壓力容器和壓力管道檢修指導(dǎo)培訓(xùn)班講義高壓加熱器

1、壓力容器和壓力管道檢修指導(dǎo)培訓(xùn)班講義高壓加熱器2目目 錄錄1）高壓加熱器的原理）高壓加熱器的原理2）高壓加熱器的結(jié)構(gòu)）高壓加熱器的結(jié)構(gòu)3）高壓加熱器安裝運(yùn)行中的常見問題）高壓加熱器安裝運(yùn)行中的常見問題4）高壓加熱器的調(diào)試）高壓加熱器的調(diào)試345高壓加熱器是一種利用高壓加熱器是一種利用 汽輪機(jī)抽汽加熱給水的設(shè)備，目汽輪機(jī)抽汽加熱給水的設(shè)備，目的是提高整個(gè)電廠的熱效率。的是提高整個(gè)電廠的熱效率。提高鍋爐給水溫度；提高鍋爐給水溫度；減少凝汽器中的熱損耗減少凝汽器中的熱損耗 6 給水加熱器的熱力設(shè)計(jì)給水加熱器的熱力設(shè)計(jì)是根據(jù)給定的汽輪機(jī)熱是根據(jù)給定的汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算出所需力系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算出所需要的

2、面積。要的面積。 左側(cè)即為熱平衡圖中典型左側(cè)即為熱平衡圖中典型的加熱器示意，包含了加的加熱器示意，包含了加熱器的各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)。熱器的各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)。718 高加為臥式高加為臥式U形管，半球形水室具有橢圓形自密封人孔，形管，半球形水室具有橢圓形自密封人孔， 高加的傳熱區(qū)段高加的傳熱區(qū)段有過(guò)熱段、凝結(jié)段和疏水冷卻段三個(gè)傳熱區(qū)段組成。高加采用有過(guò)熱段、凝結(jié)段和疏水冷卻段三個(gè)傳熱區(qū)段組成。高加采用固定支座固定支座滑動(dòng)支承。滑動(dòng)支承。9高加主要由水室、水室分隔板、管束（管板、高加主要由水室、水室分隔板、管束（管板、U形管、導(dǎo)流板和支撐板等）、形管、導(dǎo)流板和支撐板等）、 殼體、固定支座和滑殼體、固定支座和滑

3、動(dòng)支座等組成。動(dòng)支座等組成。水室材料采用水室材料采用SA516、管板材料、管板材料20MnMo、U形管形管SA556GrC-2、殼體材料、殼體材料SA516Gr70等。等。10給水進(jìn)口給水進(jìn)口下水室下水室U形管（疏水冷卻段形管（疏水冷卻段凝結(jié)段凝結(jié)段過(guò)熱蒸汽冷卻段）過(guò)熱蒸汽冷卻段）上水室上水室給水出口給水出口11蒸汽進(jìn)口蒸汽進(jìn)口蒸汽進(jìn)口擋板蒸汽進(jìn)口擋板進(jìn)過(guò)熱段進(jìn)過(guò)熱段出過(guò)熱段出過(guò)熱段進(jìn)入凝結(jié)段凝結(jié)成水聚集在進(jìn)入凝結(jié)段凝結(jié)成水聚集在加熱器底部進(jìn)入疏水冷卻段疏水出口管加熱器底部進(jìn)入疏水冷卻段疏水出口管疏水調(diào)節(jié)閥進(jìn)下一級(jí)加熱器疏水調(diào)節(jié)閥進(jìn)下一級(jí)加熱器12自密封小開口自密封小開口人孔，半球形人孔，半球

4、形水室封頭水室封頭 內(nèi)部分隔板內(nèi)部分隔板將水室分成二將水室分成二個(gè)腔室個(gè)腔室13使該水室分隔板不與水室封使該水室分隔板不與水室封頭連接頭連接優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 水室封頭受同一給水溫度，水室封頭受同一給水溫度，且是較低的給水進(jìn)口溫度。且是較低的給水進(jìn)口溫度。 如與封頭連接將會(huì)形成一如與封頭連接將會(huì)形成一復(fù)雜的三維應(yīng)力復(fù)雜的三維應(yīng)力14管束由管板，傳熱管，導(dǎo)流板，支撐板，管束由管板，傳熱管，導(dǎo)流板，支撐板，過(guò)熱段包殼，疏冷段包殼等組成過(guò)熱段包殼，疏冷段包殼等組成。15 管束由管板、傳熱管、導(dǎo)流板、支撐板、過(guò)熱段包殼、疏冷段包殼管束由管板、傳熱管、導(dǎo)流板、支撐板、過(guò)熱段包殼、疏冷段包殼等組成等組成161，管

