国产200MW凝汽式汽轮机低压加热器检修

国产200MW凝汽式汽轮机低压加热器是立式加热器，总共布置有4个低压加热器，采用逐级疏水。均由壳体、管系、水室等部分组成，壳体是钢板焊接构件，为保证接头质量焊缝经射线探伤检验，管系装在壳体内，管子是经焊接和爆胀于管板上，由支撑板支撑，并引导蒸汽沿管系流动，管系内的过热蒸汽冷却段和疏水冷却段由包壳密封，以保证蒸汽和凝结水畅通流动。钢制隔板沿着整个管束的长度方向布置，这些隔板支撑着管束并引导蒸汽沿着管束按90°转折流过管子，隔板又借助粗拉杆和定距管固定。为防止蒸汽直接冲刷换热管，在蒸汽进口处设置有特殊的不锈钢防冲挡板。为抽出低加中的不凝结气体，沿整个管系长度方向，设置有抽空气管，在水室上设置有人孔。封头、筒体、筒体短节、短筒体等的材料均为20R；大法兰和管板的材料为20MnMo；水室筒体、补强圈、人孔补强圈、人孔接管和水室封头等的材料为16MnR；人孔法兰和人孔盖等的材料为16Mn。其结构见附图。

过热蒸汽冷却段是利用从汽轮机抽出的过热蒸汽的一部分显热来提高凝结水温度的，它位于凝结水出口流程侧，并由包壳板密闭。采用过热蒸汽冷却段可提高离开加热器的凝结水温度，使它接近或超过该抽气点压力下的饱和温度。

用包壳板、套管和遮热板将该段密闭，这不仅使该段与加热器主要壳侧部分形成内部隔板，而且通过降低温差和相应的热应力，有利于保护管板和壳体结构。

从进口接管进入的过热蒸汽在一组隔板的导向下，以适当的线速度和质量速度，均匀地流经过管子，并使蒸汽保留有足够的过热度以保证蒸汽离开该段时呈干燥状态。这样，当蒸汽离开该段进入凝结段时，可防止湿蒸汽冲蚀和水蚀的损害。

凝结段是利用蒸汽冷凝时的潜热加热凝结水的，一组隔板使蒸汽沿着加热器长度方向均匀分布，

进入该段的蒸汽，在隔板的导向下，流向加热器的底部。

位于壳体一端的排气接管可排除非冷凝气体，排气管口必须置于管束外部最低压力处以及壳体内容易积聚非冷凝气体的端部，非冷凝气体的集聚减少了有效热面。因而降低了效率并造成腐蚀。

冷凝的液体以及通过疏水进口管座进入的附加疏水或从较高压力的加热器来的逐级疏水都积聚在壳体的最底部位。这些疏水（冷凝水）通向疏水冷却段。

从安全角度看，加热器的停运，会使给水温度降低，造成高压直流锅炉水冷壁超温，汽包炉过热，汽温升高，抽汽压力最低的那级低压加热器停运，还会使汽轮机末级蒸汽流量增大，加剧叶片的侵蚀。加热器的停运，还会影响机组的出力，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、隔板的轴向推力增加，为了机组的安全，就必须降低或限制汽轮机功率。

运行中出现问题的检修：

一、低加壳侧大法兰的泄漏

低加壳侧大法兰的垫片经过长期运行后也可能发生损坏，一旦出现损坏，就必须停运更换垫片，更换方法：先卸去法兰螺栓然后吊出管系，拆除旧垫片更换新垫片，最后再装上管系，吊出管系时应保护好各密封面和支撑板，并将法兰面清理干净；装拆、移动、起吊管系，均须将管系置于专用支承上以免其损伤；同时在更换新垫片时，也可全面检修该低加，将一切隐患消除干净。

