運行時承受軸向力，可能大于石棉密封環成形壓力，致使變形量大，可能使有關零部件被相互粘牢影響拆裝，當需要拆卸水室密封零部件時，應先將密封座向下壓移5～10mm，然后再拆卸四合環、均壓圈、密封環、密封座等。

1.2每次裝進密封環時，應事先將密封環的外表面及水室與其接觸部分表面涂上片狀石墨粉調和物，可減少石棉密封環的粘結現象。 石棉密封環為密封墊圈，每次拆裝后均應更換，該墊圈建議從我公司訂購。

2、給水閥活塞，由于*運行，不斷有水流入，可能帶入臟物使其密封圈受到磨損，這樣會使給水閥動作易卡住或動作遲緩。此時，應打開活塞去除臟物。密封圈損壞時應予以更換。而如果有臟物進入外活塞上孔，使其堵塞時，就會誤動作，使給水閥關閉，此時應去除小孔中臟物。有關閥門的詳細說明請見閥門廠提供的說明書和圖紙。

3、定期提升檢查*閥，以保證*閥動作可靠。

4、高加拆裝后，如發現墊片有損壞時，應及時更換。

5、水管道沖刷減薄而損壞在電廠時有發生。電廠可將易壞的部分管道改成厚壁不銹鋼管以延長使用*。另外，加強定期檢查測量壁厚，在壁厚減薄過大時，更換新管道。

高壓加熱器,高加事故處理：

1、高加水位異常 造成水位異常的情況有以下幾方面：

1.1U形管口泄漏或爆破。

1.2疏水調節閥失靈。

1.3系統閥門誤動作或失靈。

1.4水位表失靈或假水位。

1.5汽側壓力過低，疏水壓差太小。

2、水位異常的處理方法

2.1檢查水位計，判斷水位是否正常。

2.2手動開大疏水調節閥，檢查水位是否下降，確定水位升高是U形管或焊口泄漏引起，還是調節閥等其它原因造成。

2.3如因U形管爆破或U形管嚴重泄漏無法維持水位，應停用高加進行處理。

3、保護系統的事故處理 檢查保護系統動作訊號及水位情況，如確實水位升高動作則停用高加并查明原因，在消除缺陷后方可恢復高加投運，如系誤動作，則應查明原因，消除缺陷后方可投入保護裝置，并恢復高加投運。

高壓加熱器,高加管口泄漏或U形管破裂修理

1、高加管口泄漏或U形管破裂后，先查找泄漏點：

1.1高加水側水放凈，并拆開水室密封和二流程的隔水蓋板等。

1.2高加汽側放水閥，放空氣閥關閉，并通以0.785 ～0.981MPa壓縮空氣。

1.3檢查管板表面，如果U形管焊口泄漏，就會有氣泡不斷冒出，在該處作好標記，然后將泄漏部位的焊縫鑿清，并進行補焊。

2、換熱管與管板焊縫的修補 如果焊縫泄露，應將原焊縫鑿去，然后擦清表面銹跡、水分，再進行補焊。鑿焊縫時，注意不要碰傷管板或換熱管。補焊可采用J506焊條或手工氬弧焊等方法，補焊時不應影響周圍其他接頭的焊縫，不要使管板、管子過熱。焊縫應做著色檢查，不允許有線性顯示。

3、堵管 如換熱管泄露，則必須堵管。

3.1、如果換熱管管口完整無損，僅僅是管子內部泄露時，則不必*鉸去管口區域的管壁，直接用堵頭堵住管口，按圖1焊接即可。堵前先鉸孔，以達到合適的配合尺寸。

3.2、如果換熱管管口管壁已經損壞，則必須將管壁全部鉸去，用堵頭將管口堵住。去除管壁時，先用鉆頭鉆孔，將管壁大部去掉（至少深76mm），壁厚留0.127mm，再用絞刀鉸去剩余的管壁，按圖2焊接即可。