高壓加熱器1壓力容器基礎知識壓力容器一般是指在工業生產中用來完成反應、傳熱、傳質、分離、貯存等工藝過程，并承受0．1MPa表壓以上壓力的密閉容器。《特種設備安全監察條例》中明確指出壓力容器的定義為：壓力容器，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設備，其范圍規定為最高工作壓力大于或者等于０．１ＭＰａ（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于２．５ＭＰａ·Ｌ的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體的固定式容器和移動式容器；盛裝公稱工作壓力大于或者等于０．２ＭＰａ（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于１．０ＭＰａ·Ｌ的氣體、液化氣體和標準沸點等于或者低于６０℃液體的氣瓶；氧艙等。

2壓力容器基礎知識1、壓力容器的結構壓力容器一般由筒體(又稱殼體)、封頭(又稱端蓋)、法蘭、密封元件、開孔與接管(人孔、手孔、視鏡孔、物料進出口接管、液位計、流量計、測溫管、安全閥等)和支座以及其他各種內件所組成。

3壓力容器的基本結構壓力表安全閥筒體封頭法蘭及密封件支座銘牌壓力容器基礎知識4壓力容器基礎知識

壓力容器的形式通常有以下劃分方法：

(一)按制造方法分分為焊接容器、鍛造容器、熱套容器、多層包扎式容器、繞帶式容器、組合容器等。

(二)按制造材料分分為鋼制容器、有色金屬容器、非金屬容器等。

(三)按幾何形狀分分為圓筒形容器、球形容器、矩形容器、組合式容器等。5壓力容器基礎知識

(四)按安裝方式分分為立式容器、臥式容器等。

(五)按受壓情況分分為內壓容器、外壓容器等。

(六)按壁厚分分為薄壁容器、厚壁容器6壓力容器基礎知識

(七)按工藝過程中作用原理分分為反應容器(代號R)、換熱容器(代號E)、分離容器(代號S)、貯存容器(代號C)，其中球罐(代號B)。

(八)按操作溫度分

(1)低溫容器(t≤－20℃)。

(2)常溫容器(t＞－20～150℃)。

(3)中溫容器(t≥150～450℃)。

(4)高溫容器(t≥450℃)。7壓力容器基礎知識

(九)按設計壓力分

(1)低壓容器(代號L)

0．1MPa≤P＜1．6MPa。

(2)中壓容器(代號M)

1．6MPa≤P＜10MPa。

(3)高壓容器(代號H)

10MPa≤P<100MPa。

(4)超高壓容器(代號U)

p≥100MPa。

另外，按使用方式可分為固定式和移動式壓力容器；按結構分為可拆結構和不可拆結構容器。8幾種壓力容器結構9壓力容器基礎知識2、主要參數

1)設計壓力：是指在相應設計溫度下用以確定容器殼壁計算壁厚及其元件尺寸壓力。壓力容器的設計壓力不得低于最高工作壓力，裝有安全泄放裝置的壓力容器，其設計壓力不得低于安全閥的開啟壓力或爆破片的爆破壓力。

2)最高工作壓力：是指容器頂部在正常工作過程中可能產生的最高表壓力。

3)工作壓力：是指容器在滿足工藝要求的條件下，所產生的表壓力。

4)試驗壓力：是指容器在壓力試驗時，容器頂部的壓力。10壓力容器基礎知識5)設計溫度：是指容器在正常工作情況下，設定的元件的金屬溫度，標志在銘牌上的設計溫度應是殼體設計溫度的最高值或最低值。6)試驗溫度：是指壓力容器在壓力試驗時，殼體的金屬溫度。7)計算厚度：是指壓力容器各部分元件按公式計算出的厚度。8)設計厚度：是指計算厚度與腐蝕裕量之和。9)名義厚度：是指設計厚度加鋼材負偏差后向上圓整至鋼材標準規格的厚度。11壓力容器基礎知識10)有效厚度：是指名義厚度減去鋼材負偏差和腐蝕裕量之后的厚度。11)實測厚度：是指壓力容器在檢驗時，用測厚儀所測出的實際厚度。12)外徑：是指圓柱、球形壓力容器外直徑。13)內徑：是指圓柱形、球形壓力容器內直徑。14)容器規格的表示：內徑X壁厚X長度(高度)，單位：mm，用符號表示：ф，&L。

