300MW锅炉高温过热器超温爆管问题的试验研究
300MW电站锅炉后屏过热器爆管原因分析和对策

Sa ls Sel J . . t i sE g er g 18 ,0 t nes t [ ] J Ma r l ni e n ,9 8 1 i e ea n i
( )6 1 :9—8 . 4
氏体与奥 氏体钢焊接时 , 焊缝和熔合线附近的金 属受 拉应 力 作用 , 离熔 合 线 稍 远 的金 属 受 压 应 力 作用 ( 指焊缝为奥氏体组织 ) 这种残余应力不能 , 用 焊后 热 处理 方 式 消 除 , 因此 在 熔 合 区贝 氏体 钢
侧易 产生 热疲 劳裂 纹 。
[ ] 吴非文. 8 火力发 电厂高温金属运 行 [ . 京 : M] 北 水利
电 力 出 版 社 ,9 9 1 1— 3 . 17 :3 17
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究[ ] 流体机械 ,0 13 ( )3 3 ,1 J. 2 1 , 1 :6— 84 . 9 [ O 杨富 , 1] 章应霖 , 永 宁, 新 型耐 热钢焊 接 [ . 任 等. M]
[ ] Y sia aK,eai i T k s ,t 1F bi - 7 ohkw T r s oi aK e a. ar a n h H, ma c
t n a d rp r e o C ro in e itn T 3 7 i n P o et s f o rso R ssa t P 4 H o i
o 再热 器 出 口压 力 3 6 a 出 口温 度 50o C; . 1MP , 4 C, 19 97年 3月 正式 投产 发 电。2 1 年 6月 , 炉 后 01 该 屏 过热 器管发 生爆 管 , 经现 场检 查 , 屏过 热器从 后 固定端 数 起 第 7屏 炉 后 第 1 管 异 种钢 焊 接 接 3根
锅炉高温段过热器管爆管原因分析及预防

锅炉高温段过热器管爆管原因分析及预防引言随着锅炉的普及和应用,人们对锅炉安全和运行的考虑也越来越多。
传统的锅炉高温段过热器管一旦发生爆管,就会造成重大的财产和人员的伤亡。
因此,对于锅炉高温段过热器管的爆管原因分析和预防显得尤为重要。
锅炉高温段过热器管爆管原因分析综合性原因1. 腐蚀过热器区域的金属管子会受到环境气体的腐蚀,导致管壁变薄,从而失去了承受压力的能力。
2. 疲劳经常在高温下工作的过热器管由于受到持续的热膨胀和冷缩作用,会经历多次的压力变化,从而导致管子的疲劳破坏。
3. 金属脆化当管子处于高温状态下,金属会受到高温的影响,导致硬度和韧性降低,从而在承受压力的时候发生运动破裂。
4. 缺陷引起的破损过热器管在制造和加工过程中可能会存在一些缺陷,这些缺陷在高温和高压的作用下容易发生破损。
组成部分原因1. 气侯原因气侯原因是高温段过热器管爆管的重要原因,特别是在环境气体腐蚀严重的情况下,会导致管子的不可逆损失并在产生内外腐蚀后发生破裂。
2. 运行水质问题运行水质问题也是过热器管爆管的原因之一,水中的化学物质、氧和碳酸盐等物质会使管壁腐蚀和脆化。
3. 工艺因素工艺因素包括了制造、加工、装配和运行过程中的各种评估和监测测量等问题。
如果工艺不到位,或者管壁厚度不符合要求,也有可能发生管子破裂。
实际中的案例分析实例一一座已经运营四年的燃煤锅炉,出现了高温段过热器管破裂的故障,造成了一个巨大的爆炸。
经过分析,发现裂纹萌生于焊接接头。
原因在于过热器管量具的设置不够有效,工艺导致焊接接头存在缺陷,加上较高的运行温度和压力作用下,导致管子破裂。
实例二一座锅炉的水壁管壁在运营三十年后,发生了不可修复的裂纹,原因在于长时间的水侵泡腐蚀,管壁变薄导致管子破裂。
锅炉高温段过热器管爆管的预防管理措施1. 定期检查修复对高温段过热器管的检查和修复非常重要,定期检查和有效的修复可以避免管子发生破损。
2. 安装监测装置在管子中安装温度计、裂纹探头等监测装置,可以及时发现管子的情况和管理问题。
浅议火电厂300MW锅炉组受热面爆管分析及解决措施

并严格按 评定工艺进行施焊 ,尤其一些 异种 钢焊 口施焊 时,
要严格执 行电力建设施工及验 收技术规 范,并在大修 中加强 对该类焊 口的探伤 复检工作 。
( )减 少和 防止锅 炉 “ 三 四管 ”爆 漏 的具 体措 施
1 完善设计 。设 计时适 当加 大安全力度是 防止锅 炉爆漏 .