5、板上堆焊一層軟碳鋼，管板上堆焊一層軟碳鋼(提高焊接性能提高焊接性能)2，采用先焊后脹，采用先焊后脹(液壓脹管液壓脹管)工藝，防止振動(dòng)和消除熱脹差和間隙腐蝕工藝，防止振動(dòng)和消除熱脹差和間隙腐蝕17質(zhì)量保證質(zhì)量保證先進(jìn)的三軸深孔鉆床，保證孔徑、光潔度、孔距，從而保證焊接和脹管質(zhì)量。先進(jìn)的三軸深孔鉆床，保證孔徑、光潔度、孔距，從而保證焊接和脹管質(zhì)量。先進(jìn)的管子管板全位置自動(dòng)氬弧焊，保證焊接質(zhì)量先進(jìn)的管子管板全位置自動(dòng)氬弧焊，保證焊接質(zhì)量18給水進(jìn)口處裝不銹鋼襯套，防止進(jìn)口端的渦流沖蝕。給水進(jìn)口處裝不銹鋼襯套，防止進(jìn)口端的渦流沖蝕。19利用蒸汽的過(guò)熱度提高給水利用蒸汽的過(guò)熱度提高給水溫度溫度, ,一般

6、能達(dá)到端差一般能達(dá)到端差0 0- -22封閉的、浮動(dòng)的過(guò)熱段結(jié)構(gòu)封閉的、浮動(dòng)的過(guò)熱段結(jié)構(gòu)防止過(guò)熱蒸汽沖擊管板和殼體，引防止過(guò)熱蒸汽沖擊管板和殼體，引起高加失效。起高加失效。過(guò)熱段受熱后能自由膨脹過(guò)熱段受熱后能自由膨脹20控制一定的蒸汽流速和熱負(fù)控制一定的蒸汽流速和熱負(fù)荷：荷：防止管系振動(dòng)；防止管系振動(dòng)；防止蒸汽沖蝕傳熱管。防止蒸汽沖蝕傳熱管。21設(shè)計(jì)過(guò)熱蒸汽冷卻段的三個(gè)要點(diǎn)：設(shè)計(jì)過(guò)熱蒸汽冷卻段的三個(gè)要點(diǎn)： 蒸汽質(zhì)量速度和線速度的控制蒸汽質(zhì)量速度和線速度的控制 過(guò)熱度的利用率過(guò)熱度的利用率 蒸汽在過(guò)熱段的壓降蒸汽在過(guò)熱段的壓降2223 利用蒸汽的凝結(jié)潛熱加熱給水，這是加熱器的主要傳利用蒸汽的凝結(jié)

7、潛熱加熱給水，這是加熱器的主要傳熱部分。熱部分。24 凝結(jié)段隔板采用大隔板，僅起支撐傳熱管的作用，而凝結(jié)段隔板采用大隔板，僅起支撐傳熱管的作用，而不采用傳統(tǒng)的強(qiáng)制流動(dòng)的隔板，降低蒸汽流速，防止不采用傳統(tǒng)的強(qiáng)制流動(dòng)的隔板，降低蒸汽流速，防止管系振動(dòng)。管系振動(dòng)。25 根據(jù)高加的實(shí)際情況，凝結(jié)段蒸汽不應(yīng)有流通，蒸汽凝根據(jù)高加的實(shí)際情況，凝結(jié)段蒸汽不應(yīng)有流通，蒸汽凝結(jié)后結(jié)后體積急劇變化，蒸汽會(huì)自動(dòng)平衡，自動(dòng)補(bǔ)充體積急劇變化，蒸汽會(huì)自動(dòng)平衡，自動(dòng)補(bǔ)充 流速過(guò)快的壞處，沖蝕管束，引起振動(dòng)流速過(guò)快的壞處，沖蝕管束，引起振動(dòng)26疏水冷卻段是將在加熱器中凝結(jié)的疏水加熱進(jìn)入的給水，提高了給水溫度疏水冷卻段是將在加

