（华能济南黄台发电有限公司 250100）
摘要：华能济南黄台发电有限公司#10机组高压加热器水室内部分隔板冲刷损坏严重致使高加给水温升偏低，给水温度达不到设计值。机组热经济性降低，严重影响了机组的安全经济运行。#1-3高加水室隔板经过改造后，给水短路彻底得到解决，给水温度提高了3℃，达到了预期效果，取得了良好的经济效益。
关键词：高加 水室隔板 泄漏 改造
1.概述
华能济南黄台发电有限公司#10机组是东方电气集团东方汽轮机有限公司首批350MW超临界供热联产机组，于2011年1月投产。高压加热器（以下简称高加）由上海动力设备有限公司设计生产，型式为卧式表面凝结型换热器。该高加壳体均为全焊接结构，装有自密封型的人孔盖。高加是火力发电厂回热加热系统中的重要设备,它是利用汽轮机抽汽来加热锅炉给水的表面式加热器。抽汽通过高压加热器将锅炉给水温度提高,使汽轮机进入凝汽器的排汽量减少,提高给水平均吸热温度,降低乏汽损失,从而提高火力发电厂的效率。
2、发现问题
高压加热器水室内有一分流隔板,简称水室分流隔板,它的作用是将水室分为进水室与出水室。给水由给水进口进入水室下部(进水室),通过加热器热交换后从水室上部(出水室)给水出口离开加热器。2016年4月我厂#10机组迎来投产以来的首次A修，高加解体发现#1、2、3高加水室隔板均有不同程度的汽蚀冲刷现象。给水通过冲刷损坏的隔板不经过换热直接流入出水管，造成高加给水短路，影响高加加热效率，降低了高加给水温度。
3、造成高加水室隔板冲刷的原因分析
3.1紧固螺栓材质差和没有加装锁垫
紧固隔板使用的螺栓是普通碳钢螺栓而却没有加装防止螺母脱落的锁垫，长期处于高压给水大流量的冲蚀，工作环境恶劣，造成部分螺栓松动、脱落，紧固力减低，部分给水自水室隔板紧固螺栓的缝隙流向高加出口，长时间的就会造成螺栓空洞逐渐冲蚀增大，降低螺栓紧力的密封垫被给水冲破造成更大的泄漏量，这样周而复始恶性循环开始，导致泄漏量越来越大，直接造成给水温度降低，高加端差增大，高加效率降低。
3.2水室隔板强度不够
通过对拆下的水室隔板用光谱分析仪检测材质为Q235，B2类碳钢。对高温水抗腐蚀性能不够优良，局部易产生腐蚀穿孔现象，不耐冲刷。隔板厚度测量为14mm，强度不够容易弯曲变形，致使高加隔板冲刷变薄泄露。
3.3水室隔板连接方式不合理
高加水室隔板连接方式为四块搭接式隔板用螺栓固定在水室内，每块小隔板采用凹凸法兰连接，使用石棉垫密封。这种连接方式由于密封面多，增加了受给水冲击的面积，造成隔板冲刷的机率。（改造前的高加水室隔板形式见图1）
4、高加水室隔板冲刷危害
高加加热器投运，给水由给水进口进入水室下部(进水室),通过加热器热交换后从水室上部(出水室)给水出口离开加热器。当水室隔板出现汽蚀冲刷，这时高温高压的给水就会不断通过已经损坏的螺栓孔和出现间隙的密封面而进入高加的出水室，漏流逐渐造成给水短路。而且随着高加运行周期越长，给水对水室隔板的漏流日益加重，使高加温升逐渐降低，降低机组的热经济性。如果处理不及时，还可能造成水室隔板脱落，高加被迫退出运行。
5、改造方案与实施
为了保障高加的正常运行，提高高加的温升效率，使高加给水温度达到所需值，保证机组的经济高效运行。我们利用#10机组大修的机会，对高加水室隔板汽蚀冲刷进行了认真仔细的研究分析，制定出更换高加水室隔板提高温升的方案，并加以运用实施，以达到提高高加温升的目的。
5.1紧固螺栓和防脱落锁垫的选用
为了加强螺栓耐冲刷强度，法兰密封面紧固螺栓选用M14 8.8G高强度内六角全丝螺栓，长度为68mm。使用防脱落弹簧钢锁垫，螺母采用双螺母备帽方式，增加震动松动和脱落可靠系数。
