再热器及其减温器的检修

再热器及其减温器的检修
再热器及其减温器的检修

再热器及其减温器的检修

1 概述

再热器的作用和过热器一样,都是将蒸汽提高温度的设备,但与过热器又不相同,再热器里加热的不是从锅炉来的饱和蒸汽通过,而是在汽轮机高压缸已经作过功的压力和温度均较低的蒸汽。蒸汽通过再热器加热提高温度后,再进入汽轮机中压缸和低压缸作功。

从汽轮机高压缸排出的蒸汽,通过两根蒸汽引入管分别从炉两侧进入再热器冷段入口联箱,逆流流经水平布置在转向室下部的再热器冷段(ф42×3.5mm)之后,引至4只旁通阀,部分蒸汽进入汽-汽加热器,部分再热蒸汽不经汽-汽加热器而流向旁通阀,加热与未加热的再热蒸汽在混合联箱内混合后,从两端引入再热器热段入口联箱。再热蒸汽顺流流经布置在转向室前方的再热器热段(ф42×3.5mm),出口联箱由两根连接管引入至汽轮机中压缸作功。

大型锅炉的过热器温度调节,广泛采用喷水减温器,就是把水直接喷入蒸汽中来降低蒸汽的温度,这种减温器的结构简单,汽温调节性能好。

由于减温水直接喷入蒸汽中,所以对水质要求非常严格,必须是经过处理的给水,否则会使盐垢积存在过热器中影响传热,甚至造成过热器超温爆管。

2 设备规范

低温段再热器蛇形管:ф42×3.5mm 20g

低温段再热器蛇形管:ф42×3.5mm 15CrMo

高温段再热器W形管:ф42×3.5mm 12Cr1MoV

高温再热器W形管:ф42×3.5mm 12Cr2MoWVB

目前#1炉低再已经全部更换新管排至进出口联箱,高再前后段外5圈的下“U”型弯更换成T91材质。

3 检修工艺及质量标准

3.1 再热器的检修工艺及质量标准:

1) 检修工艺:

a) 装置足够数量的24伏或36伏低压照明行灯。

b) 搭设脚手架,并需合乎规程的要求。

c) 待工作区域的温度降至500C以下时,工作人员方可入内,如要提前进入,应采取必要的安全措施。

d) 检查并记录再热器的外部积灰情况。

e) 用压缩空气或水清洗再热器的外部积灰,吹灰或冲灰前,可通知运行人员,开启一台引风机使其档板开度合适清灰要求,清灰时,除尘器放灰斗冲灰器应开启。

f) 检查再热器的支吊架,管子疏形板装置、防磨罩等,必要时应予以更换。

g) 用卡规测量再热器的胀粗程度、磨损程度,超过标准者应更换新管。

h) 用目测、灯光或拉钢丝的方法检查管子的弯曲程度,超过标准者,应进行校直或更新。

i) 按化学或金属监督的要求进行割管取样,必要时可以将管卡用电焊冲掉,管子的切割面一定与管子的中心线垂直,管子割掉后,若不能立即焊接,应加堵头(塞子)以防止杂物掉入管内。

j) 割下的管子交有关人员检查其腐蚀、结垢情况以及合金钢管的金相组织,对于所割管段,应标明其部位,并在检查台帐进行登记。

k) 用坡口机加工出所切割管子的上下坡口,然后割制一段新管焊上,并恢复割开的管

卡子。

l) 再热器管在联箱上的焊缝若由于砂眼,长度小于30%周围的裂纹而发生泄漏时,可以采用下列步骤进行挖补。

l.1) 用单相砂轮机将缺陷部分彻底控除,对于裂纹应在每侧多打磨3~5mm。

l.2) 由合格焊工进行焊补。

l.3) 由热处理工或焊工进行焊后热处理,当裂纹长度大于30%周围时应将焊缝全部挖除,重新焊接。

2) 再热器检修质量标准:

