低压加热器，低加

一,低压加热器简介

低压加热器的作用是利用在汽轮机内做过部分功的蒸气，抽至加热器内加热给水，提高水的温度，减少了汽轮机排往凝汽器中的蒸汽量，降低了能源损失，提高了热力系统的循环效率。结构是较多的采用直立管板式加热器。加热器的受热面一般是用黄铜管或无缝钢管构成的直管束或U形管束组成的。被加热的水从上部进水管进入分隔开的水室一侧，再流入U形管束中，U形管在加热器的蒸气空间，吸收加热蒸气的热量，由管壁传递给管内流动的水，被加热的水经过加热器出口水室流出。低压加热器是接在轴封加热器之后的，用来加热上高压除氧器的凝结水的，也是提高凝结水温度，提高经济效益的。

二,低压加热器的工作原理

表面式加热器可分为立式加热器和卧式加热器两种。立式加热器占地面积小、检修方便，但其传热效果要低于卧式加热器，由于便于布置，发电厂中应用较广。表面式加热器的水侧进、出口容水空间称为水室，主凝结水在管内走，加热蒸汽在管外走。低压加热器的受热面是由铜管直接胀接在管板上组成的管束，管柬用专门的管架加以固定。为了便于加热器换热面的清洗和检修，整个管束制成一个整体，便于从外壳里抽出。被加热的水由进口进入水室，流经u 型管束后流入出口水室流出。加热蒸汽由加热器外壳上部引入汽空间，借导向板的作用，使汽流成S形流动，冲刷铜管管壁进行凝结放热。加热蒸汽进口处管束外壁装有防护板，以减轻汽流对管束的冲刷及磨损，延长铜管的使用寿命。

三,低压加热器漏泄的原因分析

根据电厂低压加热器的运行情况可以看出，随着机组运行时间的增长，低压加热器漏泄越来越严重。U型管加热器内部管系漏泄主要分为管子与管板胀接处漏泄和管壁漏泄。漏泄原因主要是低压加热器运行时的温差过大产生热应力、管板变形、堵管工艺不当、制造质量不良等；其次是由于汽水的冲刷、磨损、腐蚀、振动造成的管壁变薄。

3．1 管子与管板胀接处漏泄

(1) 温差过大热应力的影响

电厂低压加热器受热面为铜管退火处理后弯制而成，因受江流域水质影响受热面结垢较严重，铜管内壁结垢之后将造成内壁与外壁的温差升高，造成管束的热应力增大，使铜管很容易漏泄。加热器在启停过程中温升率、温降率超过规定，使低加的管子和管板受到较大的热应力，使管子和管板在胀接处发生损坏。加热器温降率的允许值为1．7～2．0℃／min，而温升率的允许值为2～5"C／min，加减负荷时如果汽侧停止蒸汽过快，或汽门关闭后水侧仍继续进水，因管子管壁薄，收缩快，管板厚，收缩慢，常导致管子与管板的胀接处损坏。另外，由于设计原因也造成了铜管温差过大。

(2) 管板变形

管子与管板通过胀接相连，管板变形会使凝结水从管子和管板间隙泄漏。低加管板水侧和汽侧温差、压差很大，如果管板的厚度不够，则管板会有一定的变形。

(3) 堵管工艺不当

一般常用锥形塞堵管，打入铜塞或钢塞时用力要适度，捶击力量如果太大，会引起管孔变形，影响邻近管子与管板的连接，因此应遵循严格的堵管工艺。

3．2 管壁漏泄原因

(1) 汽水冲刷

一种原因是当蒸汽的流动速度较高且汽流中含有大直径的水滴时，蒸汽夹杂着水滴撞击管予外壁，使管壁受汽、水冲刷变薄，发生漏泄。加热器内部产生汽水冲击主要原因是过热蒸汽冷却段内部及其出口的蒸汽达不到设计要求的过热度引起的。加热器的疏水水位过低或无水位，疏水进入下一级加热器时就带育蒸汽，或者蒸汽直接进入下一级加热器冲刷管壁造成损坏。另一种原因是受到蒸汽或疏水的直接冲击。各台机组低压加热器的汽侧入口管壁外侧装有防护板，有的加热器防护板过小，有的防护板安装不牢固，进汽将防护板吹掉，使蒸汽的作用力直接作用在铜管上，造成进汽口附近铜管破裂严重。当低加管束内某根管子发生损坏泄漏时，因水侧压力远高于汽侧压力，水从泄漏处以极大的速度冲出会将邻近的管子或隔板冲刷破坏。