5.2水室隔板材质的选用
新制造的隔板材质全部由Q235改为#20钢，隔板太厚给检修工作带来不便，太薄不耐冲刷。经过测算，最终确定隔板厚度由原来的14mm增加至18mm，以增加耐冲刷性能。
5.3水室隔板连接方式的改变
水室隔板由原来的4块搭接凹凸法兰连接形式改为中间保留一个为供检修进入的门框式人孔，其它部分全部采用焊接方式，以减少法兰连接的密封面积，这样就可以减少薄弱环节受高温高压水冲刷的机率，增强隔板耐冲刷性能。
考虑到高加椭圆形人孔门尺寸较小，整体的水室隔板无法进入，因此将水室隔板分为6部分，需在水室内组焊和连接。其中隔板内人孔要综合考虑检修人员的进出方便，最终尺寸确定为长480mm，宽为390mm。内人孔的门框与门盖采用法兰连接，结合面机加工精度要求达到▽3.2。门框厚度40mm，18个M14螺孔均布在门框四周，螺孔加工深度为30mm。改变以前贯穿式螺孔为不贯穿式螺孔；门盖厚度18mm，18个Φ16mm孔均布在门盖四周，要求机加工时门盖钻孔与门框螺孔眼中一致，在门盖适当位置安装上两个把手，便于安装组合。（改造后的高加水室隔板形式见图2）
5.4水室隔板的组装和工艺要求
5.4.1首先用硬质堵板将高加水室进水口封闭，上面覆盖一层胶皮，防止更换隔板过程中有异物掉入给水管道。将原隔板底座清理干净，与新隔板对接部分打磨出10-15mm的金属光泽；
5.4.2测量各加工件的安装位置并用记号笔标记好，将加工件分步就位于水室隔板底座上，用点焊方式将加工件固定，待整体隔板调整好位置后进行焊接；
5.4.3焊接采用焊条电弧焊，为了避免焊接过程中气孔的产生，要求使用烘干好的¢2.5mm和¢3.2mmJ507焊条,焊接电流分别为60-80A和100-120A。焊接时采用划擦法引弧，短弧间断焊接，第一遍选用小电流、小直径焊条对称焊接，防止加工件遇热变形；第一遍焊接完毕，应清渣自检，无夹渣、无气孔等缺陷后方可进行第二遍焊接。第二遍焊接应注意焊缝与母材应圆滑过渡，减少水流阻力和冲刷；
5.4.4焊接结束后，将紧固螺栓装在内人孔的门框上，门框与门盖接触面涂上红丹粉，对门盖进行试装，检查密封面是否完全接触。如接触面不够，需要对门框和门盖进行对研处理。
5.4.5将涂抹密封脂的高压石棉垫放在门框上，装上门盖。紧固螺母前使用防脱锁垫。螺栓的紧固要求对角紧固，螺母受力要均匀，最后再加装一个备帽螺母。
6、效果检查和效益分析
6.1我们对#10机组A修前后的高加在同一负荷情况下指标进行了跟踪，对水室隔板改造前后温升和给水温度进行了对比：#1高加温升提高了1.09℃，#2高加温升提高了1.11℃，#3高加温升提高了1.03℃；高加给水温度提高了3.04℃，因此我们认为此次高加水室隔板改造是成功的。（水室隔板改造前后高加温升对比表见表1）
6.2高加水室隔板改造后，避免了隔板冲刷损坏，即可有效减少了加热器管板的磨损机率，提高了机组的安全性。又避免了高加给水短路，提高了加热器的热效率。在一定程度上减少了供热煤耗。每次高加检修，仅需更换必要的密封垫，减少了检修费用与人工。该改造方案可作为同类型机组高加水室隔板改造的参考依据。
参考文献
[1]上海电气电站设备公司《高压加热器产品说明书》.
[2]华能济南黄台发电有限公司《汽机设备检修规程》.
论文作者:王建彬
论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期
论文发表时间:2017/4/25
标签：隔板论文; 螺栓论文; 加水论文; 加热器论文; 机组论文; 门框论文; 紧固论文; 《电力设备》2017年第3期论文;