锅炉过热器爆管原因分析及对策(通用版)
锅炉高温过热器爆管原因分析及措施

锅炉高温过热器爆管原因分析及措施摘要:合理地配置供热热源,优化选择工业锅炉容量和台数,同时优化运行调整模式,是解决锅炉低负荷运行问题的有效措施。
通过爆口宏观形貌分析、化学成分分析、显微组织观察、力学性能试验,认为T91钢高温过热器早期失效的原因是管子内存在异物堵塞,管子长期过热后加速老化,性能下降,最终导致爆管,分析堵塞原因并提出了相应对策。
通过对化学成分、力学性能、金相、能谱、扫描电镜结果的分析诊断,找出了高温过热器爆管失效的原因,提出了预防措施。
关键词:锅炉高温;高温过热器;爆管原因引言高温过热器管作为锅炉四大管道之一,其作用是将饱和蒸汽定压加热到过热蒸汽。
过热器是锅炉最复杂的受热面,受热面管壁温度高,管内蒸汽温度高,高温烟气除了受热面进行对流换热外,还对受热面进行辐射换热。
当受热面受到烟气腐蚀、高温腐蚀或者锅炉结构不当导致受热面管内壁通流流量减小时,往往会使部分管壁超过许用温度,热稳定性下降,甚至造成受热面管壁过热、爆管等。
过热器对锅炉的安全性和经济性有着重要意义,它的运行工况不仅决定着主蒸汽品质的高低,而且关系着锅炉的安全运行。
1锅炉高温过热器爆管的重要性锅炉受热面管寿命受其煤质质量、烟气流程条件、运行工况、汽水品质的影响,爆管事故较多。
据统计,2009年由于燃煤紧缺,煤质大幅下降,锅炉实际燃用的煤种严重偏离设计煤种,造成锅炉运行工况变差,致使锅炉因超温、高温腐蚀、磨损等原因爆管不断,全年牡丹江第二发电厂7台机组,锅炉受热面共发生了9次爆管事故,其中#7炉高温过热器在短短的3天内发生爆管事故2起,严重影响机组的安全经济运行。
对其它受热面管不留死角的进行全面检查,并对有怀疑超温的高温过热器管进行取样分析。
由于整圈管子的质量已受其影响,表面过热起皮,受损严重,故对该圈管子更换处理。
建议合理布置受热面管壁温度测点,严格监视受热面管壁温度的变化,防止事故发生及扩大。
加强对高温过热器的外壁损伤宏观检查,对管屏变形情况及时矫正,防止损伤和变形部位受到局部过热,更换壁厚减薄严重的管段。
过热器爆管的根本原因及对策

过热器爆管的根本原因及对策二十世纪八十年代初,美国电力研究院经过长期大量研究,把锅炉爆管机理分成六大类,共22种。
在22种锅炉爆管机理中,有7种受到循环化学剂的影响,12种受到动力装置维护行为的影响。
我国学者结合我国电站锅炉过热器爆管事故做了大量研究,把电站锅炉过热器爆管归纳为以下九种不同的机理。
1、长期过热1.1失效机理长期过热是指管壁温度长期处于设计温度以上而低于材料的下临界温度,超温幅度不大但时间较长,锅炉管子发生碳化物球化,管壁氧化减薄,持久强度下降,蠕变速度加快,使管径均匀胀粗,最后在管子的最薄弱部位导致脆裂的爆管现象。
这样,管子的使用寿命便短于设计使用寿命。
超温程度越高,寿命越短。
在正常状态下,长期超温爆管主要发生在高温过热器的外圈和高温再热器的向火面。
在不正常运行状态下,低温过热器、低温再热器的向火面均可能发生长期超温爆管。
长时超温爆管根据工作应力水平可分为三种:高温蠕变型、应力氧化裂纹型、氧化减薄型。
1.2产生失效的原因(1)管内汽水流量分配不均;(2)炉内局部热负荷偏高;(3)管子内部结垢;(4)异物堵塞管子;(5)错用材料;(6)最初设计不合理。
