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[摘 要]高压加热器是火力发电厂的重要设备，它运行的可靠性和运行性能的高低，将直接影响整套机组的运行安全与经济性，从而影响电厂的经济效益，而且高加承受着高温高压的长期考验容易出现故障，本文从其运行的安全及经济性方面做了简要的探讨，以提高高加的投入率以及其运行经济性。
[关键词]高压加热器；运行；泄漏；安全；经济
中图分类号：TG227 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0088-01
1 设备概述
我厂#3、#4机组分别于2003年和2004年投产，汽轮机为亚临界、中间再热、高中压合缸、两缸两排汽、采暖抽汽凝汽式汽轮机，型号为C300/237-16.7/0.39/537/537（合缸），采用8级回热抽汽加热系统。我厂二期2×300MW汽轮机的高压加热器，采用三台单列卧式表面加热器。
高压加热器运行的可靠性及运行性能的高低，将直接影响整套机组的运行安全与经济性。如果高加不投入，将加大排汽在凝汽器中的热损失，降低机组的循环热效率。高加能否正常投入运行，不仅对火力发电厂的经济性和出力有很大影响，而且高加在运行中还将受到机组负荷突变、给水泵故障、旁路切换等引起的压力和温度的骤变，这些都会给高加带来损害。
2 高压加热器泄漏后对机组安全及经济性的影响
高压加热器由于水侧压力远远高于汽侧压力，当传热管束即U型管发生泄漏时，水侧高压给水进入汽侧，会造成高加水位升高，传热恶化，具体对机组的影响如下：
2.1 对机组安全的影响
2.1.1 高加泄漏后，会造成泄漏管周围管束受高压给水冲击而泄漏管束增多，泄漏更加严重，必须紧急解列高加进行处理，这样堵焊的管子就更少一些。
2.1.2 高加泄漏后，由于水侧压力远远高于汽侧压力，这样高加水位会急剧升高，若水位保护未动作，或高加系统的阀门动作异常时，造成加热器汽侧满水，造成蒸汽带水进入高中压缸，引起汽轮机汽缸变形、胀差变化、机组振动、动静碰磨、大轴弯曲，甚至造成叶片断裂等，造成汽轮机水冲击事故。这类由于加热器故障而引起汽轮机进水的事故，在国内外发生过多起。
2.1.3 高加停运后，减少了抽汽，因而改变了汽轮机各级的压降和蒸汽流量，而汽轮机组的隔板喷嘴、叶片一般都是按有抽汽供给给水加热器设计的，这样就可能造成汽轮机组隔板、叶片和推力轴承等部件所受的应力超过设计允许值，还会使汽轮机末几级的蒸汽流量增大，加剧叶片的侵蚀，影响机组的安全运行。
2.1.4 高压加热器解列后同样也涉及到锅炉的安全问题，由于给水温度降低，锅炉的燃煤量增加，过热器的吸热量也会随之增加。当锅炉蒸发量不变时，容易引起过热器超温，特别是当减温水的量已达额定值后，更容易引起过热器超温爆管事故。从理论上讲，超温数值的大小与钢材使用寿命的减少值成指数关系，超温越多，钢材使用寿命就越短，这个问题必须重视，严防过热器超温。
2.2 对机组经济性的影响
2.2.1 高加解列后，给水温度降低，由260℃左右降低为170℃左右，从而主蒸汽压力下降，为使锅炉能够满足机组负荷，则必须相应的增加燃煤量，增加风机出力，从而造成炉膛过热，汽温升高，更重要的是标准煤耗增加，机组的热耗相应增加，厂用电率增加。
2.2.2 高压加热器的停运，还会影响机组出力，若要维持机组出力不变，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。
2.2.3 高加是否投入运行对机组负荷和经济性有非常的大的影响。按经验数值，300MW机组额定工况下高加解列，热耗将增加2.758%，发电煤耗将增加8.14g/（kw·h）。
3 高压加热器运行经济性的影响
3.1 给水温度变化的影响