8、熱器中凝結(jié)的疏水加熱進(jìn)入的給水，提高了給水溫度另一方面使疏水溫度降低到飽和溫度以下，有利于順利疏水，大大減弱對(duì)疏水調(diào)節(jié)閥和管道另一方面使疏水溫度降低到飽和溫度以下，有利于順利疏水，大大減弱對(duì)疏水調(diào)節(jié)閥和管道的沖蝕的沖蝕,振動(dòng)振動(dòng)27 利用液體的表面利用液體的表面張力保持傳熱管張力保持傳熱管與疏冷段端板之與疏冷段端板之間隙密封間隙密封28潛水式進(jìn)口潛水式進(jìn)口控制進(jìn)口流控制進(jìn)口流速速保持水位，保持水位，形成水封形成水封29 疏水冷卻段為提高傳熱效率，疏水具有較高的質(zhì)量流疏水冷卻段為提高傳熱效率，疏水具有較高的質(zhì)量流速，為防止振動(dòng)，需控制疏水的質(zhì)量速度速，為防止振動(dòng)，需控制疏水的質(zhì)量速度30 疏水冷

9、卻段具有小于一定值的內(nèi)阻要求，內(nèi)阻過(guò)大疏水冷卻段具有小于一定值的內(nèi)阻要求，內(nèi)阻過(guò)大可影響疏水的正常流動(dòng)?？捎绊懯杷恼Ａ鲃?dòng)。 全流量的疏水冷卻段，傳熱效率高，整體傳熱系數(shù)高全流量的疏水冷卻段，傳熱效率高，整體傳熱系數(shù)高31上級(jí)疏水進(jìn)口汽化室，使汽水分流上級(jí)疏水進(jìn)口汽化室，使汽水分流,防止振動(dòng)防止振動(dòng)32內(nèi)置式排氣內(nèi)置式排氣裝置裝置均勻排除非均勻排除非凝結(jié)汽體凝結(jié)汽體提高熱效率提高熱效率333435 ：以下僅僅提醒安裝和使用人員：以下僅僅提醒安裝和使用人員（詳細(xì)安裝運(yùn)行問題請(qǐng)見說(shuō)明書）（詳細(xì)安裝運(yùn)行問題請(qǐng)見說(shuō)明書） ： 出廠時(shí)產(chǎn)品接管上的封頭、悶蓋和法蘭等均為充氮或出廠時(shí)產(chǎn)品接管上的封頭、悶蓋

10、和法蘭等均為充氮或/和包和包裝使用，不得作為水壓試驗(yàn)的工裝使用。裝使用，不得作為水壓試驗(yàn)的工裝使用。： 高加在使用前應(yīng)將水室人孔和殼體上的安全閥法蘭的橡高加在使用前應(yīng)將水室人孔和殼體上的安全閥法蘭的橡皮皮墊片更換成不銹鋼纏繞墊片或石棉橡膠板（部位可參閱產(chǎn)品總墊片更換成不銹鋼纏繞墊片或石棉橡膠板（部位可參閱產(chǎn)品總圖或圖或“充氮及水壓試驗(yàn)裝置充氮及水壓試驗(yàn)裝置”）。）。36： 保持穩(wěn)定和一定高度的加熱器水位，不僅對(duì)機(jī)組和保持穩(wěn)定和一定高度的加熱器水位，不僅對(duì)機(jī)組和加熱器效率、安全運(yùn)行很重要，低水位運(yùn)行將引起加熱加熱器效率、安全運(yùn)行很重要，低水位運(yùn)行將引起加熱器內(nèi)部汽水二相流，導(dǎo)致加熱器傳熱管迅速泄