1.3故障位置(1)高温蠕变型和应力氧化裂纹型主要发生在高温过热器的外圈的向火面;在不正常的情况下,低温过热器也可能发生;(2)氧化减薄型主要发生在再热器中。
1.4爆口特征长期过热爆管的破口形貌,具有蠕变断裂的一般特性。
管子破口呈脆性断口特征。
爆口粗糙,边缘为不平整的钝边,爆口处管壁厚度减薄不多。
管壁发生蠕胀,管径胀粗情况与管子材料有关,碳钢管径胀粗较大。
20号钢高压锅炉低温过热器管破裂,最大胀粗值达管径的15%,而12CrMoV钢高温过热器管破裂只有管径5%左右的胀粗。
(1)高温蠕变型a.管子的蠕胀量明显超过金属监督的规定值,爆口边缘较钝;b.爆口周围氧化皮有密集的纵向裂纹,内外壁氧化皮比短时超温爆管厚,超温程度越低,时间越长,则氧化皮越厚和氧化皮的纵向裂纹分布的范围也越广;c.在爆口周围的较大范围内存在着蠕变空洞和微裂纹;d.向火侧管子表面已完全球化;e.弯头处的组织可能发生再结晶;f.向火侧和背火侧的碳化物球化程度差别较大,一般向火侧的碳化物己完全球化。
锅炉受热面超温爆管的原因及预防措施

锅炉受热面超温爆管的原因及预防措施姓名:XXX部门:XXX日期:XXX锅炉受热面超温爆管的原因及预防措施在火电生产中,锅炉承压受热面超温爆管事故在非计划停炉中占有较大的比重,是影响机组安全稳定运行的主要因素,因此解决超温问题十分重要,现根据部分经验数据粗浅分析如下:一、原因分析1)根据日常运行记录可以发现,每台炉都有燃烧调整不当的情况发生,例如,没有根据燃烧需要及时调整各层燃烧器或炉排的配风,使燃烧工况偏离设计值,火焰中心偏移,导致燃烧行程加长,炉膛出口烟温升高。
如果锅炉各角一次风口风量不均匀,给煤机或炉排转速不均匀也能造成燃烧中心偏斜,甚至贴壁燃烧,使水冷壁局部超温。
在启、停给煤机及锅炉负荷升降的过程中,由于运行工况的变化率过大,炉膛出口烟道温度场和速度场分布不均,也会加大局部超温的可能性。
2)根据空气动力场试验,炉膛出口处可能存在着一定的残余气流旋转现象,而一、二次风的动量比会影响到烟气流的旋转强度,使沿炉膛宽度方向的炉膛出口烟温和烟速分布存在一定的偏差,造成水平烟道的烟温分布不均,在这种情况下,烟气温度场和速度场的分布偏差就使受热面吸热产生了较大的偏差,加大了局部超温的幅度。
3)由于煤种原因造成过热器或水冷壁严重结焦,或者因设备老化,吹灰设备等因素导致炉膛部分受热面粘灰严重,促使受热面烟气温度进一步升高,加剧了过热器的超温,造成过热器爆管。
4)锅炉本体都有不同程度的漏风,造成炉膛出口烟道烟气量增加,也加剧了超温。
5)给水品质不合格或者因为没有进行定期排污、除氧效果差、汽第 2 页共 5 页包加药量不合适等因素造成给水品质不良,易对管子形成腐蚀,引起受热面管内结垢积盐,影响传热。
当给水不合格时,在水冷壁上结垢并形成垢下腐蚀,会造成受热面在运行中发生超温现象。
6)设计安装方面,由于管子的长度和焊口的数量不尽相同,这个客观因素不可避免地使各受热面出现热偏差,产生超温现象。
二、防止爆管采取的措施1、加强入炉煤的管理从入炉煤的指标控制入手,避免燃用偏离设计值过大的煤种,通过合理掺配煤达到合格入炉煤标准。
超临界锅炉高温过热器爆管原因分析及对策

超临界锅炉高温过热器爆管原因分析及对策对某电站超临界锅炉T91钢高温过热器爆管进行试验分析,通过爆口宏观形貌分析、化学成分分析、显微组织观察、力学性能试验,认为T91钢高温过热器早期失效的原因是管子内存在异物堵塞,管子长期过热后加速老化,性能下降,最终导致爆管,分析堵塞原因并提出了相应对策.。
