高压加热器说明书(v1.1版).doc

版本v1.1 201009 青岛磐石

高压加热器
安装使用说明书

青岛磐石容器制造有限公司

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邮编：266732

感谢选用我公司生产的“磐石”牌高压加热器，安装运行前请仔细阅读本说明书，并遵照执行。否则，设备发生任何损坏均不在我公司责任之内。
关于本说明书如有变更，恕不另行通知。

目 录
一、温馨提示……….………………………….…………………………….………1
二、结构描述……….………………………….…………………………….………1
三、安装…….……….………………………….…………………………….………3
四、运行…….……….………………………….…………………………….………4
五、维护…….……….………………………….…………………………….………6
六、检修…….……….………………………….…………………………….………6
七、事故处理.……….………………………….…………………………….………7
八、高加管口泄漏或U形管破裂修理…….…………………………….………7
附件1：两相流疏水调节装置-系统图…….…………………………….………9
附件2：两相流疏水调节装置-操作说明 ….…………………………….……10

一、温馨提示
提示1：为防止锈蚀，高压加热器在出厂前壳程（汽侧）已充氮，管程（水侧）亦作干燥处理。所以安装时切记将壳程内氮气放净，确保壳程侧内部压力完全释放后方能进行安装切割工作，焊接接管的坡口由用户自行按图切割并修整。
提示2：在安装前保管期间，用户应经常检查壳程充氮压力，当压力（表压）低于0.0196MPa时应补充氮气。另外，随时检查管程管口封堵情况，如有损坏，及时封堵。
提示3：高加停机时更要注意保养，采取可靠措施，确保停机期间设备不被腐蚀。
提示4：由于水室以及管板已作热处理，故禁止在水室以及管板上作任何焊接，包括焊接保温钩钉。
提示5：由于水室筒体、密封座、水室进出口均为20MnMo锻件，所以拆装时严禁在以上部位处进行任何焊接。
提示6：拆装过程中，严禁损坏任何密封面。
提示7：给水进出口管路之间必须安装安全阀，以防超压。
提示8：水室设置的吊装装置不能用于起吊整个设备。
二、结构描述
1、概述
高压加热器（以下简称高加）是为火电机组配套的辅助设备，其作用原理是利用汽轮机抽汽加热锅炉给水，从而提高发电机组出力和热循环效率。
高加为顺置立式、倒置立式或卧式布置，管束为U形管、双流程，水室为自密封结构。
高加结构及主要技术特性见竣工图。
2、结构说明
高加均设有过热蒸汽冷却段和蒸汽凝结段（部分高加设有疏水冷却段），来自汽轮机的抽汽，先经过过热蒸汽冷却段冷却，然后进入蒸汽凝结段凝结成疏水（设置疏水冷却段的高加疏水继续冷却），疏水经疏水调节阀控制，由压力较高的高加排入压力较低的高加，压力较低的高加疏水经疏水调节阀控制排至除氧器。
2.1水室
高加水室为圆筒体或球形封头结构，内设分程隔板，分程隔板将内部分成二流程，水室筒体（或球形封头）与管板焊为一体，水室采用自密封结构。
水室密封装入时，先用螺栓预紧（预紧螺栓直接连接在密封座上），当水室内给水达到一定压力时，密封座将密封环压紧，从而达到自密封作用，给水压力越高，密封性能越好。
水侧放水口，在停机检修时，可排除水室内积水，也可作为充氮口。
另外，在给水进口区设置了不锈钢整流装置，给水在经过整流装置即成各部分均匀的稳定流，最大限度的防止了给水对换热管管口区域的冲蚀。
2.2管束
换热管选用U形管，采用小管径薄壁传热管，外形尺寸小，传热系数高。为了有效的利用抽汽的过热度，管束分为过热蒸汽冷却段、蒸汽凝结段二部分（部分高加设有疏水冷却段）。合理地确定了不同加热段的传热面积和阻力，并考虑了一定的堵管率，能满足高加最大给水流量工况的要求。
过热蒸汽段设有包壳，并在蒸汽进口部设置不锈钢阻击板，把蒸汽对管子的冲蚀降至最低，并同时提高设备的热力均匀性。
2.3壳体
壳体采用压力容器用钢板卷焊而成，壳体设有运行排气以及启动排气接口，把影响传热和腐蚀管子的氧等不凝性气体排除，提高了设备的热力性能。
2.4高加保护装置
为使高加在意外事故时迅速解列并能继续向锅炉供水，本高加推荐采用给水大旁路系统，以保证机组的安全运行。给水自动旁路装置由电接点液位计（或水位差压发讯器），高加水侧进出口液动阀、电磁阀等系统组成，当高加发生事故（U型管爆裂或焊口泄露），壳侧疏水水位升高，到达高二水位时，电接点液位计（或水位差压发讯器）发出信号，危急疏水阀打开；若水位继续上升，到达切断水位时，电接点液位计（或水位差压发讯器）发出信号，电磁阀打开，给水进出口阀关闭，两级高加同时解列。给水通过阀门旁路进入锅炉。当启用高加旁路向锅炉给水时，高加可进行检修和维护。
为防止电磁阀动作失灵，系统中设置了两个电磁阀，其中任何一个动作都能将给水阀关闭。
高加的管侧和壳侧采用安全阀作超压保护装置
