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为了使设备长期安全可靠地运行,并达到设计规定的预期效果,正确的操作和妥善地保养极为重要,此外正确的安装和调试也很重要。
希运行操作人员能切实贯彻本说明书有关条例。
需要说明的是:
本说明书是通用说明书,不列出加热器的性能和结构数据,水压试验和起吊重量数据。
对这些数据将另附具体产品说明书给予说明。
第一章说明
1·
1概述
l·
2水压试验
3设计特点
3·
1过热蒸汽冷却段
2凝结段
3疏水冷却段
4结构特点
4·
1壳体
2水室组件
3管子
4隔板与支撑板
4。
5防冲板
第二章安装一运行
2·
1安装
2运行
2·
1温度变化率规定及限制
2低压加热器的运行
3保持最佳性能
1排气接口和控制
2超载荷限制
3疏水水位控制
4超载荷工况
第三章水室维修
3·
1水室隔板泄漏
2堵管方法
3换管
第四章壳体的维修
4·
1三壳体焊缝
1·
1壳体的拆卸
2焊缝被口的制备
3壳体组装和重新焊接
1组装
2焊接
3检验和试验
4有关焊接的综合说明
1概述
低压加热器的作用是用汽轮机的抽汽加热凝结水,提高机组的热效率。
低压加热器一般为U形管、双流程,水室采用大法三密封或人孔型式。
低加接安置形式可分为:
立式和卧式二大类。
(图1—1、图1—2、图1—5)另有安置在凝汽器接颈中的低压加热器(图1—3,1—4)。
加热器的壳体和管束在出厂前必须进行水压试验,水压试验温度按规范规定。
上述水压试验可证实整体的加热器已制造完成,加热器安装到系统中后,通常还要进行系统的水压试验、此项系统试验会使加热器同时受压。
经过修理的加热器,当容器的部件是割下再焊上的,通常都要进行现场的水压试验。
现场水压试验的压力和温度按有关规范的规定,系统的水压试验同样也不能违反这些规范的要求。
水压试验的温度表示在产品专用说明书中和加热器的铭牌上,加热器适用的温度和压力应符合加热器总图要求。
组合式低压加热器壳程不允许单侧水压试验。
过热蒸汽冷却段是利用从汽轮机抽出的过热蒸汽的一部分显热来提高凝结水温度的;
它位于凝结水出口流程侧,并有包壳板密闭。
采用过热蒸汽冷却段可提高离开加热器的凝结水温度,使它接近或略超过抽汽压力下的饱和温度。
从进口接管进入的过热蒸汽在一组隔板的导向下,以适当的线速度和质量速度均匀地流过管子,并使蒸汽保留有足够的过热度,以保证蒸汽离开该段时呈干燥状态。
这样,当蒸汽离开该段进入凝结段时,可防止湿蒸汽冲蚀和损坏传热管。
该结构仅125MW机组低压加热器采用,大型机组的低压加热器不采用过热蒸汽冷却段。
凝结段是利用蒸汽冷凝时的潜热加热凝结水的,一组隔板使蒸汽沿着加热器长度方向均匀地分布。
进入该段的蒸汽在隔板的导向下,流向加热器的尾部。
位于壳体两端的排气接管,可排除非凝结气体。
因为非凝结气体的积聚会减少有效面积,降低传热效率并造成腐蚀。
疏水冷却段是把离开凝结段的疏水的热量传给进入加热器的凝结水,而使疏水降至饱和温度以下。
疏水温度的降低,使疏水流向下一级压力较低的加热器时,在管道内发生汽化的趋势得到减弱。
保持一定的疏水水位,使该段密闭。
疏水进入该段,由一组隔板引导流动,从疏水出口管疏出。
卧式低压加热器一般设置疏水冷却段,立式低压加热器一般不设置疏水冷却段。
l壳体
壳体是用钢板焊接的构件。
为保证接头质量,焊缝经无损探份检测。
壳体和水室管板焊接联接或用大法兰联接。
在壳体上装有支座。
大型机组设置在冷凝器接颈中的末二级低压加热器一般采用放在一个壳体中,中间用分隔板分隔,一般壳体与管束采用法兰连接。
水室由圆柱形筒、体法兰和管板组成,管板钻有孔以便插入U形管。
水室组件还包括进、出口管。
排气接管、安全阀接口和引导水流按规定流程流动的分隔板。