11、漏、損壞器內(nèi)部汽水二相流，導(dǎo)致加熱器傳熱管迅速泄漏、損壞。 因此要求不僅要調(diào)整加熱器冷態(tài)水位，而且加熱器要進(jìn)行因此要求不僅要調(diào)整加熱器冷態(tài)水位，而且加熱器要進(jìn)行熱態(tài)水位調(diào)整。是否建立了水位熱態(tài)水位調(diào)整。是否建立了水位,是以疏水端差來(lái)衡量。是以疏水端差來(lái)衡量。： 加熱器不同的傳熱管對(duì)水質(zhì)有不同的要求，水質(zhì)對(duì)加熱加熱器不同的傳熱管對(duì)水質(zhì)有不同的要求，水質(zhì)對(duì)加熱器傳熱管損壞影響極大。器傳熱管損壞影響極大。37 加熱器水位值推薦加熱器水位值推薦: 臥式高加臥式高加 正常水位為零水位正常水位為零水位 低一水位低一水位 -38mm 高一水位高一水位 +38mm 高二水位高二水位 +88mm 高三水位高三水

12、位 +138mm 38 : 高加在啟動(dòng)時(shí)水側(cè)應(yīng)注水，當(dāng)給水旁路門前后無(wú)壓差高加在啟動(dòng)時(shí)水側(cè)應(yīng)注水，當(dāng)給水旁路門前后無(wú)壓差時(shí)方能切換，否則將沖擊加熱器并引起加熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)損時(shí)方能切換，否則將沖擊加熱器并引起加熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞，使加熱器失效。壞，使加熱器失效。: 運(yùn)行人員應(yīng)注意疏水調(diào)節(jié)閥開度，一旦開度變大運(yùn)行人員應(yīng)注意疏水調(diào)節(jié)閥開度，一旦開度變大，應(yīng)注意加熱器是否發(fā)生泄漏，因?yàn)椴患皶r(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏，應(yīng)注意加熱器是否發(fā)生泄漏，因?yàn)椴患皶r(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏，將沖蝕周圍傳熱管并引起更大面積的損壞。，將沖蝕周圍傳熱管并引起更大面積的損壞。: 如使用非焊接性的臨時(shí)堵頭如使用非焊接性的臨時(shí)堵頭,不得對(duì)殼側(cè)進(jìn)行水不得對(duì)殼側(cè)進(jìn)行

13、水壓試驗(yàn)。壓試驗(yàn)。 39 出廠時(shí)為了充氮，人出廠時(shí)為了充氮，人孔密封需用橡皮墊圈，孔密封需用橡皮墊圈，在電廠運(yùn)行前應(yīng)更換為在電廠運(yùn)行前應(yīng)更換為高溫高壓型不銹鋼纏繞高溫高壓型不銹鋼纏繞墊片。墊片。40原因：原因：給水加熱器水室分隔板泄漏，給水加熱器水室分隔板泄漏，形成短路，加熱面不起作用，形成短路，加熱面不起作用，導(dǎo)致出口溫度降低。導(dǎo)致出口溫度降低。41加熱器抽汽壓力偏低，如果給水端差達(dá)到要求，加熱器抽汽壓力偏低，如果給水端差達(dá)到要求，而給水溫度偏低，就是這個(gè)原因。而給水溫度偏低，就是這個(gè)原因。42高加傳熱管污垢嚴(yán)重，應(yīng)進(jìn)行清洗。高加傳熱管污垢嚴(yán)重，應(yīng)進(jìn)行清洗。43高加運(yùn)行排汽不暢，不凝結(jié)氣體不

14、能及時(shí)排除，導(dǎo)致高加運(yùn)行排汽不暢，不凝結(jié)氣體不能及時(shí)排除，導(dǎo)致加熱器傳熱效果降低，出水溫度降低。加熱器傳熱效果降低，出水溫度降低。解決辦法：運(yùn)行排汽應(yīng)每個(gè)加熱器單獨(dú)排向除氧器或采解決辦法：運(yùn)行排汽應(yīng)每個(gè)加熱器單獨(dú)排向除氧器或采用足夠大的母管。用足夠大的母管。 44對(duì)于傳熱管泄漏，首先應(yīng)確定傳熱管泄漏的部位和深度。對(duì)于傳熱管泄漏，首先應(yīng)確定傳熱管泄漏的部位和深度。45 確定部位的方法一般采用反泵的方法，也就是殼側(cè)加壓，從管側(cè)確定部位的方法一般采用反泵的方法，也就是殼側(cè)加壓，從管側(cè)看泄漏的位置。看泄漏的位置。46 確定泄漏深度在高確定泄漏深度在高加運(yùn)行說(shuō)明書中有加運(yùn)行說(shuō)明書中有詳細(xì)說(shuō)明，其方法詳細(xì)