a) 再热器外壁的积灰应全部清除干净。

b) 局部磨损的管子,管壁磨面积不大于1cm2,其深度不超过管壁厚度的30%者,可用堆焊的方法补强。

c) 若管子硬伤面积不大于10mm2,其深度不超过管壁厚度的15%者,可采用堆焊补强。

d) 局部胀粗的管子,若超过标准者,应更换新管,碳素钢允许胀大数值为原直径的3.5%,合金钢管允许胀大数值的原直径的2.5%,且壁厚不能小于理论设计整厚。

e) 切割管子时,应使切口距弯头起弧100mm以上,距焊口200mm以上。

f) 再热器管的支吊架、管卡子和防磨装置应完整无缺。

g) 再热器的坡口、对口要求与水冷壁管相同。

h) 焊接所用的管材应与原设备钢材的牌号相同,所用的焊条应符合设计要求,如果要用代用材料,应经有关人员批准。

i) 对于合金钢管的焊接,焊前应进行预热,焊后应进行热处理(热处理温度按焊接规程要求进行)。

j) 焊工应由考试合格人员担任,焊口质量应经100%的射线探伤,达二级为合格。

3.2 喷水减温的检修工艺及质量标准。

1) 检修工艺:

a) 检查来水管系是否畅通。

b) 检查来水管所有焊口是否裂纹。

c) 检查进出蒸汽管座所有焊缝是否有裂纹。

d) 割开联箱手孔,用窥膛仪进行检查。

e) 检查多孔管与联箱的焊缝、衬套焊缝,各定位螺栓及限位销的封堵焊缝。

f) 检查联箱端盖、筒体及其焊缝有无裂纹。

2) 质量标准:

a) 来水管应畅通无阻。

b) 来水管管座所有焊缝不得有裂纹。

c) 多孔管、衬管等内部构件所有焊缝不得有严重裂纹,管材上亦不得有严重的裂纹,若有超过30%园周长的环裂纹时,应及时修理或更换。

d) 衬套管不得变形。

e) 定位螺栓不得松动,衬套管端部与限位应有足够的膨胀尺寸,所有封堵焊缝均不得泄漏。

f) 联箱端盖及筒体上下不得有裂纹,所有焊缝亦不得有裂纹。

g) 联箱固定支座牢固,活动支座不卡涩,能够自由膨胀。

高温过热器的计算

7 高温过热器的计算 7.1 高温对流过热器结构尺寸 7.1.1管子尺寸 425d mm φ=? 7.1 .2冷段横向节距及布置 40L n = (顺列,逆流,双管圈) 7.1.3热段横向节距及布置 39R n = (顺列,顺流,双管圈) 7.1.4横向节距 195mm S = 7.1.5横向节距比 11 2.262d S σ== 7.1.6纵向节距 287mm S = 7.1.7纵向节距比 2 2 2.07d S σ== 7.1.8管子纵向排数 28n = 7.1.8冷段蒸汽流通面积 2 2 2* 0.06424 n L L d f n m π== 注:n d 单位:m 下同 7.1.9热段蒸汽流通面积 2 2 2*0.06284 n R R d f n m π== 7.1.10平均流通截面积 ( )/20.0634pj L R f f f =+ = 7.1.11烟气流通面积 2 (7.68790.042) 5.4323.3Y m F =-??= 7.1.12冷段受热面积 2 **( 5.6)237L L z pj pj d m n n l l m H π=== 7.1.13热段受热面积 2 **( 5.6)231R R z pj pj d m n n l l m H π=== 7.1.14顶棚受热面积 2 7.68(0.70.61)10.06LD m F =?+= 7.1.15管束前烟室深度 0.7YS m l =

7.1.16管束深度 0.61GS m l = 7.1.17辐射层有效厚度 12 4*0.9(1)0.188s d m π σσ=-= (注:d 单位:m ) 7.2高温过热器的热力计算 7.2.1进口烟气温度 ' GG ?=995 0C 查表4-7,凝渣管结构及计算第11项 7.2.2进口烟气焓 'GG I = 11821.0703 KJ kg 查表4-7,凝渣管结构 及计算第12项 7.2.3进冷段烟气温度 ' GGL t = 513.3248 0C 即屏出口蒸汽温度,查表4-6,屏的热力计算 7.2.4进冷段烟气焓 ' GGL I = 3405.5931 KJ kg 即屏出口蒸汽焓,查表4-6,屏的热力计算 7.2.5总辐射吸热量 '''f f GG NZ Q Q == 157.4649 KJ kg 7.2.6冷段辐射吸热量 'f f L GGL GG L R LD H Q Q H H H =? ++ =237 157.464978.0623723110.06 ? =++ KJ kg 7.2.7热段辐射吸热量 'f f R GGR GG L R LD H Q Q H H H =? ++ =231 157.464976.0823723110.06 ? =++ KJ kg 7.2.8顶棚辐射吸热量 'f f LD GGLD GG L R LD H Q Q H H H =? ++ =10.06 157.4649 3.313623723110.06 ? =++ KJ kg 7.2.9出热段蒸汽温度 '' GGR t = 540 0C (建议取额定值5400C )

