基于电站锅炉高温过热器超温爆管问题探究.docVIP

基于电站锅炉高温过热器超温爆管问题探究摘要：随着我国大型电站锅炉迅速发展，其可靠性和经济性都达到了较好的水平。但是由于锅炉蒸汽参数的不断提高，过热器受热面积越来越大，这样就不可避免地导致并联各管内的流量与吸热量发生差异而引起过热器超温。 本文是对电站燃煤锅炉过热器超温的问题进行研究，结合实际运行资料详细分析了造成过热器超温的原因，并提出了改进措施。 关键词：过热器 超温 爆管 解决措施 1、过热器的任务及特性 过热器的工作任务是把锅炉所产生的饱和蒸汽过热到一定温度，同时在锅炉的允许负荷波动范围内以及工况变化时保持过热蒸汽温度正常，其波动范围一般规定在±10℃以内。 过热器受热面中的工质是温度和压力都很高的蒸汽，又由于受热面常放于烟气温度较高的地方，因此它的管壁温度很高。 2、过热器直接爆管的原因 过热器爆管的根本原因有过热、磨损、腐蚀、焊接质量等，结合各厂锅炉过热器爆管实际可以看出，过热器爆管中由于金属过热造成的爆管约占30%，磨损约占15%，腐蚀约占10%，焊接质量约占30%,其它原因占15%，因此受热面超温和焊接质量差是造成过热器爆管的主要原因。下面我们主要从这两方面来分析爆管原因。 (1)管材质量差。如果炉管材质较差，组织不均匀，这些缺陷影响材料的强度，最终导致过热器管爆裂。 (2)焊接质量差。在制造或维修中由于焊接质量不过关，焊缝中存在气孔、夹渣、焊瘤等会导致频繁爆管。 (3)受热面短期过热。锅炉受热面内部工质短时间内换热状况严重时，使得管壁温急剧上升，则钢材强度大幅度下降，会在短时间内造成金属过热引起爆管。 (4)受热面长期过热。锅炉受热面管子由于热偏差、水动力偏差或积垢、堵塞、错用钢材等原因，管内工质换热较差，金属长期处于幅度不很大的超温状态下运行，管子金属在应力作用下发生管子胀粗，直到破裂。 (5)设计时选用系数不合理。如华能上安电厂由BW公司设计制造的“W”型锅炉，选用了不合理的受热面系数，使炉膛出口烟温实测值比设计值高80～100℃；又如富拉尔基发电总厂2号炉(HG-670/140-6型)选用的锅炉高宽比不合理，使炉膛出口实测烟温高于设计值160℃。 (6)炉膛选型不当。我国大容量锅炉的早期产品，除计算方法上存在问题外，缺乏根据燃料特性选择炉膛尺寸的可靠依据，使设计出的炉膛不能适应煤种多变的运行条件。炉膛结构不合理，导致过热器超温爆管。 (7)飞灰磨损。实践表明，在锅炉的运行过程中过热器磨损严重。 (8)计算方法不完善，导致材质选用不当。从原理上讲，在对过热器和再热器受热面作壁温校核时，应保证偏差管在最危险时的壁温也不超过所用材质的许用温度。而在实际设计中，由于对各种偏差的综合影响往往未能充分计及，导致校核点计算壁温比实际运行低，或者校核点的选择不合理，这样选用的材质就可能难以满足实际运行的要求，或高等级钢材未能充分利用。 (9)计算中没有充分考虑热偏差。如淮北电厂5号炉过热器在后屏设计中没有将前屏造成的偏差考虑进去，影响了管材的正确使用，引起过热器爆管。 3、过热器管超温应采取的措施 (1)为了预防过热器管超温，在运行中，应严格按运行规程规定操作，锅炉启停时应该严格按照启停曲线进行，控制锅炉参数和过热器管壁温度在允许范围内；严密监视锅炉蒸汽参数、蒸发量及水位等主要指标，防止超温超压、满水、缺水事故发生；做好锅炉燃烧调整，防止火焰偏斜，注意控制煤粉细度，合理用风，防止结焦，减少热偏差，防止锅炉尾部再燃烧；加强吹灰和吹灰器管理，防止受热面严重积灰；保证锅炉给水品质正常及运行中汽水品质合格等。 (2)对高温蠕变型可通过改进受热面，使介质流量分配合理；改善炉内燃烧，防止燃烧中心偏高；进行化学清洗，去除异物，沉积物等方法预防。对应力氧化裂纹型因管子寿命已接近设计寿命，可将损坏的管子予以更换。对氧化减薄型应完善过热器的保护措施。 (3)另外，减少飞灰撞击管子的数量，速度或增加管子的抗磨性来防止飞灰磨损，如：通过加屏等方法改变流动方向和速度场；假设炉内除尘装置，杜绝局部烟速过高；在易磨损管子表面加装防磨盖板。还应选用适于煤种的炉型、改善煤粉细度，调整好燃烧，保证燃烧完全。 (4)防止氧腐蚀注意停炉保护，新炉起用时，应进行化学清洗，去除铁锈和赃物，在内壁形成一层均匀的保护膜，运行中使水质符合标准，适当减小PH值或增加锅炉氯化物和硫酸盐的含量。 (5)防止应力腐蚀裂纹应注意去除管子的残余应力；加强安装期的保护。注意停炉时的防腐；防止凝汽器泄露，降低蒸汽中的氯离子和氧的含量。 4、结语 事实上，造成大型电站锅炉过热器爆管的原因很多，只有对过热器爆管的直接原因和根本原因进行 综合分析，才能从根本上解决电站锅炉的爆管和过温问题，有效地防