关键词:火电厂;T91钢;高温过热器;超临界锅炉;爆管;堵塞;长时过热;引言过热器是电站锅炉受热面的重要组成部分,工作压力、温度均最高,是受热面中工作条件最为恶劣的部件.。
由于压力等级的提高,超超临界机组的承压部件在结构上发生了很大的变化,尤其是锅炉受热面管径急剧变小,使异物很容易在内径较小的水冷壁、过热器区域堵塞而造成爆管,特别是双U布置的过热器,异物更不易被蒸汽带走,造成流通面积减少,导致部分管子因冷却不足而发生爆管.。
1爆管情况某电站超临界机组锅炉运行中分散控制系统(DCS)发出锅炉四管泄漏报警,就地检查发现锅炉水平烟道上部标高71m处有明显泄漏声,初步判斷为末级过热器泄漏,随即申请停机.。
停机冷却后进入炉内检查,发现初始泄漏点为末级过热器出口段右数第10屏前数第11根管,泄漏点距离下弯头9.0m,距离顶棚2.8m,泄漏的蒸汽将附近12根管吹损泄漏.。
该锅炉为SG-2080/25.4-M969型变压运行直流炉,四角切向燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、半露天布置、全钢构架∏形结构;额定蒸发量为2080t/h,过热器出口压力为25.40MPa,再热器出口压力为4.41MPa,过热器出口温度为571℃,再热器出口温度为569℃.。
至此次停机,累计运行仅12079h.。
末级过热器横向布置82屏,分前后两片,逆流布置;横向节距为224.0mm,纵向节距为76.2mm;每片13根管.。
初始泄漏管子规格为38.1mm×8mm,材质为SA213-T91.。
2试验分析2.1爆口宏观检查对末级过热器出口段右数第10屏前数第11根管初始爆口进行宏观检查:爆口处管径明显胀粗,最大为41.6mm;爆口狭小,长50mm,宽5mm,未完全张开,呈纺锤状;爆口部位管壁无明显减薄,爆口周围有较多纵向树皮状裂纹;爆口位于迎火侧.。
锅炉高温过热器爆管原因分析及防范措施

锅炉高温过热器爆管原因分析及防范措施【摘要】高温过热器是锅炉的主要构件之一,高温过热器爆管事故的发生不仅给电厂企业带来安全隐患也会造成较大的经济损失。
本文作者通过对高温过热器爆管事故原因进行分析,并提出了相应的防范措施,希望本文可以应用于其他同类型管材,对有效解决高温过热器爆管事件提供解决方法,具有一定的理论和显示意义。
【关键词】高温过热器;爆管;原因分析;措施1、前言随着社会的不断进步与发展,我国电力工业建设也在改革发展大潮中大步前进,在此期间,在电力行业范围内涌现出了各种类型的火力发电机组,这些锅炉具备较为复杂的运行结构及运行原理,这将导致锅炉内并联管的吸热量发生变化。
高温过热器管是锅炉内部的主要构件之一,由于始终工作在恶劣的环境中,长期被飞灰、烟气以及火焰等所笼罩致使其失去效能,当高温过热器管的工作条件及设计工况受恶劣环境影响出现偏差时,就会使其构成材料的组织与性能发生变化,进而造成锅炉高温过热器爆管,严重影响了火力发电机组的安全运行,给电力工业带来较大的安全隐患及经济损失。
因此,对锅炉高温过热器爆管原因进行分析并提出解决措施具有一定的现实意义。
2、锅炉高温过热器爆管检查分析2.1宏观检查分析本文作者对某电厂2*100MW锅炉高温过热器爆管事故进行分析。