给水温度是影响热耗率的主要因素，给水温度的降低将会影响锅炉以及汽轮机组的出力。对于电厂的锅炉来说，给水温度是其设计的重要参数之一，进入锅炉的给水温度的变化会直接影响到锅炉省煤器、水冷壁、过热器等各部位吸热量的分配，同时会影响锅炉内部各部位的温度分布，影响锅炉燃烧情况。在锅炉各运行条件不变的情况下，若高压加热器停运，将会直接影响锅炉的正常出力，锅炉的水冷壁管也將可能会因超温受到损坏，也会引起过热汽温升高使汽温难以控制。根据数据资料，300MW机组额定工况下给水温度降低1℃，热耗将增加0.0373%，发电煤耗将增加0.110g/（kw·h）。
3.2 高压加热器运行端差对经济性的影响
高压加热器抽汽的饱和温度与加热器出口给水温度的差值称为加热器上端差，也叫给水端差；加热器疏水出口温度与加热器入口给水温度的差值称为加热器下端差，也叫疏水端差。加热器端差越小，加热器热经济性越高。
高加端差的增大会降低其运行经济性。一旦发现端差增大时，应及时分析原因并予以处理。
4 保持高压加热器安全经济运行的相关措施和建议
4.1 保证高压加热器传热端差最佳值
经常检查传热端差是否超限，超限时应及时分析原因、及时处理，保证高压加热器传热端差在最佳值。若疏水水位过低引起端差增大，应及时联系有关部门共同进行现场的水位调整，将端差调至5.6～8℃之间。
4.2 保持汽侧疏水水位在规定范围内
控制高压加热器疏水水位在规定范围内运行，避免高加水位过高和过低也是确保其经济无故障运行的基本手段之一。
4.3 防止旁路门及水室分程隔板漏流
旁路门漏流或水室分程隔板漏流都会明显影响回热系统参数，降低给水温度。建议每次利用大、小修检查水室分程隔板，保证水室进出界面的密封严密；检查换热管束的清洁程度，必要时应对脏污的换热管束进行清洗。2009年10月#3机组小修时，对高加系统水侧进行了检查，发现#1高加水室分程隔板的石棉密封纸垫都有不同程的破损，失去了密封作用，造成了给水短路，#1高加温升同比#4机偏低5℃左右，小修消缺后正常。
4.4 高压加热器投停应平稳，严格控制温度变化率
为防止高加投入过程中产生的热冲击，高加应随机启动投入。投停加热器时，按照《高压加热器运行维护守则》规定，温升率≤5℃/min；温降率≤2℃/min。我厂辅机规程规定为：温升率≤3℃/min；温降率≤1.7℃/min。
4.5 保证安全附件的监测准确，水位保护动作可靠
准确的测量表计，是正确判断高压加热器运行状态，及时调整处理、及时消除隐患的保证。另外，更重要的是保证高加的水位保护要动作可靠准确，防止不动作或误动作。
4.6 避免高压加热器在过负荷状态下运行
高压加热器过负荷运行会大大缩短其使用寿命，应避免高压加热器在过负荷工况下运行：一要保证低加和除氧器的工作正常，二要在供热工况下采取高加进汽限流，防止加热器抽汽量和流速超过设计值，三是要保证监视段压力正常，压力不能超限。
5 结论
高压加热器是发电厂节能至关重要的设备，对电厂节能减排起着重大作用，它既要运行可靠，又要有高的热效率。而它的运行条件最为恶劣，它处在给水泵和锅炉之间，同时承受着高压给水及高温蒸汽的长期考验， 它能否正常安全运行，将直接影响发电机组的安全生产，它的投入率将直接影响电厂的效益。因此，为保证高加能安全、稳定、经济运行，就要在运行维护方面采取必要的措施，进一步完善高压加热器的运行和管理工作，减少高加的泄漏，保证高加长期稳定经济投运， 不断提高其投入率，使发电机组达到安全、经济运行。
参考文献
[1] 《火力发电职业技能培训教材》编委会编. 火力发电职业技能培训教材：汽轮机设备运行. 北京：中国电力出版社，2005.
[2] 大唐国际发电股份有限公司编.全能值班员技能提升指导丛书：汽轮机分册.北京：中国电力出版社，2008.
[3] 中华人民共和国水利电力部编.火力发电厂高压加热器运行维护守则. 1983.