①为防止管侧进出口关闭时误开蒸汽进汽阀或进汽阀泄漏而造成管侧水受热膨胀而超压，在管侧设置信号安全阀。
②传热管破裂而大量泄漏，正常疏水装置不能将壳侧的水迅速排出，为防止壳侧超压，设备设置了事故危急疏水接口和壳侧安全阀，安全阀排量符合JB/T8190-1999《高压加热器技术条件》的要求。
2.5控制仪表
依据高加运行控制的要求，本高加设置了高加现场压力表和温度计，测量表计分布和测量部位见保护系统图，测量表计反映的数值满足JB/T8190-1999《高压加热器技术条件》高加现场热力性能测试的需要。
本高加包含了高加疏水水位测试，控制方法和一次仪表，其名称和功能为：
①平衡容器，用于输出疏水液位信号，为DCS控制系统输出液位信号。
②电接点液位计测量筒，用于输出疏水液位信号，作用：a.为水位显示仪提供液位信号值。b.为切除水位提供水位信号值。c.可输出危急疏水水位信号并为危急疏水电动阀提供开闭信号。
③两相流信号筒输出信号用于两相流疏水阀自动控制水位（根据设备配置，如果选用电动疏水阀则通过平衡容器来输出液位信号）。
高加的给水旁路保护系统以及水位保护定值见高压加热器系统图以及总装图纸。
三、安装
1、 高加安装前将包装防护用物品去掉，高加水室以及管板部位严禁施焊，水室上给水进出口接管在与管路焊接时应预热。
2、 入口给水阀与出口止回阀均应垂直安装，不允许阀杆装成卧式、倒装式、倾斜，以免动作失灵。
3、 疏水阀出入口具有正反方向，安装时，请注意不要装反。安装高度由设计院根据
现场条件自行考虑。
4、 与高加连接的汽水管道应有胀缩补偿段，不允许有附加力作用在高加本体的管座
上。
5、 安全阀必须直接连接在本体接口（或系统管路）上，并牢固固定，以承担动作时的反冲力矩。
6、 高加本体上所有排污、放空接口都应装上阀门，并连接至低压系统或排入地沟。
7、 所有的测量表计必须按设计院的系统图要求加以安装。
四、运行
1、启动高压加热器使其投入运行时，应加以注意。因为高加的使用寿命以及非正常的损耗和故障与使用有极大的关系。一般说，在任何情况下，为避免管系中焊缝处受到较大的热应力冲击，启动速度不能太快，单台加热器的给水温升、温降应控制在1.85℃/分之内，温升最多不超过3.7℃/分，温降最多不超过2℃/分，调整负荷时也需要严格控制温升温降率。大部分电厂都是控制加热器末级加热器的出水温度变化率不超过上述要求，但在负荷变化时，往往前级（第一级加热器）温度变化超过了要求，这也是第一级高加易损坏的原因之一，希望电厂能对这一点给予重视。
2、启动方式宜先投入水侧，后投入汽侧。
1）检查阀门和仪表的完好状态，各辅助水、气、电接通。
2）先操作给水进出口阀（进口给水阀和出口止回阀）上的手轮，使阀杆升起，仅留1～2个丝扣，开启活塞上下的放气、放水阀，此时缸内有一股来自节流孔板的细流通过。
给水进出口阀（进口给水阀和出口止回阀）具体操作按阀门使用说明书。
3）打开水侧放空气阀，将管系内充入从凝泵直接来的低压低温水（也可由加热器的进水口接一支旁路来实现），满水后关闭放空气阀，然后继续充水，待管系内压力和充水压力接近时，开启给水泵，此时给水走旁路，关闭低压低温水充水阀，打开给水管路上的注水阀，用给水泵来的高温水，来置换加热器内的低温水，同时打开排水阀（也可由加热器的出水口接一支旁路来实现）。直到排水温度接近进水温度，最后关闭排水阀，继续升压，当管系内的压力接近或达到给水压力时，由于面积差而使作用在阀瓣上下的力不同，使阀瓣开启，关闭给水通往旁路的管道，给水流经管系后流向出口阀，进入锅炉，水侧投入后，关闭注水阀和活塞上的放气阀，切记不能关闭活塞下方放水阀。
4）打开汽侧启动放空气阀，缓慢打开抽汽逆止阀和抽汽电动隔离阀，蒸汽侧由低至高逐级缓慢投入，并控制温升。疏水调节阀处于运行状态，汽侧放空气阀见汽后关闭（如需冲洗汽侧杂质，可先开汽侧放水阀，冲干净后关闭）。
5）当汽轮机达到一定负荷，蒸汽压力达到一定数值（末级高加压力稍高于除氧器压力），化验水质合格后，高加可逐级疏水并疏入除氧器中，打开运行排气阀。
6）调整疏水调节阀，使水位控制在正常范围内。
3正常停运
3.1当汽轮机减负荷，抽汽压力降到一定数值，应缓慢关小电动抽汽隔截阀，并控制给水温降率不超过2℃/分，压力继续下降，末级高加压力稍高于除氧器压力时关闭电动抽汽隔截阀和逆止阀。
3.2在操作3.1的同时，应缓慢关闭高加疏水阀和运行排气阀。
3.3手动打开电磁阀旁路阀门，关闭给水进出口阀，并旋下手轮，高加停止进水。
3.4打开水侧、汽侧放水阀。
4、事故紧急停运
U形管焊口严重泄漏或U形管爆破、疏水调节阀失灵而无法处理、汽水管路阀件损坏等紧急事故，均应停运高加，其程序如下：
4.1先开启危急疏水阀，以缓冲高加满水事故。
4.2当高加水位继续上升时，保护系统会自动关闭给水进出口阀和电动抽汽隔截阀，如果自控失灵，应立即手动打开电磁阀旁路阀门，使进出口阀快速关闭。
4.3关闭通往除氧器的阀门，并注意壳体内压力不应升高。
4.4打开水侧、汽侧放水阀。