技术工作人员在锅炉停止工作后采用内窥镜设备对高温过热管入口的相关部件进行检查,在过热管座节流孔板、U型弯管的底部均没有发现问题亦没有堵塞物。
经过细致的排查后,技术人员发现高温过热器管是沿着纵向开裂的,爆破的外形似喇叭,爆裂口边缘呈薄刀片状,经过技术人员的反复检查认为过热器管爆口是韧性撕裂破损所致,爆管后管径粗涨了23%,这种现象是由于过热器管短时间受高热所致。
除此之外,过热器管的其他部位由于受热也出现管壁变薄的现象,但管径粗涨程度未受到较大影响,管壁厚度仍在技术标准范围之内。
2.2微观组织检查分析技术人员通过对高温过热器管爆管口相关组织进行检测发现爆管处出现许多小裂纹,有些地方由于温度过高出现撕裂的小孔洞,其显微组织也发生了变化,形状变为条带状,过热器管的碳化物也出现了一定程度的球化现象。
锅炉受热面超温爆管的原因及预防措施

锅炉受热面超温爆管的原因及预防措施Causes and preventive measures of over temperature tube burst on boiler heating surface(安全技术)单位:__________________审批:__________________日期:__________________WORD文档/A4打印/可编辑锅炉受热面超温爆管的原因及预防措施使用笛注:技术安全主要是通过对技相Q安全本质性的再认识以提高对技术和1安全的理解,进而形成更力D科学的技术安全观.井在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。
在火电生产中,锅炉承压受热面超温爆管事故在非计划停炉中占有较大的比重,是影响机组安全稳定运行的主要因素,因此解决超温问题十分重要,现根据部分经验数据粗浅分析如下:一、原因分析1 )根据日常运行记录可以发现,每台炉都有燃烧调整不当的情况发生,例如,没有根据燃烧需要及时调整各层燃烧器或炉排的配风,使燃烧工况偏离设计值,火焰中心偏移,导致燃烧行程加长,炉膛出口烟温升高。
如果锅炉各角一次风口风量不均匀,给煤机或炉排转速不均匀也能造成燃烧中心偏斜,甚至贴壁燃烧,使水冷壁局部超温。
在启、停给煤机及锅炉负荷升降的过程中,由于运行工况的变化率过大,炉膛出口烟道温度场和速度场分布不均,也会加使沿炉宽度方向的炉膛出口烟温和烟速分布存在一定的偏差,大局部超温的可能性。
2)根据空气动力场试验”炉膛出口处可能存在着一定的残余气流旋转现象,而一、二次风的动量比会影响到烟气流的旋转强度,成水平烟道的烟温分布不均,在这种情况下,烟气温度场和速度场的分布偏差就使受热面吸热产生了较大的偏差,加大了局部超温的幅度。
3)由于煤种原因造成过热器或水冷壁严重结焦,或者因设备老化,吹灰设备等因素导致炉膛部分受热面粘灰严重”促使受热面烟气温度进一步升高,加剧了过热器的超温,造成过热器爆管。
屏式过热器爆管原因分析及处理

屏式过热器爆管原因分析及处理屏式过热器是一种常见的锅炉设备,它广泛应用于火力发电、化工、石油化工等领域。
在使用过程中,过热器爆管是一种常见的故障现象,一旦发生爆管,不仅会影响锅炉的正常运行,还可能造成严重的安全事故。
对屏式过热器爆管的原因进行分析并采取相应的处理措施非常重要。
1. 高温烟气腐蚀屏式过热器在工作过程中,会受到高温烟气的冲击,如果烟气中含有酸性气体或其他腐蚀性成分,就会对过热器管道造成腐蚀。