造成 锅炉 “ 四管 ”爆 管的主要技 术原因有磨损爆漏 、过
热爆漏 、焊缝 爆漏 和母 材爆 漏 4种,其 中磨损爆漏 占总数 的
1 3以上 ,另外 ,应力裂纹、承压、腐蚀和金属老化等 因素也 / 不容忽视 。
( )锅 炉爆 管 因素分 锅炉 “ 四管 ”尤其是省煤器爆漏的直接因素 。
施。
( )前 言 一
锅 炉受热面 管简称锅 炉 “ 四管 ” ,即水冷壁管 、 热器管、 过 再热器管、省煤器管 ,“ 四管”爆漏是锅炉 的多发 事故 ,也是 影响火电厂安全稳定运行的主要原因之一 。 据有 关资料统计, 锅炉 “ 四管 ” 爆漏导致 的非计划停运 时间占总停运 时间的 4% 0 左右 ,约 占锅炉停运次数 的 7 % ,损失 电量约 占总损 失电量 0 的 5% 0 以上 。由此可见,锅炉 “ 四管 ”爆管事故是 引起 火电机 组运行 不稳定的主要 因素,对整个 电网的稳定运行都有很 大
300MW循环流化床锅炉受热面爆管的事故处理

300MW循环流化床锅炉受热面爆管的事故处理本文对300MW循环流化床锅炉受热面布置情况进行简要的分析,阐述了受热面爆管的原因、现象以及预防措施。
标签:30MW循环流化床锅炉;爆管0 引言山西平朔煤矸石发电有限责任公司现有两台300MW循环流化床锅炉,分别于2008年和2009年通过168小时试运行后投产。
机组运行状况基本良好,但是由于锅炉受热面爆管造成了机组的几次非计划停运。
本文对300MW循环流化床锅炉爆管现象进行分析,总结了爆管后的事故处理情况,希望能为其他同行在设计300MW循环流化床锅炉时提供技术参考和理论依据。
1 300MW循环流化床锅炉简介本厂锅炉为型号为SG-1060/17.5-M802,型式为亚临界中间再热、单汽包自然循环、平衡通风、循环流化床锅炉,主要由单炉膛、4台高温绝热式旋风分离器、4台U型返料器、4台外置式换热器、尾部对流烟道等部分组成。
2 锅炉受热面布置情况汽冷包墙包覆的尾部烟道深度15250mm、宽度10550mm,烟道布置有高温过热器、低温再热器、二级省煤器、一级省煤器(四组),高温过热器的布置方式为顺列、逆顺流布置,其他则采用顺列、逆流布置。
在顺烟气流一级省煤器的后面,还装有一台四分仓回转式空气预热器、布袋除尘器(5室)及两台引风机。
本厂锅炉中引入了4个外置式换热器,解决了尾部烟道受热面多,不宜布置的难题。
锅炉过热蒸汽流程如下:3 锅炉受热面爆管的现象锅炉受热面发生爆管现象,会引起炉膛压力的升高,引风机电流增大,自动时入口挡板增大,受热面两侧烟温偏差也随之加大,相反泄漏侧排烟温度会下降。
汽包水位自动投入的情况下,给水流量加大,两台汽动给水泵的转速提高,要保证汽包水位不下降,要求给水流量比主汽流量高出正常情况下许多,同时提高机组的补水率。
水冷壁或外置床内受热面爆管,将导致爆管侧的炉膛床温下降,床压升高,当炉内床料与泄漏出来的高温汽水发生混合时,床料的流化将会受到影响。
