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锅炉再热器超温原因分析及解决对策 　　摘 要： 本文对影响锅炉再热器壁温的因素进行了归类，并根据各类原因提出建设性解决措施，这些措施可为制定降低再热器壁温的技术方案提供参考。 　　关键词：锅炉；再热器；超温 　　中图分类号： TK223文献标识码：A 文章编号： 　　 　　 　　0简述 　　由于过热器和再热器的受热面积增大，同屏管子数目增多，如何设计合理使得热量及流量等分配均匀成为我国锅炉设计向大容量、高参数发展的过程中亟待解决的问题。从大量文献中可看出在目前大型电厂中，锅炉再热器超温爆管现象很常见，电厂中对此种事故处理的方法主要是停机检修，或者在大修中更换管子材料使其更耐高温，虽超温次数在一定程度上得到减少，但仍没有从根本上解决再热器超温爆管这一问题。本文在文献[1]~ [6]的基础上，总结分析各电厂在运行中出现的再热器超温问题，并提出一些解决措施以供设计参考。 　　1再热器超温的因素分析 　　在运行当中造成再热器超温的原因很复杂，不仅与再热器的设计有关，而且还与机组的运行、燃烧方式等因素有关。但从换热角度来分析，主要原因有再热管管壁与管外烟气，管壁与管内蒸汽间换热及管壁本身的导热不良所致，下面分别对其影响因素进行简单分析。 　　1.1 管外换热 　　由热阻的定义分析可知，管外烟气换热对再热器温度的影响占主导地位，具体因素如下： 　　（1）炉膛出口过量空气系数。机组运行中通过监测炉膛出口过剩氧量来监控过量空气系数。烟气量和炉膛出口烟温的变化对过量空气系数造成最直接的影响，同时还会引起其他运行参数的改变。 　　由炉膛出口温度计算公式： 　　 　　式中：M—经验系数，它与燃料的性质、燃烧方式和燃烧器布置得相对高度、炉内火焰平均温度和理论温度等因素有关；Ta—炉膛理论燃烧温度；0—波尔兹曼常数；a1—炉膛黑度；—炉内辐射受热面热的有效系数；F1—炉膛辐射换热面积；—考虑炉膛散热损失的保热系数；Bj—计算燃料消耗量；VCp—燃烧产物的平均比热容。 　　假设只有过量空气系数发生了变化，则忽略掉一些次要因素以后引入常数k，则： 　　 　　然后两边取自然对数，并取求导，最后得： 　　 　　经计算当变化不是很大时，其前面的系数变化非常小，可以忽略不计，因此变化时，炉膛出口烟温几乎不变。 　　增大时，烟道内对流换热量变化可以定性的有以下公式求得： 　　 　　其中：k=（d+f），是对流换热面有效换热系数；d=C1w0.65；； 　　f=C3T3；t=ty-tg。 　　同样两边取自然对数，并求导得： 　　 　　式中f=f /（d+f）。从上式可以判断出过量空气系数增大，对流换热量增大。同时增大时，烟气容积同步增大。因此过量空气系数增大时，再热器壁温升高。 　　另外，当过量空气系数减少时可能造成燃烧空气供给不足，使飞灰含碳量增高，从而增加机械不完全燃烧损失，另一方面过量空气系数减小时，排烟体积减小，排烟热损失降低，从而引风机电耗降低，增加锅炉整体的经济性。因此，选择合适的过剩氧量值非常重要。 　　（2）炉膛出口烟气动力场。①烟气余旋。在切向燃烧方式的锅炉中，炉膛出口的烟气残余旋转是造成过热器和再热器区域烟道中沿宽度烟气温度场和流速场不均匀的基本原因。这种不均匀性会造成过热器和再热器沿烟道宽度各屏(片)的吸热(热负荷)偏差。②烟气走廊。对流受热面中横向节距不均匀时，在个别蛇形管片间具有较大的烟气流通截面积，形成烟气走廊。烟气走廊阻力小，烟气流速快，加强了对流换热，烟气走廊还具有较大的烟气辐射层厚度，也加强了辐射传热。因此，烟气走廊也加大了再热管壁超温的可能性。③配风工况。炉膛配风工况的好坏直接关系着炉膛出口的烟气流场。一二次风配合良好有利于燃烧完全且使得出口烟气流场均匀。 　　（3）炉膛出口烟温及其分布。①煤质及煤粉细度。若运行燃烧煤种极不稳定，经常与设计煤种存在较大偏差。当燃煤的水分增大时，水分在炉内蒸发需吸收热量，这使得炉膛温度相对降低；水分增加同时使得烟气体积增大，屏式过（再）热器吸热量减少，对流过（再）热器吸热量增大，也有可能造成超温。②水冷壁结渣。当锅炉的水冷壁结焦时，水冷壁管被焦渣所覆盖，导热热阻增大，水冷壁吸热量减少，炉膛出口烟温升高；且当水冷壁吸收的热量减少时，锅炉的蒸发量减少了，这时就要加大煤量，烟气量的增加和蒸汽流量的减少将导致后部再热器的超温。③炉膛内的温度场。炉膛四面炉壁的热负荷可能各不相同，沿炉膛宽度温度分布的不均，将会不同程度地在对流烟道中延续下去，也会引起对流受热面的吸热不均，造成局部超温。④烟气余旋。对于四角切圆燃烧方式，烟气余旋不光使得烟气流场不均，也造成烟道内温度场不均，最后导致局部超温。 　　1.2 管内对流换热 　　（1）管内热偏差。热偏差是指