长期的腐蚀作用会导致管壁变薄,最终爆管。
这种情况下,需要定期清理烟气中的腐蚀性成分,对过热器进行防腐蚀处理,并选用抗腐蚀能力更强的材质。
2. 过热器温度过高过热器在运行过程中,如果温度超过设计要求或者超过材料的标准温度,就会导致过热器管道的变形和热应力过大,从而发生爆管。
这种情况下,需要及时调整锅炉的工作参数,降低过热器的温度,确保在正常范围内运行。
3. 管道设计不合理一些过热器爆管事件的原因可能源于管道设计不合理,比如管道弯曲过大、支撑不良等问题。
这些都会导致管道受力不均匀,加速管道的疲劳破坏。
在日常维护中,需要对管道的设计进行检查,确保合理性。
4. 固体颗粒侵蚀在燃烧过程中,燃料中的固体颗粒可能会对过热器管道造成侵蚀,导致管道壁变薄,最终爆管。
为了防止这种情况的发生,可以在过热器出口处设置灰分分离器,尽量减少固体颗粒的侵蚀。
5. 热应力过热器在使用过程中,由于长期的高温和急剧温度变化,会导致管道受到热应力。
这种热应力会使管道的疲劳寿命大大降低,最终导致爆管。
为了减轻热应力的影响,可以优化过热器的工作参数,减少温度和压力的波动。
二、屏式过热器爆管的处理方法1. 加强日常维护为了及时发现管道的异常情况,需要加强对过热器的日常维护,包括定期清理管道内的积灰、检查管道的腐蚀情况、加强管道的支撑等。
2. 管道防腐蚀处理如果发现过热器管道出现腐蚀情况,需要及时对管道进行防腐蚀处理,采取防腐蚀材料或者防腐蚀技术,确保管道的完整性。
60万机组锅炉过热器爆管原因分析及改进

60万机组锅炉过热器爆管原因分析及改进摘要:过热器是一种非常重要的锅炉承压部件,其安全稳定性对于电厂的安全生产有着非常直接的影响。
本文主要以60万机组锅炉过热器爆管为例展开分析,找出爆管的原因,并提出有效措施予以解决,以此提高过热器的使用寿命及运行可靠性。
关键词:60万机组锅炉;过热器爆管;原因2018年6月24日,笔者所在电厂5号锅炉末级过热器爆管,经检查发现,爆管的位置在A67排第8根,破口的位置距离炉顶2.3m。
5号炉是在2007年开始投入使用的,至今没有更换过末级过热器管,所使用的材料为T91钢(10Cr9Mo1VNb N),其规格为φ57×7/7.5mm。
在分析此次爆管的原因时,采取的方法是对发生爆管的管道弯头位置进行割管取样,弯头距离爆管破口的距离在8m左右。
1 发生过热器爆管的原因1.1 长期过热长期过热,指的是过热器管壁的温度长时间保持在设计温度之上,同时又低于材料本身所能承受的下临界温度,超温的幅度不大但是持续的时间较长。
在这样的情况下,锅炉管子很容易会发生碳化物球化,管壁因为氧化逐渐变薄,管径发生均匀胀粗,最后管子最薄弱的位置会因为脆裂发生爆管,导致整根管道报废。
正常情况下,爆管的位置会发生在过热器外圈,以及高温再热器的向火面。
但是如果过热器运行不正常,也会导致低温过热器以及低温再热器向火面长期超温,从而发生爆管事故。
1.2 短期过热短期过热,指的是管壁的温度超出了材料本身所能承受的下临界温度,材料所能承受的强度会发生明显的下降。
在这样的情况下,受内压力作用,管子会发生胀粗,从而导致爆管。
短时超温,通常出现在水冷壁管的位置,省煤器及过热器由于短时超温发生爆管事故的情况比较少。
1.3 磨损发生磨损的原因有很多。
最主要的磨损方式是飞灰磨损。
飞灰磨损,指的是在飞灰里夹带着硬颗粒,当它们高速冲刷管子表面时,会导致管壁变薄,从而发生爆管。