300MW机组锅炉屏过超温原因分析及控制

300MW机组锅炉屏过超温原因分析及控制发布时间:2022-09-26T01:10:15.846Z 来源:《当代电力文化》2022年10期作者:申志丹[导读] 四管泄漏问题是影响锅炉安全运行的一项主要因素,并且在锅炉非停事故中所占比例逐年呈上升趋势申志丹山西临汾热电有限公司山西临汾 041000摘要:四管泄漏问题是影响锅炉安全运行的一项主要因素,并且在锅炉非停事故中所占比例逐年呈上升趋势;在锅炉运行中控制好受热面超温超压也是防止锅炉四管泄漏的一项主要措施。
本文就300MW机组锅炉屏过超温问题从产生原因,预防措施等方面做了比较全面的分析,并取得一定效果,对同类型机组安全运行有一定的借鉴意义。
引言:临汾热电2×300MW燃煤机组采用东方锅炉厂生产的DG-1065/18.2-Ⅱ4型亚临界、一次中间再热、平衡通风、全钢架悬吊结构、全露天布置(运转层以下封闭)、固态排渣、自然循环汽包燃烟煤型锅炉,该炉为单炉膛“π”型布置。
过热器系统按蒸汽流程分为六级,依次为顶棚过热器、包墙过热器、低温过热器、全大屏过热器、后屏过热器、高温过热器。
按烟气流程依次为:全大屏过热器、后屏过热器、高温过热器、低温过热器。
1 屏过超温情况山西临汾热电有限公司#2炉在机组启动及加负荷变化过程中,大屏过热器壁温经常出现超温现象,主要为右侧,在一级减温水全开后,仍无法控制,具体数据如下:表1 :屏式过热器温度情况通过以上数据比较分析,#2炉负荷在240MW以上,右侧大屏过热器超温现象比较明显,已超过受热面报警温度(490℃)主要表现在两侧温度偏差较大,汽温偏差在30℃左右,壁温偏差最大在40℃以上。
2 屏式过热器超温原因分析(1)燃烧偏差问题:一次风调平试验结果: #1一次风机挡板开度为48%,一次风出口压力为8.56KPa;#2一次风机挡板开度为48.1%,一次风出口压力为8.64KPa;一次风母管风压为7.96/8.07 KPa。
300MW直流锅炉管壁超温分析及控制措施

用喷水减温 器调节汽温 , 这时蒸汽流 量小 , 温水在蒸汽 中 但 减 气化能力差 , 可能引起蒸汽夹 带水 分进入分 配集箱造成流 量分
配 不 均 而 引起 热 偏 差 。
1 设 备 概 况
某锅炉为亚临界压 力中间再热 U P型直流锅炉 ,单炉膛燃 用烟煤 ( 贫煤) 四角切圆燃烧 , , 固态 排渣 , 煤粉炉 , 炉本体采 锅 用悬 吊结构, 露天布置, 采用敷管式轻 型炉墙 , 采用传统的 n型 布 置 , 炉 膛 部 份 上 标 高 ( 棚 过 热 器 ) 为 5 .m, 炉 膛 宽 顶 8 6
炉膛 、 平烟道 和竖井烟 道的顶部 , 置 有顶棚过热器 ; 前、 水 布 在 后竖井烟道出 口装 有烟气调节挡板, 用于再热器调节温 度。