15、說(shuō)明，其方法和原理都比較簡(jiǎn)單和原理都比較簡(jiǎn)單（圖示說(shuō)明（圖示說(shuō)明）47以上二項(xiàng)對(duì)確定泄漏原因至關(guān)重要，如果沒有位置和深度將以上二項(xiàng)對(duì)確定泄漏原因至關(guān)重要，如果沒有位置和深度將無(wú)法判斷泄漏原因。無(wú)法判斷泄漏原因。 低水位運(yùn)行，引起疏水冷卻段傳熱管泄漏。低水位運(yùn)行，引起疏水冷卻段傳熱管泄漏。高加超負(fù)荷運(yùn)行引起高加過(guò)熱段傳熱管泄漏。高加超負(fù)荷運(yùn)行引起高加過(guò)熱段傳熱管泄漏。不凝結(jié)氣體和有害氣體的積聚引起加熱器傳熱管大面積減薄。不凝結(jié)氣體和有害氣體的積聚引起加熱器傳熱管大面積減薄。 48 疏水不暢可能是閥門口徑偏小和管道布置不合理疏水不暢可能是閥門口徑偏小和管道布置不合理 49疏水水位不穩(wěn)：疏水水位不穩(wěn)

16、：a）水位偏低，需要）水位偏低，需要調(diào)整；調(diào)整；50疏水水位不穩(wěn)：疏水水位不穩(wěn)：b）閥門選型有問題；）閥門選型有問題；如采用非籠罩式調(diào)節(jié)如采用非籠罩式調(diào)節(jié)閥，而采用炮彈頭式閥，而采用炮彈頭式調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥51（1 1）調(diào)試的重要性）調(diào)試的重要性 根據(jù)根據(jù)FW公司技術(shù)和美國(guó)熱交換的協(xié)會(huì)公司技術(shù)和美國(guó)熱交換的協(xié)會(huì)HEI標(biāo)準(zhǔn)，加熱器疏水水標(biāo)準(zhǔn)，加熱器疏水水位的控制是非常重要的，位的控制是非常重要的，HEI標(biāo)準(zhǔn)希望不僅調(diào)節(jié)高加冷態(tài)水標(biāo)準(zhǔn)希望不僅調(diào)節(jié)高加冷態(tài)水位而且要進(jìn)行熱態(tài)水位調(diào)整，保證疏水冷卻段不產(chǎn)生汽水混位而且要進(jìn)行熱態(tài)水位調(diào)整，保證疏水冷卻段不產(chǎn)生汽水混流。流。52有時(shí)電廠為了避免高加水位報(bào)警，采

17、用有時(shí)電廠為了避免高加水位報(bào)警，采用低水位運(yùn)行，造成高壓加熱器疏水冷卻低水位運(yùn)行，造成高壓加熱器疏水冷卻段長(zhǎng)期運(yùn)行在汽水混流狀態(tài)，引起傳熱段長(zhǎng)期運(yùn)行在汽水混流狀態(tài)，引起傳熱管沖蝕、損壞。管沖蝕、損壞。53（2 2）調(diào)整水位的條件）調(diào)整水位的條件 機(jī)組在機(jī)組在90%90%負(fù)荷條件下穩(wěn)定運(yùn)行；負(fù)荷條件下穩(wěn)定運(yùn)行；各設(shè)備完整，運(yùn)行正常，測(cè)點(diǎn)可靠，反映正確；各設(shè)備完整，運(yùn)行正常，測(cè)點(diǎn)可靠，反映正確； 各熱力參數(shù)顯示正常，采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。各熱力參數(shù)顯示正常，采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。54(3)(3)調(diào)試步驟：調(diào)試步驟： a)a)解除解除H H、HHHH的值的保護(hù)，保留的值的保護(hù)，保留HHHHHH的值的保護(hù)；的值的保護(hù)； b)b)調(diào)整水位控制器的設(shè)定值，使水位以一定幅值上升或下調(diào)整水位控制器的設(shè)定值，使水位以一定幅值上升或下降，一般取降，一般取20mm20mm為宜；為宜； 55 c) )每一次改變?cè)O(shè)定值之后，應(yīng)穩(wěn)定每一次改變?cè)O(shè)定值之后，應(yīng)穩(wěn)定5 5分鐘，然后記分