1.4 焊缝泄漏如果焊缝质量不合作,比如存在焊缝裂纹,在焊接以后其残余应力比较大等,也会导致管内的介质流速下降,引起管壁温度快速升高,从而发生爆管。
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Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety.(安全管理)单位:___________________姓名:___________________日期:___________________锅炉过热器爆管原因分析及对策(通用版)锅炉过热器爆管原因分析及对策(通用版)导语:根据时代发展的要求,转变观念,开拓创新,统筹规划,增强对安全生产工作的主动性和预见性,做到未雨绸缪,综合解决安全生产问题。
文档可用作电子存档或实体印刷,使用时请详细阅读条款。
摘要:锅炉承压部件的安全运行对整个电厂的安全至关重要。
文章结合微水电厂实际,分析了过热器爆管泄漏的机理、原因及实际采取的一些对策,以求对锅炉过热器设备的完好运行有所裨益。
关键词:锅炉过热器爆管电网1前言据统计,河北省南部电网锅炉各种事故约占发电厂事故的63.2%,而承压部件泄漏事故又占锅炉事故的86.7%。
因此迫切需要大幅度降低锅炉临修次数。
下面结合微水电厂实际,分析过热器爆管泄漏的机理、原因及采取的一些对策。
微水发电厂锅炉型号为HG-220/100-4,露天布置,固态排渣煤粉炉,四角切圆燃烧,过热器由辐射式炉顶过热器、半辐射屏式过热器、对流过热器和包墙管4部分组成。
减温水采用给水直接喷入,分两级减温。
炉顶管、包墙管和第二级过热器管用ø38×4.5的20号碳钢管组成。
第一级过热器和屏过热器用ø42×5的12Cr1MoV钢管组成。
2过热器爆管的主要原因2.1超温、过热和错用钢材2.2珠光体球化及碳化物聚集针对12Cr1MoV钢分析,试验表明当12Cr1MoV钢严重球化到5级时,钢的室温强度极限下降约11kg/mm2。
微水发电厂1993年4月过热器爆管的统计资料表明:因局部长期过热,珠光体耐热钢已达到了5级球化现象,而它的塑性水平仍然比较高。
发生球化现象以后,钢的蠕变极限和持久强度下降。
通过580℃下对12Cr1MoV钢的持久爆管试验,可以看出到了球化4级的钢管,其持久强度降低1/3。
影响珠光体耐热钢发生球化的因素主要有温度、时间、应力和钢材的化学成份等。
在钢中掺入“V”这种强碳化物元素,可以阻碍珠光体的球化过程,只要能形成稳定的碳化物,则球化过程减速。
通过对12Cr1MoV管试验发现,温度在540℃时,随着运行时间的增加,钢的工作温度下蠕变极限和持久强度也相应降低。
随着运行温度的提高、时间的延长、应力的变化都会加速合金元素的固溶体和碳化物间的重新分配现象。
2.3焊接质量钢材焊接质量也是影响安全的重要因素之一。
焊接的缺陷一般指焊接接头裂纹未熔合、根部未焊透、气孔、夹渣、咬边,焊缝外形尺寸不合格以及焊接接头的金属组织异常等现象。
2.4金属在高温下的氧化和腐蚀2.5飞灰磨损飞灰磨损一般发生在高温过热器下部弯头位置,飞灰的浓度增大,灰粒的冲击次数增多,磨损更剧烈。
2.6锅炉运行的影响2.6.1热偏差由于结构和运行条件的影响,运行中某些管子的蒸汽温度和焓增量会超过整个管组的平均值,即热偏差产生热偏差的管子,管内蒸汽温度较高,甚至远超过了金属的管壁温度,从而造成长期严重超温。