二、其他法兰密封的泄漏

低加各法兰接口，长期使用后密封垫片可能老化而损坏，从而引起泄漏，处理办法是一经发现就立即更换垫片，同时把法兰密封面清理干净。

三、低加水室隔板泄漏的检修

应在停机待设备冷却后，放尽水室内存水，打开人孔法兰盖然后进行检修。检修时先将出现泄漏的焊缝挑掉，清理干净然后补焊，补焊范围不宜过大，用打磨、碳弧气刨或批铲方法除去受影响区域的材料，切割或打磨出一个V型坡口，注意必须除去所有的裂纹；从该区域清除所有的异物；使用直径为3mm的结506焊条进行电弧焊修复，使用电压为20～24伏特，电流为100至130安培的交流电或反极直流电，使用干燥的焊条及保持短弧，以免焊接材料中出现气孔；当采用焊多层焊道时，在焊下道焊缝前，必须清洁前道焊缝，焊第一道既根部焊缝时不要中断，视力检查根部焊缝的裂纹或缺陷，按需要进行多层堆焊直至该区域原来的焊缝外形。如泄漏是因水室盖板泄漏引起，则只需校平内盖板，清理干净密封面，更换新垫片，均匀拧紧螺栓即可。

四、正常疏水口疏水排放不畅

启动时用事故疏水口排放疏水，而正常疏水口则在正常运行时使用。当正常运行时疏水排放不畅，而设备本身及疏水调节阀无问题，则可能是系统布置不当，如疏水管道阻力过大，此时须采取措施减小管道阻力，最好把疏水调节阀布置在下一级疏水进口处，同时尽量减少管道的弯头。

五、汽侧凝结水位失控，采取措施仍不能得到有效控制，或者汽侧安全阀动作

发生上述紧急事故，表明U形管与管板连接处发生泄漏或是个别U形管破裂了，此时应立即停机，按事故停机程序进行，停机后检修按如下步骤进行：

1.开启水侧、汽侧所有放气、放水阀，释放设备所有压力，让设备自然冷却。

2.设备自然冷却后，放尽水室内部存水，打开水室人孔，拆下水室内盖板，将管板表面清理干净。

3.关闭汽侧所有连接管道上的阀门，如果阀门关闭不严就须用法兰盖或端盖将接口密封住，保证任何接口均无泄漏。

4.从汽侧放气口往低加汽侧内充入氮气或其他不燃气体，使其内压力升至0.05MP。

定期检验。根据压力容器安全规定，压力容器使用一段时间后要进行定期检查，检查内容为全面检查，加热器全部解体，并对焊缝进行检测，水室和壳体作射线检测；管系作渗透检测；壳体前部作磁粉检测。以保证设备的安全运行。

停机保养。在短期停运时，低加汽、水侧须充满凝结水进行保养；如果停运2个月以上则须进行充氮保护，方法为先将内部积水放尽，用压缩空气干燥内部，密封各管口然后抽去内部空气，形成真空后充入氮气，充氮压力为0.1～0.15MP，并经常检查，使氮压维持在0.05～0.15MP之间。

设备检修后，应注意清点工器具，严禁将工器具、螺栓、棉纱等杂务遗漏在低压加热器内。将低压加热器的清洁做干净，油漆有脱落的部分，应将油漆补上。将周围的场地清理干净，有油污的地方应清洗干净，做到“工完、料尽、场地清”。在试运过程中，注意监视设备的运行情况，如遇缺陷应及时处理，密封面有泄漏，再旋紧螺栓，一旦加热器投入运行，需再检查水室人孔盖结合面的密封性。并总结整个检修过程中所得的经验，以便在下一次的检修过程中人员组织更合理、工期更短、出现的缺陷更少。

参考文献

[1]《热力发电厂》.

[2]《热力设备安装及检修》 长春电力学校主编.

[3]《低压加热器安装说明书》 东方汽轮机厂.

[4]《火电施工及质量检验评定标准》 汽机篇.

作者简介：伍学良，男，1968年生，工程师，现为新疆阿拉尔新沪热电有限责任公司副总经理，长期从事热力发电生产技术管理工作。