3管子
管子的尺大壁厚、材料可见加热器数据表。
一般管子是机械辘管在管板上。
4隔板和支撑板
钢制隔板沿着整个长度方向布置.这些隔板支撑着管束并引导蒸汽流沿着管束90度转折流过管子。
隔板又借助拉杆和定距管固定。
在加热器的上级疏水进口和蒸汽进口处设置不锈钢防冲板,可使壳侧液体和蒸汽不直接冲击管束,以免传热管受冲蚀。
第二章安装一运行
1安装
安装时,加热器周围要留有足够的空间,以便对加热器进行维修保养而不妨碍邻近的设备。
为了确保加热器能满意地运行和减少不必要的维修,加热器的安装不可通过连接管道或支撑结构将过大的力传递到加热器上。
不要使加热器成为管道支撑点,应在蒸汽疏水和凝结水管道上装置必要的膨胀节或膨胀弯头。
尽量减少加热器接头的反作用力。
外加的载荷会危害加热器和缩短其运行寿命。
切忌把管道强制装入法兰接头和焊接接头。
在运行前。
加热器的所有引出管道应安装保温层。
运行时,低压加热器的水位对加热器的性能及寿命影响甚大,特别是具有疏水冷却段的低压加热器,低压加热器的疏水指标是基于正常水位的,在运行前必须进行水位调整,使各控制、观察仪表的水位值与加热器要求的水位相符。
加热器安装时,不要使杂物落入加热器内,以影响加热器的正常运行。
2运行
l温度变化率规定及限制
当加热器冷态启动或者加热器运行工况发生变化时,温度变化率不论是上升,还是下降,均按2℃/min为宜,并且不应超过3℃/min。
1、正常起动与运行
⑴主机起动前。
应检查低加系统各部分阀门、仪表完好;
各抽汽阀门打开;
疏水调节阀开关自如,阀前、阀后截止阀全开,疏水调节阀的旁路阀关闭,1、2号低压加热器疏水导入凝汽器的截止阀开;
开启管、壳侧放气门。
关闭放水门。
⑵汽轮机启动带负荷过程中。
低压加热器自动投入工作。
放气门见水后关闭,当负荷升至1/3~1/2的满负荷时(此值根据各机组参数和系统情况而定),关闭2号低加至凝汽器的疏水截止阀,启动运行疏水泵(视机组而定),2号低加疏水导人给水管道。
打开运行排气系统阀门,运行排气导入凝汽器。
⑶监视各低压加热器水位情况,并适当调整疏水调节阔控制仪表,维持水位在正常范围内。
⑷经常检查l号(或1、2号)低压加热器的工作是否正常,如有故障,应及时消除,使之正常工作。
2、机组运行中低压加热器检修后的投运
⑴关闭管、壳程放水门,全开管程放空气门。
缓慢开启给水进口阀放空气门见水后关闭。
观察壳侧无水位升高现象,慢开给水出口阀关闭给水旁路阀。
打开运行排气门,2号低加疏水至凝汽器阀门开。
⑵稍开低加进汽门暖管。
注意遵守规定的温升率。
逐步开大进汽门直至全开。
如果是大旁路系统的投入,则应按抽汽压力由低到高逐个打开进汽门。
⑶观察水位。
调整流水问仪表直至正常,疏水投入自动调节。
2号低加疏水泵启动(视机组而定)。
关闭至凝汽器的疏水阀门。
3、正常停运
随着主机停止、低加也逐渐停运,停运、后开启亮侧放水门和抽气疏水门。
4、低加解列
⑴主机在运行中,低加发生故障需要解列检修,考虑到解列几个低加会对除氧器的正常工作带来影响。
因而当需要切除一组低加时,应逐渐将负荷降低,除氧器改用备用汽源供汽。
A、停止2号低加的疏水泵,打开低加至凝汽器的疏水门,向凝汽器注水。
B、逐渐降低除氧器内部压力至0.0196Mpa(表压),此值各机组略有不同。
降低速度不大于每分钟0.0098Mpa。
C、按顺序由高到低关闭解列低加抽汽阀门,打开低加抽汽旁路阀门。
关闭给水出口门。
D、关闭导向凝汽器的疏水截止门和解列低加的运行放空气门。
打开放水门。
排尽内部积如。
⑵当低加是小旁路装置时。
而需要解列检修的是其中某一只低加时。
A、先将上一级低加疏至本级的正常流水管道上的截止阀关闭,打开上级流水至下级低加的流水阀。
B、缓慢关闭解列低加的进汽门。