形成热偏差的原因有以下2方面:a.过热器受热不均匀热负荷大的管子,吸热量则大,焓增量也大,其蒸汽温度和管壁温度也较高,受热产生热力偏差,另外烟气中温度场和速度场分布不均匀性等,也会产生影响。
b.管内流量不均匀对于屏过而言,可以使外圈管子短路,减小其阻力,增大蒸汽的流量;除外圈管子外,余下的蛇形管分成2部分:第1个U形管靠近外圈的管子到第2个U形管换到里面,其它的以此类推。
这样可减小受热不均,同时各管的长度比较接近,可减少因管子的阻力差而造成的流量不均,在运行时应保持燃烧稳定,防止火焰中心偏斜,消除局部结渣现象,喷燃器投入力求均匀。
2.6.2影响汽温的因素2.6.2.1烟气侧a.燃料性质的变化尤其是水分和灰分增加时,燃料的热值降低,须增加燃煤量,使汽温升高。
如果煤粉变粗,着火延迟,则炉膛出口烟温升高,相应汽温升高,造成管壁的金属温度上升。
b.风量配比变化对汽温的影响炉内的过剩空气量增加时,由于低温空气吸热,使炉膛温度降低,辐射传热减弱,燃烧生成的烟气量增加,烟气流速加快,对流传热增加,因而汽温升高;另外由于配风工况的不同,使火焰中心发生偏斜,如增大上二次风,减小下二次风,火焰中心会偏低。
c.喷燃器的运行方式往往会影响火焰中心的温度,影响汽温的改变。
d.受热面的清洁程度会对汽温产生影响。
2.6.2.2蒸汽侧a.炉负荷的变化对于对流式过热器而言,汽温随负荷增加而升高,而对于辐射式过热器,汽温随负荷增加而下降。
该厂采用的是半辐射式过热器,其优点是吸收了一部分炉膛的热量,有效降低了炉膛的出口温度,防止了对流受热面的结渣,装置屏式过热器后,使过热面布置在高温烟气区域,减少了金属的消耗量。
由于蒸汽温度较低,管壁金属温度相应低,汽温的变化比较平稳,易于调节。
b.饱和蒸汽湿度的变化当运行工况不稳定,尤其是水位过高或炉负荷突增,而汽包内汽水分离装置效果又不佳时,便会使饱和蒸汽的湿度增加,增加的水分要吸收汽化热,从而使汽温下降,若大量带水还会使汽温急剧下降。
c.减温水的变化当减温水量或水温发生变化时将引起蒸汽侧的总需热量变化,相应的汽温也要变化。
d.给水温度变化当给水温度下降时,给水变为饱和蒸汽所需的热量增多,如果保持燃煤量不变,则蒸发量下降,但烟气传给过热器的热量基本不变,因而使过热汽温上升,相应管壁温上升。
e.蒸汽压力变化根据热力学,压力升高,温度升高,当炉负荷大于外界负荷时,则汽压升高,温度升高;反之,如果锅炉的蒸发量在每时等于外界负荷则汽压稳定,汽温也恒定。
3实例分析及对策3.1泄漏实例a.由于过热器局部材质不当,使管子长期超温运行,导致爆破泄漏该厂1989年更换的原西德St45.8/Ⅲ低过管,因含碳低运行3月后爆破。
b.过热器联箱出入口钻孔未完全钻透并被铁屑等杂物堵塞,造成管子长期过热或短期干烧该厂#6炉1988因联箱出入口未完全钻透,孔底留有三分之一的周径、2mm的底边,造成管内蒸汽流量减少,长期过热使屏过第5屏第17根管爆管泄漏。
3.2对策该厂#6、#7炉分别于1974年、1975年投运以来,过热器共发生爆管21次,究其原因主要是磨损、高温腐蚀、材质老化、过热引起。
针对上述情况,采取了如下对策。
3.2.1运行a.调整了一级、二级减温水的比例,使管子的壁温由580℃降低为540℃该厂装有2级减温器,分别串联在过热器之间,第1级水量为3.5t/h,减温幅度为10℃,第2级水量为3.7t/h,幅度为18℃,采用给水直接喷入。
