國(guó)產(chǎn)200MW凝汽式汽輪機(jī)低壓加熱器檢修

國(guó)產(chǎn)200MW凝汽式汽輪機(jī)低壓加熱器是立式加熱器，總共布置有4個(gè)低壓加熱器，采用逐級(jí)疏水。均由殼體、管系、水室等部分組成，殼體是鋼板焊接構(gòu)件，為保證接頭質(zhì)量焊縫經(jīng)射線探傷檢驗(yàn)，管系裝在殼體內(nèi)，管子是經(jīng)焊接和爆脹于管板上，由支撐板支撐，并引導(dǎo)蒸汽沿管系流動(dòng)，管系內(nèi)的過(guò)熱蒸汽冷卻段和疏水冷卻段由包殼密封，以保證蒸汽和凝結(jié)水暢通流動(dòng)。鋼制隔板沿著整個(gè)管束的長(zhǎng)度方向布置，這些隔板支撐著管束并引導(dǎo)蒸汽沿著管束按90°轉(zhuǎn)折流過(guò)管子，隔板又借助粗拉桿和定距管固定。為防止蒸汽直接沖刷換熱管，在蒸汽進(jìn)口處設(shè)置有特殊的不銹鋼防沖擋板。為抽出低加中的不凝結(jié)氣體，沿整個(gè)管系長(zhǎng)度方向，設(shè)置有抽空氣管，在水室上設(shè)置有人孔。封頭、筒體、筒體短節(jié)、短筒體等的材料均為20R；大法蘭和管板的材料為20MnMo；水室筒體、補(bǔ)強(qiáng)圈、人孔補(bǔ)強(qiáng)圈、人孔接管和水室封頭等的材料為16MnR；人孔法蘭和人孔蓋等的材料為16Mn。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖。

過(guò)熱蒸汽冷卻段是利用從汽輪機(jī)抽出的過(guò)熱蒸汽的一部分顯熱來(lái)提高凝結(jié)水溫度的，它位于凝結(jié)水出口流程側(cè)，并由包殼板密閉。采用過(guò)熱蒸汽冷卻段可提高離開(kāi)加熱器的凝結(jié)水溫度，使它接近或超過(guò)該抽氣點(diǎn)壓力下的飽和溫度。

用包殼板、套管和遮熱板將該段密閉，這不僅使該段與加熱器主要?dú)?cè)部分形成內(nèi)部隔板，而且通過(guò)降低溫差和相應(yīng)的熱應(yīng)力，有利于保護(hù)管板和殼體結(jié)構(gòu)。

從進(jìn)口接管進(jìn)入的過(guò)熱蒸汽在一組隔板的導(dǎo)向下，以適當(dāng)?shù)木€速度和質(zhì)量速度，均勻地流經(jīng)過(guò)管子，并使蒸汽保留有足夠的過(guò)熱度以保證蒸汽離開(kāi)該段時(shí)呈干燥狀態(tài)。這樣，當(dāng)蒸汽離開(kāi)該段進(jìn)入凝結(jié)段時(shí)，可防止?jié)裾羝麤_蝕和水蝕的損害。

凝結(jié)段是利用蒸汽冷凝時(shí)的潛熱加熱凝結(jié)水的，一組隔板使蒸汽沿著加熱器長(zhǎng)度方向均勻分布，

進(jìn)入該段的蒸汽，在隔板的導(dǎo)向下，流向加熱器的底部。

位于殼體一端的排氣接管可排除非冷凝氣體，排氣管口必須置于管束外部最低壓力處以及殼體內(nèi)容易積聚非冷凝氣體的端部，非冷凝氣體的集聚減少了有效熱面。因而降低了效率并造成腐蝕。

冷凝的液體以及通過(guò)疏水進(jìn)口管座進(jìn)入的附加疏水或從較高壓力的加熱器來(lái)的逐級(jí)疏水都積聚在殼體的最底部位。這些疏水（冷凝水）通向疏水冷卻段。

從安全角度看，加熱器的停運(yùn)，會(huì)使給水溫度降低，造成高壓直流鍋爐水冷壁超溫，汽包爐過(guò)熱，汽溫升高，抽汽壓力最低的那級(jí)低壓加熱器停運(yùn)，還會(huì)使汽輪機(jī)末級(jí)蒸汽流量增大，加劇葉片的侵蝕。加熱器的停運(yùn)，還會(huì)影響機(jī)組的出力，若要維持機(jī)組出力不變，則汽輪機(jī)監(jiān)視段壓力升高，停用的抽汽口后的各級(jí)葉片、隔板的軸向推力增加，為了機(jī)組的安全，就必須降低或限制汽輪機(jī)功率。

運(yùn)行中出現(xiàn)問(wèn)題的檢修：

一、低加殼側(cè)大法蘭的泄漏

低加殼側(cè)大法蘭的墊片經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行后也可能發(fā)生損壞，一旦出現(xiàn)損壞，就必須停運(yùn)更換墊片，更換方法：先卸去法蘭螺栓然后吊出管系，拆除舊墊片更換新墊片，最后再裝上管系，吊出管系時(shí)應(yīng)保護(hù)好各密封面和支撐板，并將法蘭面清理干凈；裝拆、移動(dòng)、起吊管系，均須將管系置于專用支承上以免其損傷；同時(shí)在更換新墊片時(shí)，也可全面檢修該低加，將一切隱患消除干凈。

二、其他法蘭密封的泄漏

低加各法蘭接口，長(zhǎng)期使用后密封墊片可能老化而損壞，從而引起泄漏，處理辦法是一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就立即更換墊片，同時(shí)把法蘭密封面清理干凈。