第七章 过热器 再热器

第七章过热器再热器 第一节过(再)热器的作用及特点 1.过热器的作用: 将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽,并保证在一定负荷变化范围内 维持气温的稳定。过热汽温度为540~555℃间。 2.再热器的作用: 将气轮机高压缸排汽加热到与过热汽温度相仿的温度,然后送回中低压缸继 续做功,以提高汽机尾部蒸汽干度。 3.在对流过热器前,要布置大量的对流管束 中压锅炉——过热器直接布置在炉膛出口少量凝渣管束之后; 高压锅炉——必须把一部分过热器受热面布置在炉内(辐射式、半辐射式过热器) 第二节过(再)热器结构型式气温特性 1.结构型式:按传热方式分为:对流、辐射和半辐射式三种; 2.对流式过(再)热器在对流烟道内吸收对流热。(蛇形管+连箱连接) ○1根据烟气、蒸汽相对流向分为逆流、顺流、混合流三种 顺流:温压最小、耗材多,安全(高汽温对低烟温); 优缺点:逆流:温压最大、耗材少,安全性差; 混流:介于两者之间; ○2根据结构型式分为立式和卧式:立式:疏水困难、支吊容易; 卧式:疏水容易、支吊困难; ○3根据管圈数分为单管圈、双管圈、多管圈:大容量锅炉——多管圈,可降低蒸汽流速;○4根据管子布置结构分为顺列和错列 αs< αc ,但顺列吹灰容易,错列吹灰困难。 总原则:高温水平烟道立式顺列;低温竖直烟道卧式错列。 对流式过(再)热器 质量流速问题: 为保护金属管道,工质应有一定的质量流速。质量流速增大,对金属的冷却能力增强,但同时也增大了流动阻力。 一般,过热器内允许压降<10%Pgr,再热器内压降<0.2~0.3MPa。 因此,过热器内工质质量流速ρw=800~1100kg/(m2.s) 再热器内工质质量流速ρw=250~400kg/(m2.s) 烟气速度问题: 因此:烟速上限受磨损限制,与煤中Ay,灰分特性,及烟温有关。 炉膛出口之后水平烟道中,烟温较高,灰软,磨损较轻,烟速可在10~12m/s, 而在烟温较低时,一般情况下烟速小于9m/s。 3.辐射式和半辐射式过热器 在炉膛内吸收辐射热。 注意的问题:工作条件恶劣(可采用的措施:布置在炉膛上部、作低温受热面、高质量流速)

减温器检修工艺规程

减温器检修工艺规程 1.1设备概述 过热蒸汽采用二级减温作为主要手段,摆动燃烧器作为辅助调温手段。减温器采用多孔管式喷水减温器,水源来自给水泵出口,一级喷水减温器安装在低过出口与分隔屏进口之间,二级喷水减温器安装在后屏出口与高过进口之间。 再热蒸汽采用烟气挡板调节为主要手段作为主要手段,摆动燃烧器作为辅助调温手段。微量喷水减温在上述调节幅度不足时使用或者对再热气温进行细调,减少气温偏差。事故喷水只有在再热器入口蒸汽超温事故下方可使用,减温器采用喷嘴式喷水减温器,水源来自给水泵中间抽头,事故喷水减温器安装在低再入口,微量喷水减温器安装在低再出口与高再进口之间。 1.2检修项目 减温器检修项目详见表 14。 表1 减温器检修项目 序号检修标准项目 1检查联箱各焊口焊缝及蠕胀测量 2检查减温器内部喷水管、衬套管(内窥镜检查) 3割开联箱取出笛形管检查