鉴于各电厂运行方式和习惯各不相同，本文所提及的运行方式仅供参考，电厂可按实践经验、具体情况和电力系统有关文件规定，编制高加运行规程。

五、维护：
1、高压加热器投运时，保护系统必须同时投入运行，严禁无保护运行。保护系统必须保证动作灵敏可靠，如元件失灵应立即修复或更换。在保护系统投运时，给水阀活塞上部的排空阀必须关闭，且不得泄露。
2、给水阀与止回阀至少每周动作一次，可通过升高高加水位，打开电磁阀、或者手动操作与电磁阀并联的截止阀，使其动作。
3、高压加热器在运行过程中，运行人员要随时监督高加本体内凝结水位。
4、运行过程中，应随时对高加系统中各出入口的压力表、温度计的读数进行监督，以便及时发现意外。
5、如高加管系有泄露，给水阀与止回阀将自动关闭，高加给水被切断，给水经旁路流至锅炉，此时，运行人员应立即把蒸汽入口阀切实关闭，以免蒸汽继续流入高加发生意外。
6、如果高加疏水系统如选用本公司生产的汽液两相流疏水阀，则按附件1《两相流疏水调节装置-系统图》以及附件2《两相流疏水调节装置-操作说明》中有关要求进行安装调试。
运行过程中，凝结水的最佳水位应为正常水位，两相流疏水阀的开度应以此要求进行调节。
六、检修
1、高加如需对外壳或管系进行检修，在高加解列退出运行后，将汽侧及管侧的放水阀打开，将水放干净，卸下水室螺栓，取出四合环、密封座等，沿汽侧切割线割开外壳，吊起管系对其进行维修。
1.1石棉密封环在机组运行时承受轴向力，可能大于石棉密封环成形压力，致使变形量大，可能使有关零部件被相互粘牢影响拆装，当需要拆卸水室密封零部件时，应先将密封座向下压移5～10mm，然后再拆卸四合环、均压圈、密封环、密封座等。
1.2每次装进密封环时，应事先将密封环的外表面及水室与其接触部分表面涂上片状石墨粉调和物，可减少石棉密封环的粘结现象。
石棉密封环为专用密封垫圈，每次拆装后均应更换，该垫圈建议从我公司订购。
2、给水阀活塞，由于长期运行，不断有水流入，可能带入脏物使其密封圈受到磨损，这样会使给水阀动作易卡住或动作迟缓。此时，应打开活塞去除脏物。密封圈损坏时应予以更换。而如果有脏物进入外活塞上孔，使其堵塞时，就会误动作，使给水阀关闭，此时应去除小孔中脏物。有关阀门的详细说明请见阀门厂提供的说明书和图纸。
3、定期提升检查安全阀，以保证安全阀动作可靠。
4、高加拆装后，如发现垫片有损坏时，应及时更换。
5、水管道冲刷减薄而损坏在电厂时有发生。电厂可将易坏的部分管道改成厚壁不锈钢管以延长使用寿命。另外，加强定期检查测量壁厚，在壁厚减薄过大时，更换新管道。
七、事故处理
1、高加水位异常
造成水位异常的情况有以下几方面：
1.1U形管口泄漏或爆破。

