内蒙古某电厂“4· 1”蒸汽泄漏致 2 号机组非停事件报告

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法律顾问：张友全 律师

正文：

300MW汽轮机高加频繁泄漏

高压加热器是给水系统的重要设备，其性能和运行的可靠性将直接影响机组经济性和安全性，某电厂#3高压加热器在运行中频繁出现管束泄漏，影响机组安全稳定运行。 对高压加热器泄漏产生原因进行分析，同时采取预防措施，使高加泄漏得到了有效控制。

1. 设备概述

某电厂300MW汽轮机的高压加热器，采用三台单列卧式表面加热器。高压加热器带有内置式蒸汽冷却段和疏水冷却段，（如图所示）。

来自给水泵的高压给水首先进入高加水室，因隔板的阻挡给水进入进水侧管孔的U形管内，流经U形管而被管外的蒸汽介质所加热，出U形管至水室的出水侧，经出水接管流出体外，然后流向另一台汽侧压力更高的上一级高加。抽汽进入高加体内的过热蒸汽冷却段，它加热给水而本身被冷却后进入蒸汽凝结段，由上而下向下流动和被冷凝成疏水积聚在壳体底部，疏水进入疏水冷却段被冷却后最后流出体外，经疏水调节阀控制流向下级高加或除氧器。

2. 高压加热器泄漏后的影响

（1）高加泄漏后，会造成泄漏管周围管束受高压给水冲击而使泄漏管束扩大，泄漏量增加，及时解列高加进行处理，防止其他管束受到损坏。

（2）高加泄漏后，由于水侧压力20MPa左右，远远高于汽侧压力，这样，当高加水位急剧升高，而水位保护未动作时，水位将淹没抽汽口管道，蒸汽带水将返回汽轮机内部，造成汽轮机水冲击事故。

（3）高加解列后，给水温度由280℃降至170℃左右，为使锅炉蒸发量不变，则必须相应增加燃煤量和风机出力，从而造成炉膛温度升高，汽温升高，机组热耗增加。

（4）高压加热器的停运，还会影响机组出力，若要维持机组负荷不变，则汽轮机监视段压力升高，停用的抽汽口后的各级叶片，隔板的轴向推力增大，为了机组安全，就必须降低或限制汽轮机的功率，从而影响发电量。

（5）高加泄漏，每次处理顺利时需要72小时左右，系统不严密时，则工作冷却时间更长长，严重者需要停机处理，直接影响高加投运率和机组利用小时完成情况。

（6）高加停运后，还会使汽轮机末级叶片蒸汽流量增大，加剧末级叶片的侵蚀。

3. 高加泄漏的现象

（1）高加泄漏后，由于高温水漏到管束外，疏水量的增加导致正常疏水调节阀开度增大，同时疏水温度逐渐升高导致高加端差逐渐呈增大趋势，远远高于正常值。

（2）由于高加泄漏，水侧大量漏入汽侧，通过疏水逐级自流入除氧器，为使汽包水位正常，则汽动给水泵转速增加，汽泵出口流量增大。

（3）高加泄漏严重时本体振动，同时就地听到明显的泄漏声，事故放水门频繁打开。

（4）高加泄漏后，由于传热恶化，则造成给水温度降低。

4. #3 高加泄漏原因分析

（1）由于加热器的疏水是逐级自流的，疏水方向为#1高加→#2高加→#3高加，这样#3高加的疏水量最大，在疏水调节装置故障或其他原因造成高加水位大幅度波动的情况下，没有及时发现进行调整，造成高加异常解列或者满水事故。

（2）正常运行中#3高加水、汽侧工作压差为18.5MPa左右，温差为290℃左右，故压差、温差均居三台高加之首（附：高加水侧、汽侧技术规范）。

5）高加投入时，是由低压到高压的顺序投运的，因此，#3高加是最先投运的，高压给水对U型钢管造成水冲击最大，尤其是U型弯管处受到的冲刷最厉害，频繁冲刷使管壁冲薄。（4）#3高加受到的化学腐蚀。300MW机组给水品质规定：给水容氧＜7μg/L,PH值为9.0—9.4，给水中溶氧偏高，首先将造成#3高加U型钢管管壁腐蚀而变薄，钢管与管板间的胀口受腐蚀而松弛，经长期运行，寿命逐渐缩短。（3）在机组加减负荷时，#3高加抽汽压力、抽汽温度变化最快，加热器U型管以及焊缝由于受激烈的温度交变热应力而容易损坏，尤其在机组甩负荷或高加紧急解列时，给#3高压加热器带来的热冲击更大，这样，加热器U型管长期受热疲劳而容易损坏泄漏。

5.  #3 高压加热器泄漏预防措施

（1）保证高压加热器传热端差最佳值。

由于#3高加的疏水量最大，压差又小，在抽汽压力、抽汽量发生变化以及#3高加调整失灵的情况下导致疏水门关小或关闭，容易引起疏水不畅，使水位升高，此时应加强监视检查，必要时打开危险疏水阀，降低高加水位，维持高加水位正常值。若水位明显上升，且给水泵的出力不正常的增大，表明加热器存在泄漏，申请尽快停用加热器，防止泄露喷出的高压水流冲坏周围的管子，是泄漏管束数目扩大。

（2）保持机组负荷变化曲线平稳。

在机组启动、停用或变负荷过程中，蒸汽温度、压力以及锅炉蒸发量在不断变化，从而使高加抽汽压力、温度以及疏水在不断发生改变，使高加膨胀或收缩变形产生热应力。因此，为防高加热应力而产生的热变形，必须做到在机组甩负荷以及高加紧急停运时，应立即切断加热器给水，同时要快速关闭抽汽阀，并检查抽汽逆止阀、抽汽电动门是否关严，否则手动将电动门绞紧，防止切断给水后蒸汽继续进入壳体加热不流动的给水，引起管子热变形，而切断给水后可避免抽汽消失后给水快速冷却管板，引起管口焊缝产生热应力变形。

（3）加强高压加热器在投运、停运时管控

为防止高加投入过程中产生的热冲击，建议高加应随机启动投入。运行中高加投运或者解列时，应注意控制给水温度变化率不应大于1.5℃/min,最大不应超过3℃/min。

六、结论

通过以上各项措施的实施，高加泄漏得到了有效预控，高加投入率提高，但仍有个别机组高加系统发生泄漏的异常，我们还应不断的探索、总结经验，在运行、检修、维护各方面不断完善提高。

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