1.3检修工作准备 1.3.1.1.1根据运行状况,点检结果和上次检修的记录, 制定检修项目、内容和工期。 1.3.1.1.2 准备好与检修相关的检修技术资料、工器具和备品、 备件。 1.3.1.1.3布置检修现场,工器具、备件及材料定置摆放。 1.3.1.1.4办理工作票,检查安全措施的执行情况。 1.4检修步骤及工艺方法 1.5一般检查 1.5.1.1.1检查减温器集箱各部位焊缝。 1.5.1.1.2检查紧固螺栓有无脱落、松动现象。 1.5.1.1.3检查集箱支吊架有无变形、松动现象。 1.6减温器集箱宏观检查 1.6.1.1.1过热器减温器内部检查。 1.6.1.1.2将减温器过渡管割开,抽出减温器喷嘴检查。 1.6.1.1.3检查减温器喷嘴是否有裂纹、变形、磨损等情况, 喷水孔有无堵塞积垢。 1.7检查集箱内套管内壁 1.7.1.1.1减温器喷嘴回装,焊接过渡管接头。 1.7.1.1.2再热器减温器内部检查。

过热器减温器失效分析

前言近年来在中石化集团内炼油锅炉的减温器由于笛形管而引起的爆管已有很多次,此次检查济炼1锅炉的的12个联箱中,有6个减温器联箱出现了裂纹、断脱,裂纹最长处距离管孔边缘达100mm,管孔四周的母材组织出现疲劳受损。如何处理这些存在问题的联箱,已成为我石化集团内自备电厂急需解决的问题。第1章.减温器的作用和种类1.1减温器的作用减温器的功能是调节蒸汽温度,由于过热器管内是高温蒸汽,其传热性能差,而管外又是高温烟气因而过热器管壁温度比较高。这就要求采用耐温性能较好的优质合金钢的管材。运行中如果壁温长觏超过钢材的极限耐温温度,将会造成管子变形以致爆破损坏。因此为了保证过热器的安全运行,除了从结构,布置已经正确的选用钢材外,还需装设气温调节设备,采取调节措施,以保证气温在规定的范围之内。1.2减温器的种类减温器一般分为表面式减温器和喷水式减温器。表面式减温器原理:蒸汽温度调节一般采用螺旋管式表面式减温器,位于高温段与低温段过热器中间,用通过进入省煤器的锅炉绐水的—部分作为冷却水的多少来控制蒸汽温度,这种表面式减温器实际就是一个热交换器。在圆柱的筒体内,装有螺旋管。管外为来自低温段过热器的蒸汽,管内通入冷却水。改变冷却水量,既可调节整齐的温度,当气温高时加大冷却水量,气温低时,则减少冷却水量。喷水式减温器原理:喷水减温器的工作原理是将冷却水直接接喷入过热器中,冷却水吸收蒸汽的热量而蒸发,因而降低过热器的温度。根据需要调节喷入的冷却水量,即可得到相应的蒸汽温度。在锅炉实际运行中,由于负荷变化、运行的不稳定以及其他因素,过热蒸汽的温度总在一定程度上浮动。因此,为了保护过热器,使过热器管壁不致超温,减温器的喷水量必须随之变化,而喷水量的变化势必引起喷水管管壁温度的变化。第2章.喷水减温器的种类及常见事故2.1 喷水减温器的种类喷水减温器多为混合式,共有5种:单喷头直套减温器,水室式文氏管套筒减温器,旋涡式喷头文氏管套筒减温器,笛形管直套减温器,环向进水式直套减温器。我厂1炉为笛形管直套减温器。2.2 1炉减温器特征该炉过热器系统共设置两级喷水减温器,分别布置在全大屏过热器后和高温过热器前,减温水由给水引出。在低温级和高溆级再热器之间的导气管上设置备用喷水减温器,必要时作为细调之用。为防止尚未汽化的减温水滴直接冲击减温器的联箱内壁,致使联箱内壁受交变应力作用而产生裂纹,该减温器内在喷水管后均设有混合管。2.3 减温器事故特点该类减温器事故特点:笛形管破裂,减温器混合管多处发生压扁、脆裂、焊缝裂开等现象,甚至整段混合管被蒸汽冲走,造成减温器和过热器的严重故障;喷水减温器联箱内表面热电偶管座、空气管管座角焊缝裂纹,减温器接管座角焊缝裂纹。混合管被压扁,首先使蒸汽流通截面缩小,蒸汽经过减温器的阻力增大,并引起混合管强烈振动;其次由于混合管常与其前面的文氏管渐扩段相焊,混合管压扁时,相接的焊缝因变形导致撕裂。严重时整条环焊缝裂开,混合管被冲走,未汽化的水击中减温器联箱内壁;同时冲走的混合管堵塞了部分过热器蛇形管的进口,造成这些过热器管的超温爆管。笛形管在运行过程中,频繁经受减温水的冷却和过热蒸汽的加热作用,发生热胀冷缩。在喷孔部位,由于结构应力集中和孔桥强度减弱作用,导致裂纹极易产生。裂纹经热疲劳和振动作用,逐渐扩展,断脱。脱落小块随蒸汽一起进入汽轮机,影响汽轮机运行安全;脱落大块将被卡在后级过热器进口联箱内,堵塞管子,引起管子过热爆管。笛形管成块脱落到一定程度后,喷管雾化功能变差,甚至直接将水喷到联箱内壁上,在热疲劳作用下引起联箱龟裂,并最终导致联箱裂穿、泄漏。第3章.减温器内部工作状况喷水减温器的作用是通过减温水吸附过热蒸汽的热量,使减温水汽化,并与过热蒸汽混合达到降低汽温的目的。它不仅用于调节过热器的出口汽温,而且起到均衡两侧汽温的作用。减温器设计的任务是保证减温水在减温器内部汽化,以免水珠接触过热器联箱内壁引起热交变应力导致联箱热应力疲劳破坏。当减温器联箱同时也是过热器分配联箱时,还要求减温器出口蒸汽温度均匀,以防止因分配联箱进入过热器的蒸汽温度不同导致下一级过热器工作条件的恶化。减温器内部存在4个区段:第1区段,减温水加热阶段,在此区段中减温水被加热到饱和温度,不论

