1、壓力容器和壓力管道檢修指導培訓班講義高壓加熱器2目目 錄錄1）高壓加熱器的原理）高壓加熱器的原理2）高壓加熱器的結構）高壓加熱器的結構3）高壓加熱器安裝運行中的常見問題）高壓加熱器安裝運行中的常見問題4）高壓加熱器的調試）高壓加熱器的調試345高壓加熱器是一種利用高壓加熱器是一種利用 汽輪機抽汽加熱給水的設備，目汽輪機抽汽加熱給水的設備，目的是提高整個電廠的熱效率。的是提高整個電廠的熱效率。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計給水加熱器的熱力設計是根據給定的汽輪機熱是根據給定的汽輪機熱力系統參數計算出所需力系統參數計算出所需要的

2、面積。要的面積。 左側即為熱平衡圖中典型左側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設計參數。熱器的各個設計參數。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， 高加的傳熱區段高加的傳熱區段有過熱段、凝結段和疏水冷卻段三個傳熱區段組成。高加采用有過熱段、凝結段和疏水冷卻段三個傳熱區段組成。高加采用固定支座固定支座滑動支承?；瑒又С小?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、導流板和支撐板等）、形管、導流板和支撐板等）、 殼體、固定支座和滑殼體、固定支座和滑

3、動支座等組成。動支座等組成。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給水進口給水進口下水室下水室U形管（疏水冷卻段形管（疏水冷卻段凝結段凝結段過熱蒸汽冷卻段）過熱蒸汽冷卻段）上水室上水室給水出口給水出口11蒸汽進口蒸汽進口蒸汽進口擋板蒸汽進口擋板進過熱段進過熱段出過熱段出過熱段進入凝結段凝結成水聚集在進入凝結段凝結成水聚集在加熱器底部進入疏水冷卻段疏水出口管加熱器底部進入疏水冷卻段疏水出口管疏水調節閥進下一級加熱器疏水調節閥進下一級加熱器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 內部分隔板內部分隔板將水室分成二將水室分成二個腔室個腔室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點優點： 水室封頭受同一給水溫度，水室封頭受同一給水溫度，且是較低的給水進口溫度。且是較低的給水進口溫度。 如與封頭連接將會形成一如與封頭連接將會形成一復雜的三維應力復雜的三維應力14管束由管板，傳熱管，導流板，支撐板，管束由管板，傳熱管，導流板，支撐板，過熱段包殼，疏冷段包殼等組成過熱段包殼，疏冷段包殼等組成。15 管束由管板、傳熱管、導流板、支撐板、過熱段包殼、疏冷段包殼管束由管板、傳熱管、導流板、支撐板、過熱段包殼、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，防止振動和消除熱脹差和間隙腐蝕工藝，防止振動和消除熱脹差和間隙腐蝕17質量保證質量保證先進的三軸深孔鉆床，保證孔徑、光潔度、孔距，從而保證焊接和脹管質量。先進的三軸深孔鉆床，保證孔徑、光潔度、孔距，從而保證焊接和脹管質量。先進的管子管板全位置自動氬弧焊，保證焊接質量先進的管子管板全位置自動氬弧焊，保證焊接質量18給水進口處裝不銹鋼襯套，防止進口端的渦流沖蝕。給水進口處裝不銹鋼襯套，防止進口端的渦流沖蝕。19利用蒸汽的過熱度提高給水利用蒸汽的過熱度提高給水溫度溫度, ,一般

6、能達到端差一般能達到端差0 0- -22封閉的、浮動的過熱段結構封閉的、浮動的過熱段結構防止過熱蒸汽沖擊管板和殼體，引防止過熱蒸汽沖擊管板和殼體，引起高加失效。起高加失效。過熱段受熱后能自由膨脹過熱段受熱后能自由膨脹20控制一定的蒸汽流速和熱負控制一定的蒸汽流速和熱負荷：荷：防止管系振動；防止管系振動；防止蒸汽沖蝕傳熱管。防止蒸汽沖蝕傳熱管。21設計過熱蒸汽冷卻段的三個要點：設計過熱蒸汽冷卻段的三個要點： 蒸汽質量速度和線速度的控制蒸汽質量速度和線速度的控制 過熱度的利用率過熱度的利用率 蒸汽在過熱段的壓降蒸汽在過熱段的壓降2223 利用蒸汽的凝結潛熱加熱給水，這是加熱器的主要傳利用蒸汽的凝結