12高壓加熱器概述高壓加熱器（亦稱表面式給水加熱器，簡稱高加）是利用汽輪機抽汽加熱鍋爐給水的裝置，它可以提高電廠熱效率，節省燃料，并有助于機組安全運行。按熱力學第二定律：熱量必然自發地從高溫物體轉移到低溫物體。高壓加熱器均為表面式加熱器，以管子作傳熱面，汽輪機抽汽進入加熱器殼體，在管子外面，給水在管內。蒸汽作凝結放熱，蒸汽的放熱量通過傳熱面金屬管壁傳遞給管內給水，從而提高給水溫度。13高壓加熱器概述從汽機來的抽汽是溫度較高的過熱蒸汽，過熱蒸汽從加熱器的蒸汽口進入，首先在高加過熱蒸汽冷卻段完成第一次熱傳遞。過熱段是利用蒸汽的過熱度加熱即將離開本級高加的給水，使給水出口溫度進一步提高。之后蒸汽進入高加飽和凝結段，在此進行第二次傳熱。飽和段是加熱器主要的傳熱區，加熱蒸汽在此釋放大量的潛熱并凝結成為飽和疏水，大大提高了給水溫度。飽和疏水聚集在設備下部，并在壓差的作用下靠虹吸原理進入疏水冷卻段，在此，飽和疏水再次釋放熱量，加熱剛進入高加的給水，完成第三次傳熱。最后疏水成為低于飽和溫度的過冷水，經由疏水出口離開高加本體。14高壓加熱器概述高壓加熱器的三段（即過熱段、飽和段、疏冷段）均按不同的熱交換模式采用先進的結構，并為其完成充分的熱傳遞配置了恰當的傳熱面積，使加熱器的設計更科學、合理，大大提高了電廠熱效益。我廠三期兩臺百萬機組設置了#3高加外置蒸汽冷卻器，是相當于獨立外置的#3高加外置蒸汽冷卻段，其目的是利用進入#3高加之前的抽汽的過熱度來加熱#1高加出口的給水，是最終給水溫度能進一步提高，從而提高機組循環熱效率，節省燃料。

#3高加外置蒸汽冷卻器采用U形管、水平臥式結構，僅設置一段傳熱，外形結構與高加本體結構相似，相當于一臺小型高加。15高壓加熱器概述常用的高壓加熱器為臥式U型高壓加熱器，主要由管側和殼側兩大部分組成，包括給水進出口、疏水出口、疏水冷卻段、凝結段、危急疏水出口、上級疏水進口、管束、過熱蒸汽冷卻段、蒸汽進口機給水出口等。管側段的流程為：給水首先由給水進口流入高壓加熱器的U形管，然后通過疏水冷卻段、凝結段及過熱蒸汽冷卻段三個傳熱區域進入水室，再從給水出口流出；16高壓加熱器概述殼側段的流程為：汽輪機抽汽由蒸汽進口進入高壓加熱器，然后通過過熱蒸汽冷卻段、凝結段及疏水冷卻段三個區域從疏水出口流出高壓加熱器的殼體部分。其中，過熱蒸汽冷卻段位于給水出口流程側，并由包殼板密封，其作用是提高高壓加熱器的給水溫度以使其接近或稍微超過進口壓力下的飽和溫度；凝結段主要利用蒸汽凝結時釋放的汽化潛熱來對給水進行加熱，隔板的作用是使得蒸汽沿高壓加熱器長度方向均勻分布，并在隔板的導向下流向高壓加熱器尾部；疏水冷卻段位于給水進口流程側，并由包殼板密封，其作用是把離開凝結段的疏水的熱量傳遞給進入高壓加熱器的給水從而使疏水溫度降到飽和溫度以下。17高壓加熱器結構圖18高壓加熱器泄漏的危害(1)