[4] 胜利石油管理局胜利发电厂编.二期2×300MW机组规程：第2部分：集控辅机运行规程，2008.
[关键词]高压加热器；运行；泄漏；安全；经济
中图分类号：TG227 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0088-01
1 设备概述
我厂#3、#4机组分别于2003年和2004年投产，汽轮机为亚临界、中间再热、高中压合缸、两缸两排汽、采暖抽汽凝汽式汽轮机，型号为C300/237-16.7/0.39/537/537（合缸），采用8级回热抽汽加热系统。我厂二期2×300MW汽轮机的高压加热器，采用三台单列卧式表面加热器。
高压加热器运行的可靠性及运行性能的高低，将直接影响整套机组的运行安全与经济性。如果高加不投入，将加大排汽在凝汽器中的热损失，降低机组的循环热效率。高加能否正常投入运行，不仅对火力发电厂的经济性和出力有很大影响，而且高加在运行中还将受到机组负荷突变、给水泵故障、旁路切换等引起的压力和温度的骤变，这些都会给高加带来损害。
2 高压加热器泄漏后对机组安全及经济性的影响
高压加热器由于水侧压力远远高于汽侧压力，当传热管束即U型管发生泄漏时，水侧高压给水进入汽侧，会造成高加水位升高，传热恶化，具体对机组的影响如下：
2.1 对机组安全的影响
2.1.1 高加泄漏后，会造成泄漏管周围管束受高压给水冲击而泄漏管束增多，泄漏更加严重，必须紧急解列高加进行处理，这样堵焊的管子就更少一些。
2.1.2 高加泄漏后，由于水侧压力远远高于汽侧压力，这样高加水位会急剧升高，若水位保护未动作，或高加系统的阀门动作异常时，造成加热器汽侧满水，造成蒸汽带水进入高中压缸，引起汽轮机汽缸变形、胀差变化、机组振动、动静碰磨、大轴弯曲，甚至造成叶片断裂等，造成汽轮机水冲击事故。这类由于加热器故障而引起汽轮机进水的事故，在国内外发生过多起。
2.1.3 高加停运后，减少了抽汽，因而改变了汽轮机各级的压降和蒸汽流量，而汽轮机组的隔板喷嘴、叶片一般都是按有抽汽供给给水加热器设计的，这样就可能造成汽轮机组隔板、叶片和推力轴承等部件所受的应力超过设计允许值，还会使汽轮机末几级的蒸汽流量增大，加剧叶片的侵蚀，影响机组的安全运行。
2.1.4 高压加热器解列后同样也涉及到锅炉的安全问题，由于给水温度降低，锅炉的燃煤量增加，过热器的吸热量也会随之增加。当锅炉蒸发量不变时，容易引起过热器超温，特别是当减温水的量已达额定值后，更容易引起过热器超温爆管事故。从理论上讲，超温数值的大小与钢材使用寿命的减少值成指数关系，超温越多，钢材使用寿命就越短，这个问题必须重视，严防过热器超温。
2.2 对机组经济性的影响
2.2.1 高加解列后，给水温度降低，由260℃左右降低为170℃左右，从而主蒸汽压力下降，为使锅炉能够满足机组负荷，则必须相应的增加燃煤量，增加风机出力，从而造成炉膛过热，汽温升高，更重要的是标准煤耗增加，机组的热耗相应增加，厂用电率增加。
2.2.2 高压加热器的停运，还会影响机组出力，若要维持机组出力不变，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。
2.2.3 高加是否投入运行对机组负荷和经济性有非常的大的影响。按经验数值，300MW机组额定工况下高加解列，热耗将增加2.758%，发电煤耗将增加8.14g/（kw·h）。
3 高压加热器运行经济性的影响
3.1 给水温度变化的影响
