汽輪機採用回熱加熱系統是提高機組執行經濟性的重要手段之一。回熱加熱系統的執行可靠性和執行效能的高低，直接影響整套機組的執行經濟性，加熱器的投入率是經濟指標中重要的一項考核指標。隨著火力發電廠機組向大容量高引數發展，高加承受的給水壓力和溫度相應提高；在執行中還將受到機組負荷突變、給水幫浦故障、旁路切換等引起的壓力和溫度的驟變，這些都會給高加帶來損害。
為此，除了在高加的設計、製造和安裝時必須保證質量外，還要在執行維護等方面採取必要的措施，才能確保高加的長期安全執行。
1 高加在執行中存在的問題及影響
高加在執行時，無論汽側或水側，溫度和壓力都很高，因此對高加的設計、材質、製造、安裝、檢修和執行都提出了很高要求，由於有些未滿足要求，使得高加系統的存在很多問題，高加系統的存在問題大致有四種型別:管系洩漏，水路管束堵塞，進出水側短路和傳熱特性不良。據有關的統計資料表明，高加系統的洩漏故障佔整個高加系統故障停運的65% 左右，因此，內洩外漏是高加存在的最主要問題。
2 高加內管束洩漏的原因分析
2.1 鋼管脹口洩漏的原因分析
2.1.1 管板變形
高加管板水側壓力高、溫度低，汽側則壓力低、溫度高。如果管板的厚度不夠，則管板會會向汽側鼓凸，產生一定的變形。在機組負荷變化時，尤其在調峰幅度大、調峰速度過快或負荷突變時，高加水側壓力也會發生較大的變化。
這些變化會使管板發生變形導致管束脹口洩漏。我廠管板厚度在400mm左右，完全滿足執行需要，可以排除此條原因。
2.1.2 製造質量不良
高加的管板材質是合金鋼，板上堆焊了一層低碳鋼，鋼管採用**脹接技術，脹接在管板上，往往由於堆焊技術不過關，以致留有焊接缺陷。我廠高加並沒有執行中汽水側放空氣門，可能造成氣體的聚集，影響加熱效果及造成鋼管受熱不均。通過對該型別高加使用電廠的調研發現，該型產品問題較多，在調研的幾個廠裡均有較多洩漏情況發生，故此項原因為重要原因之一。
2.1.3 堵管工藝不當
一般常用錐形塞焊接堵管。打入錐形塞時捶擊力量太大，引起管孔變形，會造成損壞而使之出現新的洩漏。堵管過程中，如檢修工藝不合適，會造成鄰近鋼管與管板連線處的損壞或焊縫氣孔。
經過近八年的檢修實踐，我廠堵過的鋼管未發生二次洩漏，說明我們的堵管工藝能夠滿足現場要求。
2.1.4 熱應力過大
高加在啟停過程中溫公升率、溫降率超過規定，使高加的鋼管和管板受到較大的熱應力，造成鋼管和管板相聯接的焊縫或脹接處發生損壞；高加啟動時空氣門操作不當，造成高加汽水側集空氣，受熱不均，引起埠洩漏。調峰時負荷變化速度太快以及主機或加熱器故障而驟然停運加熱器時，停止供汽過快或汽側停止供汽後，水側仍繼續進入給水，因鋼管和管板收縮率差異較大，導致鋼管與管板的焊縫或脹接處損壞。因此運規中規定溫降率允許值只有1.