7、潛熱加熱給水，這是加熱器的主要傳熱部分。熱部分。24 凝結段隔板采用大隔板，僅起支撐傳熱管的作用，而凝結段隔板采用大隔板，僅起支撐傳熱管的作用，而不采用傳統的強制流動的隔板，降低蒸汽流速，防止不采用傳統的強制流動的隔板，降低蒸汽流速，防止管系振動。管系振動。25 根據高加的實際情況，凝結段蒸汽不應有流通，蒸汽凝根據高加的實際情況，凝結段蒸汽不應有流通，蒸汽凝結后結后體積急劇變化，蒸汽會自動平衡，自動補充體積急劇變化，蒸汽會自動平衡，自動補充 流速過快的壞處，沖蝕管束，引起振動流速過快的壞處，沖蝕管束，引起振動26疏水冷卻段是將在加熱器中凝結的疏水加熱進入的給水，提高了給水溫度疏水冷卻段是將在加

8、熱器中凝結的疏水加熱進入的給水，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，大大減弱對疏水調節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，大大減弱對疏水調節閥和管道的沖蝕的沖蝕,振動振動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潛水式進口潛水式進口控制進口流控制進口流速速保持水位，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，疏水具有較高的質量流疏水冷卻段為提高傳熱效率，疏水具有較高的質量流速，為防止振動，需控制疏水的質量速度速，為防止振動，需控制疏水的質量速度30 疏水冷

9、卻段具有小于一定值的內阻要求，內阻過大疏水冷卻段具有小于一定值的內阻要求，內阻過大可影響疏水的正常流動?？捎绊懯杷恼Ａ鲃?。 全流量的疏水冷卻段，傳熱效率高，整體傳熱系數高全流量的疏水冷卻段，傳熱效率高，整體傳熱系數高31上級疏水進口汽化室，使汽水分流上級疏水進口汽化室，使汽水分流,防止振動防止振動32內置式排氣內置式排氣裝置裝置均勻排除非均勻排除非凝結汽體凝結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（詳細安裝運行問題請見說明書）（詳細安裝運行問題請見說明書） ： 出廠時產品接管上的封頭、悶蓋和法蘭等均為充氮或出廠時產品接管上的封頭、悶蓋

10、和法蘭等均為充氮或/和包和包裝使用，不得作為水壓試驗的工裝使用。裝使用，不得作為水壓試驗的工裝使用。： 高加在使用前應將水室人孔和殼體上的安全閥法蘭的橡高加在使用前應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（部位可參閱產品總圖或圖或“充氮及水壓試驗裝置充氮及水壓試驗裝置”）。）。36： 保持穩定和一定高度的加熱器水位，不僅對機組和保持穩定和一定高度的加熱器水位，不僅對機組和加熱器效率、安全運行很重要，低水位運行將引起加熱加熱器效率、安全運行很重要，低水位運行將引起加熱器內部汽水二相流，導致加熱器傳熱管迅速泄

11、漏、損壞器內部汽水二相流，導致加熱器傳熱管迅速泄漏、損壞。 因此要求不僅要調整加熱器冷態水位，而且加熱器要進行因此要求不僅要調整加熱器冷態水位，而且加熱器要進行熱態水位調整。是否建立了水位熱態水位調整。是否建立了水位,是以疏水端差來衡量。是以疏水端差來衡量。： 加熱器不同的傳熱管對水質有不同的要求，水質對加熱加熱器不同的傳熱管對水質有不同的要求，水質對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 : 高加在啟動時水側應注水，當給水旁路門前后無壓差高加在啟動時水側應注水，當給水旁路門前后無壓差時方能切換，否則將沖擊加熱器并引起加熱器內部結構損時方能切換，否則將沖擊加熱器并引起加熱器內部結構損壞，使加熱器失效。壞，使加熱器失效。: 運行人員應注意疏水調節閥開度，一旦開度變大運行人員應注意疏水調節閥開度，一旦開度變大，應注意加熱器是否發生泄漏，因為不及時發現泄漏，應注意加熱器是否發生泄漏，因為不及時發現泄漏，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堵頭如使用非焊接性的臨時堵頭,不得對殼側進行水不得對殼側進行