国内外过热器再热器的布置及调温方式

国内外二次再热机组过热器、再热器布置的特点及其调温方式 (王萌 201200181172 热A) 摘要:二次中间再热技术是提高火电机组热效率的一种有效方法。本文从国内三大锅炉厂(上锅、哈锅、东锅)和国外经典二次再热机组日本姬路第二电厂6号机组入手,主要论述了,超超临界二次再热机组过热器、再热器布置的特点及其调温方式,并评价了其优缺点。 关键字:上锅哈锅东锅日本姬路第二电厂过热器再热器调温方式 我国是以煤炭为主要一次能源的国家,火力发电在我国电力生产中占有主导地位。在很长一段时间内,我国的能源结构不会发生大的改变。我们所要做的就是提高燃煤的利用效率和降低燃煤机组的污染物排放来改善能源紧张的情况和环境污染的压力。提高火电机组发电效率是我国电力行业发展的必然趋势。 二次中间再热技术是提高机组热效率的一种有效方法。一般再热蒸汽压力为过热蒸汽压力的20%左右。采用再热系统可使电站热经济性提高约4%~~5%。二次再热可使循环热效率再提高2%。二次再热系统中蒸汽在超高压缸和高压缸中做功后会分别在锅炉的一次再热器和二次再热器中再次加热。相比一次再热系统,二次再热系统锅炉增加一级再热系统,汽轮机则增加一级循环做功。本文将从国内外典型的二次再热机组过热器、再热器布置的特点及其调温方式进行说明,并对其优缺点进行评价。 1.上海锅炉厂新型二次再热超超临界锅炉机组 1.1上海锅炉厂二次再热锅炉典型举例 以国电泰州二期工程为例。国电泰州电厂二期2×1000MW超超临界二次再热燃煤发电示范项目是国内首个百万级超超临界二次再热机组。机组发电效率高达47.94%,比当今世界最好的二次再热发电机组效率47%高0.94%,比国内常规投运一次再热发电机组最高效率45.82%高 2.12%。机组设计发电煤耗256.2g/kWh,比当今世界最好水平低5g/kWh。项目采用二次再热综合提效技术较常规百万机组降低发电煤耗约10g/ kWh。与常规百万级超超临界机组相比,CO2、SO2、 NOx、粉尘排放量减少5%以上。 1.2过热器及再热器的布置 过热器受热面的布置为顶棚和包墙过热器、分隔屏过热器、屏式过热器、末级高温过热器;再热器受热面布置为二级布置,低温再热器和高温再热器。