并控制温降率。
C、关闭解列低加运行放气门,打开解列低加的给水旁路门(汪意控制后一级低加并负荷速度),关闭解列低加给水进出口阀。
D、开启壳、管侧放气、放水门。
注意维持凝汽器真空。
注意。
一般情况下,1号低加不得单独解列。
l排气接口和控制
将集聚在加热器中的非凝结气体经排气口排放出去,这是非常必要的。
排气有两种方式:
⑴ 启动排气,通常都直接排入大气。
⑵运行排气,是连续进行的。
运行排气接口外的管道上,尚须装置一只节流孔板,(此节流孔板制造厂不提供),对具有内置式排汽装置的低加不需另装节流孔板。
不要将运行排气逐级排到一台较低压力的加热器中去,这会导致有害气体的积聚,引起传热恶化,应将运行排气直接排到冷凝器中去。
为了检查和维修的需要,使一台加热器旁路,从而使其它加热器的流量增加到有害程度。
或超过规定的极限,这是不允许的。
⑴正常水位
正常水位就是设计中的最佳水位,这在加热器的总图和加热器水位指示板上都清楚地表明了。
而热态的最佳水位需要在运行中调整确定。
当加热器达到运行工况并稳定运行时,尽可能保持在正常水位,通常疏水调节阀控制水位。
水位表连在壳体上以便操作人员进行就地观察。
一般水位允许偏离正常水位上下38毫米,对于立式加热器上下偏差5O毫米。
⑵低水位
正常水位以下38毫米(对于立式5O毫米),低于此水位时。
对于有疏水冷却段的加热器,会使疏水冷却段进口露出水面,而使蒸汽进入该段,这将破坏该段的正常工作而造成故障:
A、造成疏水端差的增大;
B、由于泄漏,蒸汽潜热的损失,使加热器性能恶化;
c、在疏冷段进口和整个段内造成冲蚀性危害,将使管子损坏,为确定是否漏汽,可根据疏水出口温度与给水进口温度相比较。
根据设计工况,运行正常时,疏水温度大约高于给水进口温度5.5℃到11℃,如果疏水温度高于给水进口温度11℃到27.5℃,则疏水冷却段可能部分进水和漏汽。
⑶高水位
正常水位以上38毫米(立式50毫米)即为高水位,高于此水位时开始有传热管漫漫在水中,使可用的有限传热面积减少,导致加热器性能下降(使给水出口温度降低)。
高水位由下列情况造成:
A、疏水调节阀运行不正常或有故障;
B、逐级流水的加热器之门压差不够;
C、超载;
D、管子损坏。
如果管子泄漏,则要立即采取措施,堵塞坏管子,以免高压水对邻近管子的冲蚀损害。
过分的超载荷工况下运行,会危害设计规定的机械完整性,这是不允许的。
在超越设计规定的工况下运行会缩短加热器的寿命,为了确保使用寿命,超载运行应尽量减少,并尽可能快地回到设计工况。
1水宝隔板泄漏
低压加热器水室隔板焊缝出现裂缝或冲蚀,可按下述方法修复。
⑴用打磨、碳弧气创或铲削法除去受影响部分的一些金属材料,切割或打磨出一个V型坡口;
⑵从该部位清除所有异物;
⑶使用直径为三毫米的焊条修复。
⑴确定所有受损管子。
并测定受损管子二端的内径,按图3-1要求机加工相应需要的堵头。
堵头长约50毫米,锥度1:
200,大端比管子内孔大0.2毫米,将堵头塞入对应的管孔中,用工具将堵头敲紧,但不要用力过猛,以免影响附近管子的密封。
⑵修理完成后,对壳程进行水压试验,其压力与温度按总图规定,水压试验时,谨访堵头弹出伤人。
3换管
如管子堵管达到相当数量(大约总管子数的15%),并且已明显影响加热器的性能和机组的运行效率时,应及时换管,换管时将水室大法兰(对人孔水室是人孔盖)、管板、壳体大法兰(对于全焊接壳体,可参见壳体的维修),拆去水室、吊出管板和管束,将老的传热管拆去。
装上新的传热管,机械胀管可采用本厂提供的随机附件辘管器。
第四章
壳体的维修
(该章仅对全焊接结构)
1壳体焊缝
下列说明包括壳体拆卸和环缝焊接,作为指导电厂维修人员拆卸完体和把壳体重新焊接。
加热器总图中表明了焊接结构的剖面,加热器检修工作开始前,要熟悉总图。