1.2疏水调节阀失灵。
1.3系统阀门误动作或失灵。
1.4水位表失灵或假水位。
1.5汽侧压力过低，疏水压差太小。
2、水位异常的处理方法
2.1检查水位计，判断水位是否正常。
2.2手动开大疏水调节阀，检查水位是否下降，确定水位升高是U形管或焊口泄漏引起，还是调节阀等其它原因造成。
2.3如因U形管爆破或U形管严重泄漏无法维持水位，应停用高加进行处理。
3、保护系统的事故处理
检查保护系统动作讯号及水位情况，如确实水位升高动作则停用高加并查明原因，在消除缺陷后方可恢复高加投运，如系误动作，则应查明原因，消除缺陷后方可投入保护装置，并恢复高加投运。
八、高加管口泄漏或U形管破裂修理
1、高加管口泄漏或U形管破裂后，先查找泄漏点：
1.1高加水侧水放净，并拆开水室密封和二流程的隔水盖板等。
1.2高加汽侧放水阀，放空气阀关闭，并通以0.785 ～0.981MPa压缩空气。
1.3检查管板表面，如果U形管焊口泄漏，就会有气泡不断冒出，在该处作好标记，然后将泄漏部位的焊缝凿清，并进行补焊。
2、换热管与管板焊缝的修补
如果焊缝泄露，应将原焊缝凿去，然后擦清表面锈迹、水分，再进行补焊。凿焊缝时，注意不要碰伤管板或换热管。补焊可采用J506焊条或手工氩弧焊等方法，补焊时不应影响周围其他接头的焊缝，不要使管板、管子过热。焊缝应做着色检查，不允许有线性显示。

3、堵管
如换热管泄露，则必须堵管。
3.1、如果换热管管口完整无损，仅仅是管子内部泄露时，则不必完全铰去管口区域的管壁，直接用堵头堵住管口，按图1焊接即可。堵前先铰孔，以达到合适的配合尺寸。
3.2、如果换热管管口管壁已经损坏，则必须将管壁全部铰去，用堵头将管口堵住。去除管壁时，先用钻头钻孔，将管壁大部去掉（至少深76mm），壁厚留0.127mm，再用绞刀铰去剩余的管壁，按图2焊接即可。

以上各焊接在施焊前均要对管板预热，预热按有关规程进行。
3.3、堵头应采用低碳钢材料，长度为50mm，并带有锥度，锥度为0.05㎜/mm。堵头大端至少要比管孔大0.025mm且不大于0.05mm。在堵头大端打一沉孔，深度约20mm，直径以保持至少3mm壁厚为宜。
3、换热管焊缝焊补或堵管后，应做气密性试验和水压试验。

附件1：两相流疏水调节装置-系统图

注：1.两相流信号筒上的水位线应与液位计上要求的正常液位一致。
2.两相流信号筒安装时箭头方向应竖直向上。
3.两相流疏水阀安装时箭头方向应与疏水方向一致。
4.两相流信号筒及两相流疏水阀产品编号应与高加本体产品编号一致。
5.以上系统图供参考。
附件2：两相流疏水调节装置-操作说明

操作说明：
1.首先将两相流信号筒及两相流疏水阀按照系统图所示安装，安装时应切实注意系统图中的4个注意事项。
2.为确保加热器液位报警灵敏与满水时保护动作可靠，加热器液位报警系统与满水时保护动作应提前试验。
自动疏水调节装置应在机组最大负荷下，或者说应在加热器疏水量最大时，进行自动疏水调节装置的调整。
运行操作步骤如下：
1）液位投入运行，首先将旁路阀(5)、流量线型调节阀(2)全开，闸阀（4）全开，
观察液位计，加热器中应无液位。
2）第二步，关闭旁路阀(5)，再关闭流量调节阀(2)，这时加热器液位应逐渐上升，直到液位接近正常液位时，缓慢开启流量调节阀(2)，直到液位能够自动维持稳定状态，流量调节阀调整完毕。
3）如果在调试过程中出现满水，可迅速开启旁路阀(5)，待液位下降后再进行调整。调节方法返回第二步。

投入运行初期，应经常监视加热器的液位变化，尤其注意观察机组最大负荷
和最小负荷时加热器液位变化情况，作到有效调节疏水流量覆盖面。

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