从上述运行条件的对比可以看出,3号高加汽侧压力最低,进汽量最少,而汽侧温度最高。综合考虑给水的流程及给水压力,可以得出如下结论:3号高加由于汽侧压力最低,而水侧压力相同,因而3号高加管系的内外压差最大;汽侧温度最高,而给水温度却又最低,3号高加的管系内外温差最大。所以,从高加的运行条件看,3号高加的运行条件最为恶劣,3号高加的进汽温度明显高于1号、2号高加,同时3号高加又承受最大的温差。1号、2号高压加热器自投产以来从未发生管系泄漏事故。
从3号高加管系所承受的压差与温差来看,显然温差的影响要比压差的影响大得多,因为3号高加的进汽温度已超过管系所能承受的温度极限。从制造厂家的技术资料看,进口U型管的材质仅相当于国产的20号钢,而20号钢的最高使用温度为430℃。但3号高加的进汽温度在机组运行时为435~440℃。
由于3号高加的汽侧压力低,而在系统设计上,3号高加的汽侧连续排空气管与1号、2号高加的排空气管是接在一根母管上之后,再排入除氧器的,由于3号高加的连续排空气压力远低于1号、2号高加,这样就容易使3号高加的连续排空气无法正常实现,导致非凝结气体的积存而产生管系腐蚀。因此,我们认为,高温腐蚀是造成3号高加管系泄漏的主要原因。
4 解决方案
4.1 3号高加U型管更换为12CrlMoV
由上述的分析可知,高温腐蚀是造成3号高加频繁漏泄的主要原因,而3号高加的U型管耐高温性能差又是产生高温腐蚀的必备条件。因而,将3号高加的U型管全部更换为具有耐高温性能的换热管是有效防止3号高加频繁泄漏的一个根本办法。12CrlMoV管最高使用温度可达530℃。在有条件的情况下,将3号高加的20号钢U型管全部更换为12CrlMoV管,从根本上解决了3号高加的管系泄漏问题。
4.2增设进汽减温装置
在换管条件不允许的情况下,可以在3号高加进汽管道上增设喷水减温装置,将3号高加进汽温度降至400℃左右。为此,可以安装一个温控气动调节阀,利用凝结水或给水作为减温水源,可以比较方便地实现温控功能。但这一方案的实施是以降低给水的温升为代价,对高加的
经济运行不利。
4.3改造排放空气管路为了防止3号高加内的非凝结气体存积,将其排出,可将3号高加的连续排放空气管路单独接入除氧器,而不是与1号、2号高加共接入一根母管。
5 结论
综上所述,600MW机组3号高压加热器的管系泄漏问题既具有普遍性,又具有其特殊性、复杂性。高温腐蚀是造成管系频繁泄漏的主要原因。随着检修水平的不断提高、专用工具的不断
发展以及化验方法的不断改进,3号高加的泄漏问题会有更为
科学合理的处理工艺。