第1级在低过和屏过之间的低温段过热器出口环形联箱两侧,第2级安装于高过的中间联箱。
第1级粗调喷水量决定于减温器前的蒸汽参数,并保证屏过管壁温度不超过允许值;第2级作为细调,控制过热器的出口汽温在额定值。
b.烟气侧的调节改变过热器的对流吸热量,通常靠改变经过过热器的烟气量和烟气温度来实现。
燃烧工况的改变对汽温有一定影响,因此,在锅炉运行中,应根据实际情况,改变喷燃器的倾角和上、下排喷燃器的运行方式,从而改变火焰中心的位置和炉膛出口烟温,并通过调节风量挡板,使流经过热器的烟气量发生变化而达到调节汽温的目的。
应注意的是,喷燃器的运行方式和风量的调节,首先应满足燃烧的要求,这有利于设备的安全和提高锅炉效率,因此烟气侧调整只能作为辅助手段。
此外,当负荷过低时,不能用上倾火焰中心高度来增加汽温,以防止锅炉灭火或煤粉在烟道内再燃烧而发生事故。
3.2.2控制汽温的变化a.调节燃煤量该厂是直吹式制粉系统,出力大小直接影响锅炉的蒸发量。
当锅炉负荷有较大变动,需启、停1套制粉系统时,投入的喷燃器应均衡。
当炉负荷变动不大时,可通过调节运行着的制粉系统出力来解决。
如:负荷增加,开大排粉机进出口风量挡板,增加磨煤机出力使磨煤机内少量的存煤作增负荷时缓冲调节,然后再增加给煤量。
b.调节燃烧风量当外界负荷变化时,应对风量作相应的调整。
实际运行中,随着过量空气系数的增加,利于完全燃烧。
但是过量空气的增加要适当,同时烟气流速加大,造成送、引风机的耗电量增加,经济性降低,加剧低温段的磨损,因此要严格监视氧量的变化。
c.保持合理的风、粉配比一、二次风量配比应保证煤粉迅速着火、燃烧完全,合理的送、引风配比,可保持炉膛的负压,减少漏风,建立良好的炉内空气动力场和燃烧的稳定性,避免炉内温度过高、火焰中心偏斜,造成过热器的热偏差增加,过热器管局部超温甚至爆管。
3.2.3严格控制燃烧高硫煤,防止过热器出现高温腐蚀a.降低SO3的生成量,设法降低H2SO4露点,减少酸量的凝结。
b.提高温度或避开严重腐蚀的区域,采用抗腐蚀材料。
c.低氧燃烧,降低过量空气系数。
d.加强吹灰工作。
3.2.4加强各个环节的防范a.保证二级减温器喷水装置的正常运行,根据情况每隔3~6a,打开二级减温联箱的堵头,用内窥境观察内壁套筒,是否有裂纹以及套筒是否脱落,能否保证正常运行,发现有问题及时处理。
b.在检修过程中,搞好过热器的防爆检验工作。
c.检查高温区管的氧化皮厚度情况,当氧化皮厚超标时,及时换管。
d.做直管段胀粗测量,合金管不大于2.5%,低碳钢管不大于3.5%。
e.检查管的表面是否有微裂纹,有裂纹时更换。
f.检查高温区向火侧高温腐蚀情况,发现有严重腐蚀坑部位,打磨测厚,当厚度不能满足强度要求时,更换管子。
g.做好过热器管的寿命预测每隔2~5万h,对过热器监视段割管鉴定,进行金相组织分析和机械性能试验。
当发现珠光体球化严重(4~5级),机械性能试验低于标准要求时,制定更换计划。
h.做好记录整理和档案管理,研究过热器管的损坏规律。
4结束语在启动调整期间或运行过程所遇到的事故中,过热器受热面的损坏占有相当的比例,应做好防爆工作,以保证锅炉机组的安全运行。
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