高壓加熱器是利用汽輪機(jī)的部分抽氣對(duì)給水進(jìn)行加熱的裝置。作為一種熱量轉(zhuǎn)換裝置，主要應(yīng)用于大型火電機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)，其傳熱性能的優(yōu)劣直接影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性與安全性。因此提高加熱器的傳熱效率，減小熱量傳遞過(guò)程中的不可逆損失，成為解決能源高效利用的重要措施之一。
1.啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力過(guò)大
加熱器位于給水泵和省煤器之間，當(dāng)加熱器投運(yùn)時(shí)，加熱器處于室溫狀態(tài)，而給水泵供水溫度高。加熱器殼體、管束、管板等主要組成部件驟然受熱，膨脹不均，熱應(yīng)力過(guò)大，導(dǎo)致加熱器水室管板泄漏，鋼管與管板焊縫泄漏。由于機(jī)組啟停頻繁，啟停時(shí)加熱器的溫度變化率超出允許值，使管束與管板膨脹不均，從而產(chǎn)生一定的熱應(yīng)力，在這種應(yīng)力的反復(fù)作用下，管束受到損傷和破壞。
2.啟動(dòng)時(shí)加熱器振動(dòng)
高壓加熱器啟動(dòng)時(shí)處于0.1MPa的大氣壓力之下，而給水泵供水壓力在21.4-24.5MPa之間，給水電動(dòng)門開(kāi)啟時(shí)間較短，當(dāng)大量高溫高壓給水涌入加熱器水側(cè)時(shí)，空氣不能及時(shí)排走，使加熱器受水錘沖擊，而產(chǎn)生振動(dòng)，加劇了對(duì)加熱器的損傷和破壞。另外，高溫高壓的蒸汽在管外流動(dòng)時(shí)，對(duì)管束產(chǎn)生橫向和縱向沖刷，產(chǎn)生和加劇了加熱器振動(dòng)，因振動(dòng)使加熱器泄漏的現(xiàn)象非常普遍。
3.加熱器疏水水位不穩(wěn)定
加熱器運(yùn)行時(shí)，其疏水水位熱工測(cè)量信號(hào)與實(shí)際水位不一致，實(shí)際水位在要求范圍內(nèi)，而熱工測(cè)量信號(hào)卻反映偏高或偏低。當(dāng)反映偏高時(shí)，事故疏水電動(dòng)門開(kāi)啟，導(dǎo)致加熱器低水位或無(wú)水位運(yùn)行;當(dāng)反映偏低時(shí)，事故疏水電動(dòng)門關(guān)閉，疏水水位升高，致使高水位保護(hù)動(dòng)作，事故疏水電動(dòng)門自動(dòng)開(kāi)啟。無(wú)論測(cè)量水位信號(hào)偏高或偏低均造成事故電動(dòng)疏水門頻繁開(kāi)閉，使管束受到不應(yīng)有的沖刷、振動(dòng)和管板過(guò)熱，加速管束損壞。另外由于加熱器危急疏水電動(dòng)門關(guān)閉不嚴(yán)造成內(nèi)漏，不能保持合格的疏水水位，致使管束長(zhǎng)時(shí)間受到汽水沖刷振動(dòng)和管板過(guò)熱。
4.管束漏水對(duì)周圍管子的破壞
加熱器內(nèi)部的管束緊密而有序的排列在一起，由于水側(cè)壓力(21.4-24.5MPa)高于大汽側(cè)壓力(4.8MPa)，當(dāng)管子損壞斷裂時(shí)，高溫高壓水柱連續(xù)沖刷周圍管子，形成大面積泄漏。另外加熱器內(nèi)部的管束處于自由狀態(tài)，當(dāng)管子斷裂時(shí)，在高速水流的作用下，管子斷口自由擺動(dòng)，不斷碰擊周圍管子，對(duì)周圍管子形成一定破壞。
5.工作介質(zhì)對(duì)管束的損傷和破壞
?。?）沖刷侵蝕
過(guò)熱蒸汽冷卻段及其出口處管束容易受到濕蒸汽的侵蝕。若蒸汽中含有一定水分，那么在蒸汽段內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)侵蝕損壞。蒸汽冷卻段出口處附近的管束有更多的機(jī)會(huì)受到汽水侵蝕。疏水冷卻段入口附近管束受汽水侵蝕的情況也較普遍。
?。?）管子給水入口端的侵蝕
損壞部位一般發(fā)生在管束的給水入口端約200~的范圍內(nèi)。入口管端侵蝕是侵蝕和腐蝕共同作用的過(guò)程，其原理為管壁金屬在表面形成的氧化膜被高紊流的給水破壞并帶走，在這種連續(xù)不斷的過(guò)程中，金屬材料不斷損失，最終導(dǎo)致管子破損，有時(shí)損壞面可擴(kuò)大到管端焊縫甚至管板。
?。?）腐蝕
腐蝕損壞是加熱器管束損壞的常見(jiàn)形式。分為以下8種情況：一般均勻腐蝕，電勢(shì)腐蝕，間隙腐蝕，點(diǎn)蝕，金屬晶間腐蝕，選擇性浸析或分離，侵蝕腐蝕，應(yīng)力腐蝕。
?。?）超壓爆管
給水泵出口壓力增大，可能使管束超過(guò)設(shè)計(jì)給水壓力發(fā)生爆管，此情況多發(fā)生加熱器啟停時(shí)。
6.管束自振的損傷和破壞
管束振動(dòng)是管殼式熱交換器中普遍存在的一個(gè)問(wèn)題。具有一定彈性的管束在殼側(cè)流體擾動(dòng)力的作用下會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。當(dāng)激振力的頻率與管束的固有頻率或其倍數(shù)相吻合時(shí)，就引起共振，使振幅大大增加，就會(huì)造成管束的損壞。振動(dòng)損壞的形式：振動(dòng)使管子與管板連接處應(yīng)力超過(guò)材料疲勞持久極限，管子疲勞斷裂；振動(dòng)使管子在支撐隔板的管孔中與隔板金屬發(fā)生摩擦損壞，振幅較大時(shí)，在跨度之間位置相鄰的管子相互碰撞摩擦，使管子磨損或疲勞斷裂。
7.檢修工藝差
高壓加熱器在停機(jī)檢修時(shí)，由于檢修人員技術(shù)、職業(yè)道德等多方因素，進(jìn)行加熱器查漏時(shí)不清晰，對(duì)于管口與管板脹口處細(xì)小的裂縫和裂開(kāi)管子周圍相鄰的管子未作處理，特別是已斷開(kāi)管子周圍相鄰的管子已被高壓水流和斷管碰撞損傷的十分嚴(yán)重，雖然沒(méi)有泄漏，但抵御熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的能力已經(jīng)很低。在加熱器啟動(dòng)時(shí)，斷裂管子周圍相鄰的管子承受壓力和溫度驟升時(shí)，形成泄漏隱患。鄒縣電廠多次發(fā)生加熱器檢修后在投運(yùn)過(guò)程中大面積的泄漏，就是這一因素造成的。
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