7℃／min，比溫公升率允許值3℃~5℃／min 要嚴格的多。
我廠在機組啟動時，高加裝置隨機啟動，溫公升率能夠得到很好的控制。但是在停機或機組高負荷跳機時，停運過程僅僅在幾分鐘內完成，鋼管平均溫降率達到了10℃~20℃／min，根本就控制不在規定的範圍。我廠管束洩漏20%的情況是在停機過程或高負荷跳機的情況下發生，由此可判斷鋼管脹口洩漏是由於溫降率變化太大引起應力聚變所致。
2.2 高加換熱管洩漏的原因分析
2.2.1 沖刷侵蝕
沖刷侵蝕產生主要原因是加熱器內部產生汽水兩相流，鋼管外壁受沖刷變薄，發生穿孔或受給水壓力而鼓破。產生汽水兩相流的主要原因：①是過熱蒸汽冷卻段內部及其出口的蒸汽達不到設計要求的過熱度引起的；②是加熱器的疏水水位保持過低或無水位以及甩負荷時抽汽壓力突然降低等因素使疏水閃蒸；③是當高加內某根鋼管發生洩漏時，高壓給水從洩漏處進入汽側；④是高加疏水冷卻段發生閃蒸現象，造成汽水兩相流沖刷。
前期執行中由於部分執行人員責任心不強，高加水位調節閥長期不投入自動調節，經常出現高加低水位執行；同時，高負荷跳機的條件容易發生疏水閃蒸，沖刷鋼管。實際檢修中，我廠高加鋼管洩漏的數量約為30根，佔到洩漏管束的70%左右。
2.2.2 鋼管振動
給水溫度過低或機組超負荷等情況造成通過加熱器鋼管間蒸汽流量和流速超過設計值較多，具有一定彈性的管束在給水擾動力的作用下會產生振動，若管束發生共振會導致管束損壞。管束振動損壞的機理一般有：①由於振動而使鋼管或鋼管與管板連線處的應力超過材料的疲勞極限，使鋼管疲勞斷裂；②振動的鋼管在支撐隔板的管孔中與隔板金屬發生摩擦，使管壁變薄，最後導致破裂；③當振動幅度較大時，在跨度的中間位置相鄰的鋼管會相互摩擦，使鋼管磨損或疲勞斷裂。
2.2.3 鋼管給水入口端的侵蝕
碳鋼加熱器易發生入口管端的侵蝕損壞。其機理是管壁金屬在表面形成的氧化膜被高紊流度的給水破壞並帶走，最終導致鋼管的破損。給水ph 值低於8.
8、含氧量大於7μg／l、溫度低於260℃、紊流度大的情況下，容易發生侵蝕。
2.2.4 腐蝕
影響高加碳鋼管束腐蝕的主要因素是給水溶氧量和ph值。給水溶氧量超標或ph 值過高會嚴重地腐蝕高加內部的鋼管，在某些有缺陷的地方就有可能穿孔。故一般135mw 機組要求給水溶解氧的濃度≤7μg／l，ph 值在8.
8~9.5 之間。機組檢修過程中，高加處於停運狀態，未對高加進行任何防腐工作，這樣高加內部的氧份、水份對其內部的鋼管均有腐蝕。
2.2.5 產品質量不過關
u 型換熱管管壁過薄，是結構上造成洩漏的根本原因。
2.2.6 給水流量超限、水流速度大對管壁沖蝕嚴重
引起給水流量超限、水流速度超標的原因有：
（1）由於高加管系洩漏，部分鋼管已被加堵，這樣其它未堵的鋼管流速就會增大。
（2）由於機組真空度低，汽機效率低，汽耗大。
（3）許多疏水門、放水、放空氣閥門等不嚴漏汽、漏水。通過執行中觀察，這兩台機組的補水量、真空均正常，系統中的閥門也不存在大量洩漏，因此正常執行給水流量及高加管內給水的流速也不會超過額定流速太多，不會加劇管壁的沖刷。
3 針對以上原因採取的措施
（1）在機組啟停過程中，要求高加隨機啟停，嚴格執行規程要求，保證高加疏水及時切換。
（2）提高執行質量，消除無計畫停機，杜絕機組高負荷情況下的甩負荷事故。
（3）提高高加疏水調節門自動控制的準確率，控制高加水位和疏水端差在規範要求範圍內，杜絕低水位或無水執行，杜絕疏水閃蒸和汽水兩相流。
（4）對汽、水系統中的洩漏及時處理，盡量提高真空度，確保給水流量不超限。
（5）在高加投運及執行過程中正確操作汽水側空氣門，確保高加內無空氣執行。
（6）應嚴格控制給水品質，重點是含氧量（≤7μg／l）和ph 值（在8.8~9.5），防止腐蝕。
（7）嚴格按照要求減負荷，減負荷速度不得超過3mw／min，這樣就減少了高加內部疏水閃蒸沖蝕管系的現象。
（8）在機組停運時進行防腐保護。目前採用在給水中加氨一聯氨，使聯氪濃度達到500μg/l、ph 值≥10 的方法進行鈍化保護。
（9）對高加管束的洩漏，堵管是一種主要的修復手段。為保證堵管質量，高加被堵管的端頭部位及堵頭一定要經過良好的處理，管孔與堵頭的接觸面良好，如有必要可對有漏鋼管附近鋼管進行堵管。
4 結束語
高加對火電廠的安全經濟生產有如此重要作用，同時它又是一種故障多發的裝置，因此，不得不引起人們的高度重視，盡量找對策減少高加故障，尤其是洩漏方面的故障。當然首先要把握好高加的設計、材料和製造關，生產出質量過硬的高加，但光有好的裝置還不夠，還必須在執行中精心操作和維護，在執行、檢修、維護各方面不斷的完善提高，出現問題時及早發現並正確處理，才能有利於提高火電廠的安全經濟性。
參考文獻
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