三、低加水室隔板泄漏的檢修

應(yīng)在停機(jī)待設(shè)備冷卻后，放盡水室內(nèi)存水，打開(kāi)人孔法蘭蓋然后進(jìn)行檢修。檢修時(shí)先將出現(xiàn)泄漏的焊縫挑掉，清理干凈然后補(bǔ)焊，補(bǔ)焊范圍不宜過(guò)大，用打磨、碳弧氣刨或批鏟方法除去受影響區(qū)域的材料，切割或打磨出一個(gè)V型坡口，注意必須除去所有的裂紋；從該區(qū)域清除所有的異物；使用直徑為3mm的結(jié)506焊條進(jìn)行電弧焊修復(fù)，使用電壓為20～24伏特，電流為100至130安培的交流電或反極直流電，使用干燥的焊條及保持短弧，以免焊接材料中出現(xiàn)氣孔；當(dāng)采用焊多層焊道時(shí)，在焊下道焊縫前，必須清潔前道焊縫，焊第一道既根部焊縫時(shí)不要中斷，視力檢查根部焊縫的裂紋或缺陷，按需要進(jìn)行多層堆焊直至該區(qū)域原來(lái)的焊縫外形。如泄漏是因水室蓋板泄漏引起，則只需校平內(nèi)蓋板，清理干凈密封面，更換新墊片，均勻擰緊螺栓即可。

四、正常疏水口疏水排放不暢

啟動(dòng)時(shí)用事故疏水口排放疏水，而正常疏水口則在正常運(yùn)行時(shí)使用。當(dāng)正常運(yùn)行時(shí)疏水排放不暢，而設(shè)備本身及疏水調(diào)節(jié)閥無(wú)問(wèn)題，則可能是系統(tǒng)布置不當(dāng)，如疏水管道阻力過(guò)大，此時(shí)須采取措施減小管道阻力，最好把疏水調(diào)節(jié)閥布置在下一級(jí)疏水進(jìn)口處，同時(shí)盡量減少管道的彎頭。

五、汽側(cè)凝結(jié)水位失控，采取措施仍不能得到有效控制，或者汽側(cè)安全閥動(dòng)作

發(fā)生上述緊急事故，表明U形管與管板連接處發(fā)生泄漏或是個(gè)別U形管破裂了，此時(shí)應(yīng)立即停機(jī)，按事故停機(jī)程序進(jìn)行，停機(jī)后檢修按如下步驟進(jìn)行：

1.開(kāi)啟水側(cè)、汽側(cè)所有放氣、放水閥，釋放設(shè)備所有壓力，讓設(shè)備自然冷卻。

2.設(shè)備自然冷卻后，放盡水室內(nèi)部存水，打開(kāi)水室人孔，拆下水室內(nèi)蓋板，將管板表面清理干凈。

3.關(guān)閉汽側(cè)所有連接管道上的閥門(mén)，如果閥門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)就須用法蘭蓋或端蓋將接口密封住，保證任何接口均無(wú)泄漏。

4.從汽側(cè)放氣口往低加汽側(cè)內(nèi)充入氮?dú)饣蚱渌蝗細(xì)怏w，使其內(nèi)壓力升至0.05MP。

定期檢驗(yàn)。根據(jù)壓力容器安全規(guī)定，壓力容器使用一段時(shí)間后要進(jìn)行定期檢查，檢查內(nèi)容為全面檢查，加熱器全部解體，并對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)，水室和殼體作射線檢測(cè)；管系作滲透檢測(cè)；殼體前部作磁粉檢測(cè)。以保證設(shè)備的安全運(yùn)行。

停機(jī)保養(yǎng)。在短期停運(yùn)時(shí)，低加汽、水側(cè)須充滿凝結(jié)水進(jìn)行保養(yǎng)；如果停運(yùn)2個(gè)月以上則須進(jìn)行充氮保護(hù)，方法為先將內(nèi)部積水放盡，用壓縮空氣干燥內(nèi)部，密封各管口然后抽去內(nèi)部空氣，形成真空后充入氮?dú)?，充氮壓力?.1～0.15MP，并經(jīng)常檢查，使氮壓維持在0.05～0.15MP之間。

設(shè)備檢修后，應(yīng)注意清點(diǎn)工器具，嚴(yán)禁將工器具、螺栓、棉紗等雜務(wù)遺漏在低壓加熱器內(nèi)。將低壓加熱器的清潔做干凈，油漆有脫落的部分，應(yīng)將油漆補(bǔ)上。將周圍的場(chǎng)地清理干凈，有油污的地方應(yīng)清洗干凈，做到“工完、料盡、場(chǎng)地清”。在試運(yùn)過(guò)程中，注意監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行情況，如遇缺陷應(yīng)及時(shí)處理，密封面有泄漏，再旋緊螺栓，一旦加熱器投入運(yùn)行，需再檢查水室人孔蓋結(jié)合面的密封性。并總結(jié)整個(gè)檢修過(guò)程中所得的經(jīng)驗(yàn)，以便在下一次的檢修過(guò)程中人員組織更合理、工期更短、出現(xiàn)的缺陷更少。

參考文獻(xiàn)

[1]《熱力發(fā)電廠》.

[2]《熱力設(shè)備安裝及檢修》 長(zhǎng)春電力學(xué)校主編.

[3]《低壓加熱器安裝說(shuō)明書(shū)》 東方汽輪機(jī)廠.

[4]《火電施工及質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》 汽機(jī)篇.

作者簡(jiǎn)介：伍學(xué)良，男，1968年生，工程師，現(xiàn)為新疆阿拉爾新滬熱電有限責(zé)任公司副總經(jīng)理，長(zhǎng)期從事熱力發(fā)電生產(chǎn)技術(shù)管理工作。