进行这种现场修理前。
建议制造三个定位支架。
(见图4一1)。
A、使加热器停运,排除水侧和汽侧的水。
B、拆除所有可能妨碍壳体拆卸的各接口管道。
用气弧创切割在管道上的现场焊接缝,至管道内壁留下1.5毫米的厚度。
剩余管壁用薄型切割砂轮割断。
(砂轮厚度≤3毫米)。
C、根据总图给予的尺寸,定出现场切割中心线,划一条连续的圆周线,表明准备切割的确切位置。
D、将事先造好的三个定位支架(见图4一1)按下列要求焊于加热器壳体上。
应沿着亮体周向大致相隔12O°
布置并骑跨在切割线上。
将定位支架焊接区域预热至121℃,用间断焊方法焊满角焊缝。
定位支架的定位销起对中的作用。
间距定位块使短接与壳体之间保持原来的间隔或距离以便重新焊接。
E、不锈钢板制成的防护环放在现场切割的环形区域下面。
当切割和重新焊接时,它可保护管束。
壳体材料的切割只能用气弧刨。
决不能用乙炔切割。
因为内部积有溶渣。
阻碍滑动配合,使壳体拉出时增加麻烦。
F、为了预防火焰切割裂缝,气弧刨前在热切割区域预热至121℃。
对厚度<32毫米壳体是推荐采用;
对厚度≥32毫米壳体则必须
采用。
G、用气弧刨将壳体材料,刨至内表面留下约1.5毫米,壳体厚度见总图。
气弧刨割成的坡口形式建议按图4-2、4-3、4一4、或者见总图的详图。
留下l.5毫米材料用高速磨头和薄型(厚度≤3毫米)切割砂轮磨断。
说明
如在定位支架区域砂轮受到阻碍,则可用锯片损坏正好在下面的任何部件。
H、开始拉壳体。
注意事项
卧式加热器管束隔板之间的下面配有滑动导轨,必须小心地操作以防壳体与管束隔板,支撑板之间发生卡住和擦伤。
I、使用手动葫芦能很好地控制起吊和牵拉。
当可使用行车时,手动葫芦连在行车和加热器之间。
壳体尺寸和估计重量见总图。
手动葫芦和其他工具的规格应能安全地承受这些力,加上其它可能的阻碍和磨擦所增加的负荷来确定。
J、壳体拆除时,沿着壳体长度,在每个管束隔板部位都要把管束支撑好。
在隔板下放置斜楔垫块或可调节的管式支撑,都能很好地用作支撑。
K、壳体要安放在适当的位置,以便在重新焊接前整修端部表面。
*该章仅对全焊接壳体。
2焊缝坡口的制备
A、用批枪砂轮会除切割部位的残留老焊缝和溶渣。
不要铲坏壳体金属。
如果切割时不慎铲坏壳体金属,要用结506焊条(根据壳体材料)将铲除部位补好,并且磨光使其恢复到原来的外形。
B、按照总图或附图4-2、4-3和4-4的要求制备加热器壳体的焊缝坡口。
壳体厚度≤19毫米的应采用单斜度坡口,厚度>19毫米的应采用单斜度坡口或组合斜度坡口。
C、从焊缝表面和邻近的母材表面,除去所有的油污、油脂、污垢或其他异物。
3壳体的组装和重新焊接
1组装
焊接前装一个临时夹具,把分开的壳体夹紧。
在壳体现场切割中线的两侧离开焊过大约250毫米的圆周上各点焊四个对称的角铁(尺寸75×
75×
6毫米)。
角铁门相距90度。
在每个角铁上钻一个孔,能穿过12毫米粗的拉杆,连接对边的角铁。
收紧每根拉杆。
直到壳体与定位决相碰为止。
(另一种办法是用坚固的C型轧要跨接定位支架),不要用加热和锤击的方法进行装配。
2焊接
A、接头厚度大于19毫米时,将接头表面和邻近母材预热至121℃。
并在整个过程中保持这个温度。
接头厚度≤19毫米时。
母材温度至少应是15℃。
表面潮湿时不能焊接。
强风期间要把焊接区域遮盖严实。
B、使用结5O7焊条。
C、用直径为3毫米的焊条沿环向间隔大致相等地固定8个点.焊接时使用反极直流电(壳体接在阴极上)。
为了避免焊缝金属出现气孔。
要使用干燥和烘热的焊条;
并保持短弧焊,每个固定焊缝约长50毫米。
使用120至130安培的电流。
所有焊接必需由合格焊工操作。
D、按图4-5所示(选择其中适用的)焊第一道根部焊道。
焊接必须谨慎,使焊道与每一个固定焊缝熔合。