给水温度是影响热耗率的主要因素，给水温度的降低将会影响锅炉以及汽轮机组的出力。对于电厂的锅炉来说，给水温度是其设计的重要参数之一，进入锅炉的给水温度的变化会直接影响到锅炉省煤器、水冷壁、过热器等各部位吸热量的分配，同时会影响锅炉内部各部位的温度分布，影响锅炉燃烧情况。在锅炉各运行条件不变的情况下，若高压加热器停运，将会直接影响锅炉的正常出力，锅炉的水冷壁管也將可能会因超温受到损坏，也会引起过热汽温升高使汽温难以控制。根据数据资料，300MW机组额定工况下给水温度降低1℃，热耗将增加0.0373%，发电煤耗将增加0.110g/（kw·h）。
3.2 高压加热器运行端差对经济性的影响
高压加热器抽汽的饱和温度与加热器出口给水温度的差值称为加热器上端差，也叫给水端差；加热器疏水出口温度与加热器入口给水温度的差值称为加热器下端差，也叫疏水端差。加热器端差越小，加热器热经济性越高。
高加端差的增大会降低其运行经济性。一旦发现端差增大时，应及时分析原因并予以处理。
4 保持高压加热器安全经济运行的相关措施和建议
4.1 保证高压加热器传热端差最佳值
经常检查传热端差是否超限，超限时应及时分析原因、及时处理，保证高压加热器传热端差在最佳值。若疏水水位过低引起端差增大，应及时联系有关部门共同进行现场的水位调整，将端差调至5.6～8℃之间。
4.2 保持汽侧疏水水位在规定范围内
控制高压加热器疏水水位在规定范围内运行，避免高加水位过高和过低也是确保其经济无故障运行的基本手段之一。
4.3 防止旁路门及水室分程隔板漏流
旁路门漏流或水室分程隔板漏流都会明显影响回热系统参数，降低给水温度。建议每次利用大、小修检查水室分程隔板，保证水室进出界面的密封严密；检查换热管束的清洁程度，必要时应对脏污的换热管束进行清洗。2009年10月#3机组小修时，对高加系统水侧进行了检查，发现#1高加水室分程隔板的石棉密封纸垫都有不同程的破损，失去了密封作用，造成了给水短路，#1高加温升同比#4机偏低5℃左右，小修消缺后正常。
4.4 高压加热器投停应平稳，严格控制温度变化率
为防止高加投入过程中产生的热冲击，高加应随机启动投入。投停加热器时，按照《高压加热器运行维护守则》规定，温升率≤5℃/min；温降率≤2℃/min。我厂辅机规程规定为：温升率≤3℃/min；温降率≤1.7℃/min。
4.5 保证安全附件的监测准确，水位保护动作可靠
准确的测量表计，是正确判断高压加热器运行状态，及时调整处理、及时消除隐患的保证。另外，更重要的是保证高加的水位保护要动作可靠准确，防止不动作或误动作。
4.6 避免高压加热器在过负荷状态下运行
高压加热器过负荷运行会大大缩短其使用寿命，应避免高压加热器在过负荷工况下运行：一要保证低加和除氧器的工作正常，二要在供热工况下采取高加进汽限流，防止加热器抽汽量和流速超过设计值，三是要保证监视段压力正常，压力不能超限。
5 结论
高压加热器是发电厂节能至关重要的设备，对电厂节能减排起着重大作用，它既要运行可靠，又要有高的热效率。而它的运行条件最为恶劣，它处在给水泵和锅炉之间，同时承受着高压给水及高温蒸汽的长期考验， 它能否正常安全运行，将直接影响发电机组的安全生产，它的投入率将直接影响电厂的效益。因此，为保证高加能安全、稳定、经济运行，就要在运行维护方面采取必要的措施，进一步完善高压加热器的运行和管理工作，减少高加的泄漏，保证高加长期稳定经济投运， 不断提高其投入率，使发电机组达到安全、经济运行。
参考文献
[1] 《火力发电职业技能培训教材》编委会编. 火力发电职业技能培训教材：汽轮机设备运行. 北京：中国电力出版社，2005.
[2] 大唐国际发电股份有限公司编.全能值班员技能提升指导丛书：汽轮机分册.北京：中国电力出版社，2008.
[3] 中华人民共和国水利电力部编.火力发电厂高压加热器运行维护守则. 1983.
[4] 胜利石油管理局胜利发电厂编.二期2×300MW机组规程：第2部分：集控辅机运行规程，2008.