() 9 锅炉减温水 门不严 , 水漏 入过 热器 中; 炉后减温 水 门 停 没 有 及 时 关 闭 , 多 减温 水进 入 过 热 器 。 过 (0 炉 内烟 气充满程度 不均匀 , 1) 产生烟温 差 , 部分管 束吸 热量过大, 使壁温超限。 ( 1在启动 过程 中高 、 1) 低旁路调 整不 当, 成蒸汽管 道 中 造 的蒸汽通流量过小, 对管壁的冷却效果不好 , 造成管壁超温。 (2 在并网启动磨煤机带负荷过程中, 1) 对进入炉内的燃料量 控 制不 当 , 造成燃 烧 剧烈和 燃烧 滞后 , 导致各 过热器 管壁 超温 。 (3 在并网后的升负荷期间, 1) 一级减温 水用 量不当造成屏
电厂锅炉高温再热器爆管原因分析与对策

电厂锅炉高温再热器爆管原因分析与对策摘要:电厂锅炉出现高温高热,导致再热器出现爆管的问题,这是问题是十分常见的问题,但是对于电厂锅炉的合理持续使用有十分重要的影响。
我国电厂目前所使用的很多300MW费单机组锅炉在开始投入使用的时候,容易出现高温再热器出现一种钢焊口出现爆破的问题。
笔者在本文中对高温再热器出现爆管的原因进行分析,并对爆口进行全面的深入检查,得出合理的管排结构和综合的爆管原因。
关键词:锅炉;再热器;爆管;应力一、高温再热器爆管材质分析1.钢102材料对于钢102材料来说,其本身具有低碳、低合金贝氏体型热强钢。
钢102材料主要是利用钨钼复合固溶强化、钒钛复合弥散强化和微量硼的强化。
这样的钢材料具有优良的综合力学性能,而且通过高端的工艺性和抗氧化性,在热强性能和使用中具有良好的效果。
对于电厂的锅炉来说,其本身的核心材料需要进行长期的受热,所以需要使用钢102材料作为锅炉的受热面,在长期的运行过程中,钢102材料本身并没有受到温度的较大影响。
此种钢本身具有良好的焊接性,而且具有良好的淬硬倾向和冷裂倾向。
根据锅炉高温再热器爆管的情况进行分析和研究,将其中的两根钢接头及性能化验分析对比,最终发现爆管的原因并不是由于钢102材料所导致的。
2.SA-213TP347H材料TP347H钢是铌稳定的铬镍奥氏体热强钢,我国存在与之相互性能类似的钢号。
通过对TP347H钢的性能进行研究分析发现,其本身具有良好的热强性,而且通过长久的使用发现还有较强的抗晶间腐蚀性能。
这样的特点可以将其使用在碱性和酸性的材料中,在海水中也有良好的耐腐蚀性。
对于大型机组的锅炉来说,其本身需要确保受热面具有良好的热强性。
TP347H钢具有良好的韧性和焊接性,可以较好的提升组织的综合稳定性。
在进行钢焊接的时候,可以进行手工的焊接,焊接所选用的焊条主要是奥132焊条。
3.Inconel82焊丝Inconel82焊丝是比较有名的镍基焊丝,我国目前所生产的ERNiCr-3焊丝和其本身的性能是基本相同的。
300MW循环流化床锅炉蒸汽超温分析和探讨

循 环 流化床 锅炉 的蓄 热能力 很强 , 致 主 、 热 导 再 气 温 的 变 化 有 一 定 的 延 迟 性 , 种 延 迟 性 一 旦 开 始 这
限制 了机 组负荷 。
2 3 2 调 整 门 性 能 不 良 ..