(2) 管予振动

在凝结水温度过低或机组超负荷等情况下，冲刷低加的蒸汽流量和流速超过设计值很多时，具有一定弹性的管束在壳侧内受流体扰动力的作用会产生振动，当激振力的频率与管束自然振动频率或其倍数相吻合时，将使管子振幅增加，导致管予与管板的连接处受到反复作用力造成管束磨损，使管壁变薄，zui后导致管子被汽水冲破。

另外启动凝结水泵时，由于运行人员操作不当，低加水侧空气未及时排净，往往在低压加热器内存有空气，而又全开凝水泵出口门，造成强大的汽水冲击，铜管及水侧法兰容易受到破坏。在运行时由于 4低压加热器的疏水水位较高，经常造成低加满水，淹没铜管，造成汽水冲击、振荡，将铜管振裂。

(3) 管材腐蚀

低压加热器的管材为铜，低加铜管常因泄漏严重而被迫更换。铜的腐蚀在pH值为8．5～8．8时zui低，而碳钢的pH值要求不小于9．5，低压给水管路均为碳钢，不可避免地造成了铜管的腐蚀。

如果低加在运行中放空气管未投运，或工作不正常使空气排放不完全，或停运时汽侧疏水未排净，由于氧气的存在，将会引起管束外壁的点腐蚀，形成点蚀坑。电厂机组大、中修期间，加热器停运时未进行防腐处理，也造成了管柬腐蚀而漏泄。另外管束内集聚空气，排汽不良，影响传热的同时，空气中的有害气体成份加剧了管束的腐蚀程度。

(4) 材质和制造工艺不良

管子选材不良，管壁厚薄不均匀，组装前管子有缺陷，胀口处过胀，管子外侧有拉损伤痕，弯lUu型管时工艺不好等，在加热器遇到异常工况时，会导致管子大量损坏。换热U型管管壁过薄，是结构上造成泄漏的根本原因。

3-3 胀管时胀口的质量问题

由于胀管时胀口不严密造成胀口处漏泄，也会造成凝结水外漏至汽侧，降低机组经济性的同时，也会造成上述的很多不良情况发生，引起或加剧铜管破裂。因此，加强胀管时的工艺及监督检查也相当重要。

四, 针对加热器漏泄的情况采取的防范措施

4．1 防止温差及热应力过大的措施

化学检验人员应定期监测凝结水水质，检测凝结水及抽汽质量，倘若加热器端差增大，则应进行铜管的清洗。I期4低压加热器的过热段应采用外置式加热器对轴封一漏进行冷却的同时加热凝结水， 以减小 4低压加热器的换热温差。另外， 4低压加热器应加大其轴封一漏来汽减温器的尺寸以减小温差，以防止汽侧结合面及管束受温差影响而发生的漏泄。

4．2 减小汽水冲击、振动、腐蚀等因素的影响

检修人员应加强对低压加热器的维护，利用低压加热器临时检修及大、中、小修期间检查加热器的汽侧进汽挡板，如发现问题应及时补焊加固或更换成较好的厚壁板材，以减小蒸汽直接对管束的冲刷。在低压加热器停运时，应用其它气体进行防腐工作，来延长铜管的使用周期。限制汽侧蒸汽或疏水的流速及防止蒸汽在疏水冷却段内闪蒸，疏水冷却段出口蒸汽要有足够的剩余过热度。

另外，还可以加装两相流疏水器或将低压加热器的疏水调节门排水孔尺寸增大，加快低加疏水的排水速度，保持壳侧水位正常，禁止低水位或无水位运行，防止疏水在低加汽侧翻腾造成汽水冲击，影响铜管的使用寿命。运行人员应加强培i』I学习，认真操作，正确并安全地投入和切换低压加热器及其附属设备，使低压加热器能安全高效的使用。

4．3 加强对胀口的质量监督

因为U型管加热器单根更换铜管比较困难，所以个别铜管泄漏一般不换，可用钢堵塞紧，但当漏泄量超过总管数的10％时，必须更换新铜管。更换铜管时必须保证质量，并且严格遵守技术及操作规程。

五, 结束语

低压加热器在汽轮发电机组中具有重要作用，其工作性能的好坏直接影响到整个机组的安全经济性，因此加强对电厂低压加热器运行和维护，减少其漏泄率，提高其使用寿命，对整个热力发电厂具有重要意义。