过热器及减温器的检修

过热器及减温器的检修 4.1 概述 过热器是将汽包来的饱和蒸汽干燥并过热到一定温度的热交换设备,提高蒸汽温度,可提高发电厂的热效率,减少汽轮机最后几级蒸汽的湿度,以免汽轮机叶片遭到水滴锓蚀,并减少蒸汽管道的热损失,所以大型锅炉都装置过热器,并且流向复杂,过热器是由蛇形管及联箱组成。 本锅炉过热器系统包括全辐射型的前屏过热器,半辐射型的后屏过热器,以对流特性为主的顶棚管、包墙管以及对流过热器,组成辐射-对流式过热器系统。 饱和蒸汽从汽包出来,由18根ф133×13mm的连接引入顶棚过热器入口集箱(ф273×38mm),经115根ф51×5.5mm,节距为100mm的鳍片管组成的膜式顶棚顶管,流到位于水平烟道出口处的顶棚中间集箱(ф219×28mm),然后蒸汽分成两路,一路经115根ф51×5.5 mm,节距为100mm的鳍片管组成的转向室膜式顶棚管,下行经膜式后包墙管,再经后包墙管下集箱(ф273×38mm)两端的锻造直弯头进入两侧包墙管下集箱(ф273×38mm)的后部,另一路由115根ф51×5.5mm的管子组成,从顶棚中间集箱垂直下行,先拉稀成两排,节距为200mm,穿过水平烟道后合为一排,节距为100mm,形成尾部烟道前包墙管,蒸汽从前包墙下集箱(ф273×38mm),由6根ф133×13mm的连接管引入两侧墙管下联箱的前部。 蒸汽从两侧包墙管下集箱引出,经水平烟道和尾部烟道两侧墙包墙管上行进入包墙上集箱(ф273×38mm),两侧包墙各由145根ф51×5.5mm,节距为100mm的鳍片管组成的膜式包墙管,蒸汽从侧包墙翻案上集箱引出,由2×10根ф133×13mm的连接管引入前屏过热器小集箱(ф219×25mm),前屏共18片,节距为s=600mm,管子为ф38×4.5mm,每片前屏18圈外8圈材料为钢102,其余全部为12Cr1MoV管子,蒸汽从前屏进入一级喷水减温器,集箱(ф377×35)经喷水左右交叉后由ф159×14mm的连接管(2×5根)引入靠炉膛两侧各5片的后屏过热器,后屏管子为ф42×5mm,蒸汽重量流速809kg/m.sec,蒸汽逆流受热后至后屏混合箱(ф325×31mm上下两个)左右交换位置后进入后屏过热器中间部分,左右各4片顺流受热,管子为ф42×5mm,蒸汽重量流速为10111kg/m.sec,后屏过热器材外8圈采用钢102管子,其余用12Cr1MoV管子,蒸汽由后屏出口小集箱(ф219×28mm)出来经8根ф159×14mm 连接至位于转向室顶棚上方的后屏出口集箱(ф273×36mm),然后由12根ф159×14mm的连接管引至对流过热器冷段入口集箱(ф325×40mm),先沿炉两侧各29排(占炉宽1/4),对流过热器冷段蛇形管逆流至二级喷水减温器,经喷水并左右交换位置后沿炉中部左右各28排(各占炉宽1/4)对流过热器热段蛇形管顺流至对流过热器出口集箱(ф325×50mm),再由14根ф159×18mm管子引至集汽集箱(ф377×45mm)蒸汽从集汽集箱两端引出送往汽轮机,集汽集箱固定方式采用支撑结构,中间设一个固定支座,两侧各有2个滑动支座。 为了减少屏式过热器运行时振动,本锅炉在前后屏式过热器上增加了屏过固定装置,它是从顶棚入口集箱的两侧引出两根ф42×5mm的钢102管子,经顶棚,穿过屏式过热器蛇形管,最后引入二级喷水减温联箱,蒸汽流量6t/h。对流过热器共114排,节距为100mm,冷段58排采用ф42×5.5mm的12Cr1MoV合金钢管,目前#1炉已经进行了改造,下“U”型弯改为钢102材质;热段56排采用ф42×5.5mm的钢102合金钢管,目前#1炉外两圈已改为TP304材质,内圈为T91材质,#2炉计划于2003年大修进行类似更换)。 过热器系统布置见图1-4-1