然 分 锅 两 再 流 的 气
2
循 环 、 环 流 化 燃 烧 、 次 中 间 再 热 、 冷 式 旋 风 循 一 汽 离 器 、 炉 膛 、 衡 通 风 、 态 排 渣 的 循 环 流 化 床 单 平 固 炉 。锅 炉 型 号 为 DG1 8 / 7 4 Ⅱ1 0 91. 一 。配 套 主 机 为 台 NZK3 0 1 . 7 5 8 5 8型 亚 临 界 、 次 中 间 O — 6 6/ 3/3 一 热 、 缸 双 排 气 单 轴 直 接 空 冷 抽 气 式 汽 轮 机 。 环 双 循 化 床 锅 炉 由 于 燃 烧 方 式 的 特 殊 性 , 成 影 响 气 温 造 因 素 较 为 复 杂 , 机 组 调 试 、 产 的 初 期 , 、 热 在 投 主 再 温超 温 现象 突 出 , 繁 超温 问题 影 响到 机 组 的安 频
第2 3期 总 第 2 9期 4
30 循环流化床锅炉蒸汽超温分析和探讨 MW 0
王 彦 琳 曹红 旺 , 亭 玉 皇 福俊 梁存 库 袁 楠 , 武 , , ,
(. 1 内蒙 古 京 泰 发 电 有 限 责 任公 司 , 内蒙 古 鄂 尔 多 斯 0 00 ;. 蒙古 国 电 能 源新 丰热 电厂 , 1302内 内蒙 古 丰镇 0 20 ) 1 1 0
1 概 述
文献标 识码 : B
文 章 编 号 :O 7 6 2 (0 1 2 一 O 8 一 O 1O— 912 1) 3 O 7 2
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屏号
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A 点壁温 596
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B 点壁温 551
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542
543
543
545
548
554 563
附加壁温 39
1 结构和测点布置
1. 1 结构 高温过热器位于炉膛出口折焰角的上方 ,沿
收稿日期 :2003203218 作者简介 :施鸿飞 (1963 - ) ,男 ,上海发电设备成套设计研究所高级工程师 ,主要从事锅炉技术开发及试验研究等工作 。
·6 ·
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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65
41. 3
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44. 9
580
78
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0. 96
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600
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/
1. 28
48. 2
数据显示 :当管壁工作温度 < 580°C 时 ,在设计工 作压力下 ,12Cr1MoV 管能够满足 10 万 h 的设计 寿命 ,只是安全裕度较小 ,但是 ,当管壁工作温度 > 580°C 时 ,材料持久强度下降 ,氧化减薄速度加 快 ,在设计工作压力下 ,12Cr1MoV 管将无法满足 10 万 h 的设计寿命 。
Experimental Study on the Overheat2Bursting Problem of a 300MW Boiler’s High Temperature Superheater
SHI Hong2fei1 , ZHAO Fa2ming2 , XU Xin2hua2 , XU Xian2zhong2 , ZHAN G Fu2xiang1 , L I Li2ren1 (1. Shanghai Power Equip ment Research Instit ute , Shanghai 200240 , China ; 2. Jiangsu Changshou Power Co . Lt d. , Changshou 215536 , China)
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发电设备( 2003 No. 5)
300MW 锅炉高温过热器超温爆管问题的试验研究
图 3 300MW 内圈管汽温变化情况
图 4 启动至 220MW 同屏各管出口汽温分布情况
图 5 300MW 同屏各管出口汽温分布情况
两种工况下的温度变化情况 。结果表明 ,无论是 高 ,选用 12Cr1MoV 材料 ,设计欠妥 。
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21 出口汽温 548
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A 点壁温 594
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572
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576
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583 610
B 点壁温 550
541
541
542
543
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附加壁温 46
Hale Waihona Puke 374040
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Abstract : An extra temperature supervisory system was installed at t he high temperature superheater’s outlet and a number of gas temperature measuring locations were fixed as well. Then , after having taken down t he super2 heater outlet wall’s temperature variations during start2up , at 220MW , 300MW and under operating conditions , t he cause of overheat2explosion was revealed by additional analytical calculation. The paper presents suggestions for solving t he problem.
