高壓加熱器是利用汽輪機(jī)的部分抽氣對給水進(jìn)行加熱的裝置。作為一種熱量轉(zhuǎn)換裝置，主要應(yīng)用于大型火電機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)，其傳熱性能的優(yōu)劣直接影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性與安全性。因此提高加熱器的傳熱效率，減小熱量傳遞過程中的不可逆損失，成為解決能源高效利用的重要措施之一。
1.啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力過大
加熱器位于給水泵和省煤器之間，當(dāng)加熱器投運(yùn)時(shí)，加熱器處于室溫狀態(tài)，而給水泵供水溫度高。加熱器殼體、管束、管板等主要組成部件驟然受熱，膨脹不均，熱應(yīng)力過大，導(dǎo)致加熱器水室管板泄漏，鋼管與管板焊縫泄漏。由于機(jī)組啟停頻繁，啟停時(shí)加熱器的溫度變化率超出允許值，使管束與管板膨脹不均，從而產(chǎn)生一定的熱應(yīng)力，在這種應(yīng)力的反復(fù)作用下，管束受到損傷和破壞。
2.啟動(dòng)時(shí)加熱器振動(dòng)
高壓加熱器啟動(dòng)時(shí)處于0.1MPa的大氣壓力之下，而給水泵供水壓力在21.4-24.5MPa之間，給水電動(dòng)門開啟時(shí)間較短，當(dāng)大量高溫高壓給水涌入加熱器水側(cè)時(shí)，空氣不能及時(shí)排走，使加熱器受水錘沖擊，而產(chǎn)生振動(dòng)，加劇了對加熱器的損傷和破壞。另外，高溫高壓的蒸汽在管外流動(dòng)時(shí)，對管束產(chǎn)生橫向和縱向沖刷，產(chǎn)生和加劇了加熱器振動(dòng)，因振動(dòng)使加熱器泄漏的現(xiàn)象非常普遍。
3.加熱器疏水水位不穩(wěn)定
加熱器運(yùn)行時(shí)，其疏水水位熱工測量信號與實(shí)際水位不一致，實(shí)際水位在要求范圍內(nèi)，而熱工測量信號卻反映偏高或偏低。當(dāng)反映偏高時(shí)，事故疏水電動(dòng)門開啟，導(dǎo)致加熱器低水位或無水位運(yùn)行;當(dāng)反映偏低時(shí)，事故疏水電動(dòng)門關(guān)閉，疏水水位升高，致使高水位保護(hù)動(dòng)作，事故疏水電動(dòng)門自動(dòng)開啟。無論測量水位信號偏高或偏低均造成事故電動(dòng)疏水門頻繁開閉，使管束受到不應(yīng)有的沖刷、振動(dòng)和管板過熱，加速管束損壞。另外由于加熱器危急疏水電動(dòng)門關(guān)閉不嚴(yán)造成內(nèi)漏，不能保持合格的疏水水位，致使管束長時(shí)間受到汽水沖刷振動(dòng)和管板過熱。
4.管束漏水對周圍管子的破壞
加熱器內(nèi)部的管束緊密而有序的排列在一起，由于水側(cè)壓力(21.4-24.5MPa)高于大汽側(cè)壓力(4.8MPa)，當(dāng)管子損壞斷裂時(shí)，高溫高壓水柱連續(xù)沖刷周圍管子，形成大面積泄漏。另外加熱器內(nèi)部的管束處于自由狀態(tài)，當(dāng)管子斷裂時(shí)，在高速水流的作用下，管子斷口自由擺動(dòng)，不斷碰擊周圍管子，對周圍管子形成一定破壞。
5.工作介質(zhì)對管束的損傷和破壞
?。?）沖刷侵蝕
過熱蒸汽冷卻段及其出口處管束容易受到濕蒸汽的侵蝕。若蒸汽中含有一定水分，那么在蒸汽段內(nèi)就會出現(xiàn)侵蝕損壞。蒸汽冷卻段出口處附近的管束有更多的機(jī)會受到汽水侵蝕。疏水冷卻段入口附近管束受汽水侵蝕的情況也較普遍。
?。?）管子給水入口端的侵蝕
損壞部位一般發(fā)生在管束的給水入口端約200~的范圍內(nèi)。入口管端侵蝕是侵蝕和腐蝕共同作用的過程，其原理為管壁金屬在表面形成的氧化膜被高紊流的給水破壞并帶走，在這種連續(xù)不斷的過程中，金屬材料不斷損失，最終導(dǎo)致管子破損，有時(shí)損壞面可擴(kuò)大到管端焊縫甚至管板。
?。?）腐蝕
腐蝕損壞是加熱器管束損壞的常見形式。分為以下8種情況：一般均勻腐蝕，電勢腐蝕，間隙腐蝕，點(diǎn)蝕，金屬晶間腐蝕，選擇性浸析或分離，侵蝕腐蝕，應(yīng)力腐蝕。
?。?）超壓爆管
給水泵出口壓力增大，可能使管束超過設(shè)計(jì)給水壓力發(fā)生爆管，此情況多發(fā)生加熱器啟停時(shí)。
6.管束自振的損傷和破壞
管束振動(dòng)是管殼式熱交換器中普遍存在的一個(gè)問題。具有一定彈性的管束在殼側(cè)流體擾動(dòng)力的作用下會產(chǎn)生振動(dòng)。當(dāng)激振力的頻率與管束的固有頻率或其倍數(shù)相吻合時(shí)，就引起共振，使振幅大大增加，就會造成管束的損壞。振動(dòng)損壞的形式：振動(dòng)使管子與管板連接處應(yīng)力超過材料疲勞持久極限，管子疲勞斷裂；振動(dòng)使管子在支撐隔板的管孔中與隔板金屬發(fā)生摩擦損壞，振幅較大時(shí)，在跨度之間位置相鄰的管子相互碰撞摩擦，使管子磨損或疲勞斷裂。
7.檢修工藝差
高壓加熱器在停機(jī)檢修時(shí)，由于檢修人員技術(shù)、職業(yè)道德等多方因素，進(jìn)行加熱器查漏時(shí)不清晰，對于管口與管板脹口處細(xì)小的裂縫和裂開管子周圍相鄰的管子未作處理，特別是已斷開管子周圍相鄰的管子已被高壓水流和斷管碰撞損傷的十分嚴(yán)重，雖然沒有泄漏，但抵御熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的能力已經(jīng)很低。在加熱器啟動(dòng)時(shí)，斷裂管子周圍相鄰的管子承受壓力和溫度驟升時(shí)，形成泄漏隱患。鄒縣電廠多次發(fā)生加熱器檢修后在投運(yùn)過程中大面積的泄漏，就是這一因素造成的。