高加泄露會導致其泄露管周圍正常的管束受到高壓水的沖刷、沖擊而導致破壞泄露，受損管束數量增加，從而加劇泄露程度；

(2)

高加泄漏時隨著水位的急劇增高，若不及時采取保護措施，待水位淹沒抽氣管的進口，蒸汽帶水將返回到蒸汽管道甚至進入汽缸從而造成汽輪機水擊事故；

(3)

高加泄露導致解列時，隨著給水溫度的降低，為保持負荷不變需增加燃煤量及風機處的出力，從而造成爐膛過熱，汽溫升高，標準煤耗增加，機組熱耗率增加進而引起廠用電量的增加；

(4)

高加泄露導致停運時會引起汽輪機末幾級蒸汽流量的增加從而加劇葉片的腐蝕，還會使得鍋爐壁溫度超過極限值，抽汽口各級葉片軸向推力增加，此時為保證機組的安全，就必須降低或限制汽輪機的功率，若高加泄露時間過長，則會嚴重影響高加的投入率及電廠的發電量。19高壓加熱器泄露原因分析(1)

管子材質

管子材質不良，管壁薄厚不均時，若遇到高壓加熱器工作狀況異常，就可能導致劣質管子發生泄露；

(2)

沖刷

管子的外壁受到汽水兩相流的沖刷，逐漸變薄從而發生穿孔或受到給水的壓力而引起鼓破，若高加內部已有管子發生損壞并導致泄露，則給水將從泄露口沖出并沖刷破壞附近的管子或者隔板從而導致給水壓力的降低及鍋爐給水的減少，因此若發現管子有泄露應及時停運并檢修以降低損傷程度。20高壓加熱器泄露原因分析(3)

振動

通過高加管子內部的蒸汽流速嚴重超出設計值時管子會發生振動，若激振頻率等于或接近管子自身的固有頻率則會由于共振而引起管子的破裂損壞。蒸汽流速嚴重超標的原因在于進入高加的給水溫度偏低，此時為了保證足夠的熱量則需加大進入高加的蒸汽量從而引起管子共振，共振也會引起管子外壁與隔板管孔的摩擦從而使管子變薄，然后在高壓水的作用下管子會發生破裂。

(4)

腐蝕

當給水中的溶解氧過高或聲值過低時會使得高加管子的內壁受到腐蝕，此外當高加運行過程中若空氣排放不完全或者高加停運時仍不斷有蒸汽漏入則會使得高加管子的外壁受到腐蝕。21高壓加熱器泄露原因分析(5)

超壓

若高加水側壓力過高，而水側又未安裝安全門，此時過高的壓力會使得管子發生鼓脹變粗甚至開裂，低負荷運行時鍋爐給水調節門的開度較小，無法通過調整壓頭低的給水泵運行將使得高加長時間處于高壓力下運行，運行過程中負荷的突變或者緊急熄火時易發生此類情況。

(6)

除管子自身的各種問題外，高加惡劣的運行環境也會加劇管子的破壞，此外在檢修過程中，若沒有及時對泄露管子周圍進行保護性的堵管及補焊，則會因殘余應力過大而導致焊口泄露。

22高壓加熱器壓磅查漏1、拆除人孔門。我廠一期兩臺機組加熱器人孔門為倒門結構。密封面23高壓加熱器壓磅查漏我廠二期、三期四臺機組加熱器人孔門為自密封結構。2、拆除水室隔板。24高壓加熱器壓磅查漏3、在汽側通以0.6MPa壓縮空氣，用肥皂水涂抹管束在水室內觀察管板并找到破壞管。當管子破壞或管口焊縫泄