摘 要 :对高温过热器出口段加装壁温测量在线检测系统和烟气温度的测点 ,确定锅炉在启动 、220MW、 300MW 及运行工况改变时过热器出口管壁温度的变化情况 ,通过试验和分析计算 ,找出过热器超温爆管的 原因 ,提出解决问题的办法 。 关键词 :锅炉 ;高温过热器 ;超温爆管 ;壁温 ;寿命评估 中图分类号 : T K223. 32 文献标识码 :A 文章编号 :16712086X(2003) 0520006205
热器的进出口集箱 、管屏出口段内外圈管子装设 壁温测点 ,另外在出口集箱三通对应的管屏处 ,从 左至右分别为 6 ,8 ,10 ,21 ,23 ,25 共 6 个管屏的出 口段每根管子均装设壁温测点 ,合计 110 个测点 。
烟温测 量 在 高 温 过 热 器 出 口 两 侧 水 平 烟 道 内 ,利用铠装热电偶在三层观察孔内进行网格法 实时测量 。
5 结论
(1) 高温过热器内圈管出口段因结构原因 , 所受的对流 、辐射传热较强 ,其管壁工作温度偏 高 。超温是由于设计结构造成高温过热器管间热 偏差所致 ,为减少爆管频率 ,应提高材料的档次 , 试验结果可以为设计提供参考 。
本试验通过在高温过热器出口段安装一系列
壁温和烟温测点 ,利用高温过热器出口段汽温在 线检测系统进行了多个工况下汽温和烟温测量 , 获得各工况下高温过热器出口段沿烟道宽度方向 同屏各管子间的汽温分布规律 ,并通过计算确定 各状态时炉内危险点的管壁温度 ,对过热器壁温 进行动态检测及预警 。试验结果对同类型锅炉相 似问题的处理具有一定的参考价值 。
300MW 锅炉高温过热器超温爆管问题的试验研究
发电设备( 2003 No. 5)
炉膛宽度方向共布置 30 屏 ,每屏由 10 根 U 型管 子组成 。从后屏过热器引出的过热蒸汽经二级喷 水减温器后通过大直径管子交叉进入高温过热器 进口集箱 ,该管道上安装有蒸汽温度测点 。高温 过热器工作压力 16. 9M Pa ,出口工质温度 540°C。 详见图 1 。
2 试验结果与分析
图1
1. 2 测点布置 根据对锅炉高温过热器的结构特点和实际超
温爆管情况的分析 ,U 型管圈的出口段管壁温度 较高 ,且爆管多发生在出口段的内侧 ,故在高温过
2. 1 负荷变化对内圈管汽温的影响试验 2. 1. 1 启动至 220MW 负荷
该工况的测量结果见图 2 ,过热器出现超温 的次数较多 , 且左侧比右侧严重 。当负荷达到 220MW 时 ,出口汽温比较平稳 ,超温现象明显减 轻 ,过热器左右侧的汽温偏差不大 。分析其原因 , 主要是在启动阶段 ,运行方式不正常 ,磨煤机频繁 切换 ,高压加热器时投时停所致 。此时内圈管中 的最高汽温达 563°C。 2. 1. 2 300MW 负荷工况
300MW 负荷时的测量结果见图 3 。该工况 时高温过热器出口的汽温较前一工况时平稳 ,温 度的波动范围和超温情况好于启动至 220MW 工 况 ,但管屏内汽温大于 540°C 的时段有所增加 。 其最高汽温达 562°C。且多数情况下右侧汽温高 于左侧 。主要是锅炉热负荷的提高及炉膛出口烟 气残余旋转的影响所致 。 2. 2 同屏各管汽温变化试验
试验按启动至 220MW 和 300MW 两种工况 进 行 。图 4 和 图 5 分 别 是 第 1 0 管 屏 各 管 子 在 这
图 2 启动至 220MW 内圈管汽温变化情况 © 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
300MW 锅炉高温过热器超温爆管问题的试验研究
发电设备( 2003 No. 5)
3 壁温计算
及烟温的分布规律 ,结合该炉实际情况 ,对部分管 子在不同负荷下危险点的壁温进行了计算 。结果
通过试验获得的锅炉高温过热器出口的汽温 见表 1 。
表 1 管壁温计算结果汇总表
负荷 进口汽温
温度
同屏管号
力为 16. 9M Pa ,管子工作应力见表 2 。
应力计算结果考虑了 10 %的管壁负偏差 。
表 2 高温过热器内圈出口管段应力
工作温度 持久强度 许用应用 无减薄管子 8 年壁厚 减薄后管子 / °C / MPa (105h) / MPa 应力/ MPa 减薄/ mm 应力/ MPa
560
过热器出口的烟气温度场很不均匀 ,左右侧 烟温偏差较大 ,最大值为 164°C ,平均烟温左侧比 右侧高 58°C。说明在过热器出口烟气的残余旋 转尚未完全消除 ,当运行工况改变或炉内燃烧组 织不良时 ,会加大左右侧管子的壁温偏差 ,易导致 偏差管的超温爆管 。
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4 寿命评估
为分析高温过热器内圈管超温对运行寿命的
影响 ,对高温过热器内圈出口管工作应力进行了 计算 ,计算公式为 :