对垂直的焊缝,要自下而上地焊接。
E、拆去角铁和定位支架。
去除电焊疤,打磨时必须小心,切勿损坏壳体。
F、目测检查根部焊道的裂缝和其他缺陷,如可能进行磁粉探伤;
但必须小心以免触头引起电弧烧伤。
如不能便用磁粉探伤设备,可用液态渗透检查。
(着色检查、抽查和萤光探伤等)。
继续焊接前。
要清除焊缝区域所有残留的着色剂和显示剂。
G、按图4-5所示(选择其中适用的)继续堆焊焊道。
持短弧焊接。
不要过分摆动。
焊道宽度不能太子焊条芯直径的6倍。
不要抖动或抽动焊条。
每个焊道在焊第二道以前要清除所有焊渣、焊药或异物。
检查每条焊道的裂缝、咬边、气孔和夹渣等缺陷。
继续焊接前,要除去所有缺陷,建议用装有小的轮型或尖型硬质磨头打磨或铲除掉这些焊缝缺陷。
H、应修整焊接表面过分凸起和凹陷的部位。
加强厚度不能超出下列尺寸:
板材厚度(毫米)最大加强厚度(毫米)
≤121.5
>12至≤252.5
>25≤503
>504
A、壳体与壳体短接的焊接和检查完毕后,必须按上管道接头以备水压试验和投运。
B、以总图上标明的试验压力和温度进行水压试验。
4有关焊接的综合说明
A、焊接准备——焊接前所有油污、油脂、污垢和其他异物要从接头表面及离接头边缘25毫米宽的母材上除掉。
由于加热,可能落到焊缝上的任何物质必须全部清除。
用满意的溶剂或清洁剂洗去除焊接区域的所有油污。
焊接前表面上不能残留清洁剂的混合物。
B、填充金属——应使用合格的药皮电焊条,(焊条牌号结507)药皮焊条必须装在密封的容器内,使用时可直接从该容器中取出。
离容器开启后的时间不能超过九小时。
所有其它的电焊条应放在温度为121~177℃的烘干箱内,至少八小时后才能使用。
焊条从烘干箱里取出超过九小时,在使用前必须重新烘干,天气潮湿时电焊条接触空气时间要缩短或使用手提式电焊条供箱。
C、电流——手工操作的涂药金属电弧焊应使用反极直流电,母材应与导线负极相连。
电流特性按图4-5上的电流和电压范围内选用。
D、组装和固定焊——支撑好所有的部件,以便尽可能地对准,并使固定焊和根部焊道的应力尽量减小。
使用定位块和足够数重的固定焊以保持规定的根部缝隙。
如需要固定焊时则按4·
1节的规定这行预热。
应由合格焊工进行固定焊。
固定焊必须象焊第一道焊道一样谨慎,确保完全焊透。
有裂缝或其他缺陷的固定焊必须在焊前除掉,并修补好。
E、焊接工艺
⑴焊条直径,电流和焊道层数应按图4—5选用。
⑵为了保证良好的根部焊道即第一道焊道,对坡口对准根部间隙和焊条操作要严格控制。
第一道焊道必须将每个固定焊缝熔合。
⑶如可能,根部焊道应从一侧堆焊,并从另一侧清除背部至露出金属。
⑷如可能,应在平焊即俯焊位置焊接。
⑸立焊位置时应自下而上地焊接。
⑹所有焊道要尽可能地保持狭小,焊道宽度不应超出焊条芯直径的六倍。
换用一根新焊条时,要在弧坑前约6毫米处起弧,然后回到凹坑处。
这样可在继续焊接前加热母材和消除弧坑。
⑺建议采用起弧板,不允许抖动和抽动焊条。
整个焊接过程中必须保持短电弧。
⑻焊接下道焊道前,必须从每一焊道上清除所有焊渣和焊剂。
用铲磨或刨的方法除去可见的和明显的缺陷;
如气孔、裂缝或咬边。
气弧刨前要求预热并用机械方法除去所有的锈垢。
不允许用锤击或激冷的方法。
⑼不允许有迭盖、咬边或突然的隆起或凹陷。
最后单道或多道焊缝的表面层应清除焊渣或焊剂,并有均匀和良好的外形。
图1-1
图1-2
图1-3
图1-4
图1-5
图3-1人孔拆装工具
图4-1焊接壳体时的定位支架
图4-4卧式加热器的坡口图
(厚度>
=19mm)
图4-5卧式加热器的坡口图
(厚度<
19mm)
图5-4泄漏探测装置
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