锅炉过热器超温原因分析

DG 670/140型锅炉过热器超温原因分析 华北电力科学研究院(北京 100045) 常晨 文摘根据近年来火力发电厂锅炉事故统计,过热器超温爆管事故所占的比例是相当大的,因此做好对过热器超温原因的研究及分析工作,对解决超温问题十分重要。文章根据对大同二电厂近年来过热器超温爆管事故的调查及对此问题试验研究的结果,分析了导致过热器受热面管子超温的原因,并提出了解决相应问题的对策。 关键词过热器超温过热爆管原因分析对策 从近年来的统计数据看,火力发电厂锅炉设备事故中,“四管”泄漏的事故要占70%~80%,其中过热器、再热器受热面管由于超温过热而发生爆管的事故又占相当大的比例。因此分析受热面管超温过热的原因,并采取相应的对策,是降低锅炉“四管”泄漏工作的一个重要方面。本文仅就大同二电厂670t/h锅炉过热器的超温爆管情况做出分析,并根据产生超温爆管的主要原因,对解决这类问题提出一些看法。 1 设备概况 大同第二发电厂装有6台东方锅炉厂生产的670 t/h超高压锅炉,配200 MW机组使用。其中1、2号炉为DG670/140-540/540-5型炉,3~6号炉为DG670/140-540/540-8型炉。锅炉为自然循环、固态排渣煤粉炉,采用钢球磨煤机、中储仓式制粉系统,燃烧器共分4层,为四角切圆布置,其中第2、3层燃烧器为了适应低负荷调峰时稳燃的需要,已改造为浓淡燃烧器,送粉方式采用乏气送粉,燃用的煤种为云岗烟煤。6台锅炉分别于80年代中后期投产,至今已运行10年左右。 过热蒸汽的系统流程如下:饱和蒸汽由汽包经导汽管引入顶棚过热器,分三路经过尾部竖井的前后包墙及中隔墙过热器,汇集后进入布置在竖井后部的低温过热器,由此而出的蒸汽左右交叉进入大屏过热器,再经左右交叉进入后屏过热器,出来的蒸汽又经左右交叉最后进入布置在折焰角上方的高温过热器。5型炉与8型炉在过热器系统上的区别在于,5型炉的一级减温器布置在低温过热器出口,而8型炉则布置在大屏过热器出口。两种型号锅炉的二级减温器均布置在后屏过热器出口。 大屏过热器的外数6圈管、后屏过热器和高温过热器管均采用钢研102钢。 2 过热器的过热爆管情况 从投产至今,随着运行时间的推移,6台炉陆续开始频繁发生过热器爆管事故。表1为1990年至1997年9月锅炉“四管”泄漏事故的分类统计表。 从表中的统计看,在此期间锅炉共发生60次“四管”泄漏事故,其中过热器的爆管次数占了61%,从对爆管管样的金相分析结果看,导致过热器爆管的主要原因是由于过热而引起的失效。 表1 1990~1997年9月间四管泄漏分类统计