13、水壓試驗。壓試驗。 39 出廠時為了充氮，人出廠時為了充氮，人孔密封需用橡皮墊圈，孔密封需用橡皮墊圈，在電廠運行前應更換為在電廠運行前應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，導致出口溫度降低。導致出口溫度降低。41加熱器抽汽壓力偏低，如果給水端差達到要求，加熱器抽汽壓力偏低，如果給水端差達到要求，而給水溫度偏低，就是這個原因。而給水溫度偏低，就是這個原因。42高加傳熱管污垢嚴重，應進行清洗。高加傳熱管污垢嚴重，應進行清洗。43高加運行排汽不暢，不凝結氣體不

14、能及時排除，導致高加運行排汽不暢，不凝結氣體不能及時排除，導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：運行排汽應每個加熱器單獨排向除氧器或采解決辦法：運行排汽應每個加熱器單獨排向除氧器或采用足夠大的母管。用足夠大的母管。 44對于傳熱管泄漏，首先應確定傳熱管泄漏的部位和深度。對于傳熱管泄漏，首先應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，也就是殼側加壓，從管側確定部位的方法一般采用反泵的方法，也就是殼側加壓，從管側看泄漏的位置?？葱孤┑奈恢谩?6 確定泄漏深度在高確定泄漏深度在高加運行說明書中有加運行說明書中有詳細說明，其方法詳細

15、說明，其方法和原理都比較簡單和原理都比較簡單（圖示說明（圖示說明）47以上二項對確定泄漏原因至關重要，如果沒有位置和深度將以上二項對確定泄漏原因至關重要，如果沒有位置和深度將無法判斷泄漏原因。無法判斷泄漏原因。 低水位運行，引起疏水冷卻段傳熱管泄漏。低水位運行，引起疏水冷卻段傳熱管泄漏。高加超負荷運行引起高加過熱段傳熱管泄漏。高加超負荷運行引起高加過熱段傳熱管泄漏。不凝結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：疏水水位不穩

16、：a）水位偏低，需要）水位偏低，需要調整；調整；50疏水水位不穩：疏水水位不穩：b）閥門選型有問題；）閥門選型有問題；如采用非籠罩式調節如采用非籠罩式調節閥，而采用炮彈頭式閥，而采用炮彈頭式調節閥調節閥51（1 1）調試的重要性）調試的重要性 根據根據FW公司技術和美國熱交換的協會公司技術和美國熱交換的協會HEI標準，加熱器疏水水標準，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標準希望不僅調節高加冷態水標準希望不僅調節高加冷態水位而且要進行熱態水位調整，保證疏水冷卻段不產生汽水混位而且要進行熱態水位調整，保證疏水冷卻段不產生汽水混流。流。52有時電廠為了避免高加水位報警，采

17、用有時電廠為了避免高加水位報警，采用低水位運行，造成高壓加熱器疏水冷卻低水位運行，造成高壓加熱器疏水冷卻段長期運行在汽水混流狀態，引起傳熱段長期運行在汽水混流狀態，引起傳熱管沖蝕、損壞。管沖蝕、損壞。53（2 2）調整水位的條件）調整水位的條件 機組在機組在90%90%負荷條件下穩定運行；負荷條件下穩定運行；各設備完整，運行正常，測點可靠，反映正確；各設備完整，運行正常，測點可靠，反映正確； 各熱力參數顯示正常，采取相應的應急措施。各熱力參數顯示正常，采取相應的應急措施。54(3)(3)調試步驟：調試步驟： a)a)解除解除H H、HHHH的值的保護，保留的值的保護，保留HHHHHH的值的保護；的值的保護； b)b)調整水位控制器的設定值，使水位以一定幅值上升或下調整水位控制器的設定值，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) )每一次改變設定值之后，應穩定每一次改變設定值之后，應穩定5 5分鐘，然后記分