过热器减温水在机组运行中控制

过热器减温水在机组运行中控制 锅炉蒸汽温度是影响锅炉生产过程安全性和经济性的最重要的参数之一,过热汽温过高导致金属温度过高、蠕胀增强,降低管道寿命,经常超温可导致过热器管道超温爆管。过热蒸汽温度过低将会降低全厂热效率,一般过热器汽温每降低5—10℃热效率减低1%。运行规程要求对过热蒸汽温度的控制不超过额定值(给定值)的-10—+5℃。 蒸汽温度控制对象具有惯性大、滞后大、非线性、强耦合的特性,另外影响汽温的因素很多例如锅炉负荷、燃料量、烟气扰动(启停制粉)、减温水量(给水压力)等。因此使用减温水稳定、准确、快速的控制汽温是非常有必要的。 一、过热器减温器的概述及特点 1、减温水概述 过热器喷水减温又称为混合式减温器,其原理是将减温水直接喷入过热蒸汽中使其雾化,吸热蒸发,达到降低蒸汽温度的目的。大型锅炉减温水一般分为一、二级两级,过热器一级减温水量比二级减温水多50%左右,主要用于保护屏式过热器防止其管壁超温,同时对过热汽温进行粗调;二级减温水是在中间点温度稳定的基础上对过热汽温进行细调,两级减温水有助于减少左右两侧的汽温偏差。 2、减温水调节汽温的特点 利用高压给水喷入过热蒸汽中调节汽温,结构简单,调节灵敏,减温器出口汽温延迟的时间仅5—10s;调节幅度可达100℃;压力损失小,一般不超过50KPa。但由于减温水喷入后与过热器混合,要求减温水的品质不能低于蒸汽品质。一级减温水投入的原则是保护屏过不超温兼顾汽温调整在正常范围,二级减温水量在保证汽温正常的尽量少投或不投,同时由于二级减温水靠近过热器出口。水量变化对汽温变化影响较快、较大,运行中禁止大幅度操作,防止汽温突升突降。 喷水减温造成的能量损失是必然的,系统设计时应尽力减少这种损失,在给水压力能够满足喷入过热蒸汽要求时,应尽量采用高温度的减温水,减少不可逆能量损失,同时也能减少对过热器热冲击。 减温水喷入量的大小一定要考虑到能否被完全汽化的问题,喷水后的蒸汽温度至少高于相应的饱和温度15℃。应尽量避免减温水量大幅波动,减温水量大幅波动不仅会影响主汽温的变化,还会引起主汽压的变化,而主汽压波动又影响燃料量的波动,如此反复变化进入一个恶性循环,最终导致整个锅炉燃烧参数不稳定。 二、本厂过热器减温水配置 本厂过热器减温水采用两级,一级减温水在低温过热器和屏式过热器之间喷入,二级减温水在屏过和高过之间喷入。减温水源有给水泵出口和省煤器出口两路,在不同的运行工况下采用不同水源。在两路减温水母管上都设有逆止阀,防止两路减温水互串,在各级减温水管路上设有压力测点和流量测点,以便监视减温水系统工作正常。 三、过热器减温水在各运行工况对汽温的调整 1、减温水在机组冷态启动时的使用 在机组启动初期,蒸汽流量较小,汽温与减温水的温差小,极易出现减温水不能完全被汽化,造成汽温突降,各段管壁温度大幅波动;另一方面由于省煤器出口给水压力与主汽压相差较小,减温效果较差,所以采用给水泵路作为水源。由于上述原因,在机组启动期间应尽量采用调节给水量、燃料量、风量等手段调节汽温,减少使用减温水。 在机组启动中,给水流量不易过大,给水流量大,通过361阀(启动分离器贮水罐溢流调节阀)排到凝汽器的水量就大,热损失增多;另一方面,给水量增加后,相应的燃料量增加,但锅炉实际产生的蒸汽量并没有相应增加,大部分的热量都由进入启动分离器储水罐的

过热器、减温系统的改进及运行实践

过热器、减温系统的改进及运行实践 【摘要】本文介绍了BG-75/5.29-M1型循环流化床锅炉在运行过程中出现减温水量不足和减温水“抢水”的现象致使过热蒸汽频繁超温,以及减少低温过热器受热面和进行减温水系统技术改造的情况。经过实际运行的检验,积累了降低减温水量,过热蒸汽不再出现超温运行方面的实践经验。 【关键词】过热蒸汽;超温;受热面;减少;措施 1 锅炉结构和运行情况概述 我厂使用北京锅炉厂生产的三台BG—75/5.29—M1型循环流化床锅炉,过热器分高温级和低温级两组,中间布置喷水减温器,低温过热器由61排Φ42×4的蛇形管组成,蛇形管前半部采用20号钢,后半部采用15CrMo合金钢管;管束为顺列布置,高温过热器由61排Φ38×4、15CrMo的合金钢管组成,顺列布置。根据高、低温过热器的布置位置和传热方式属对流式过热器,汽、气的流向方式为逆向流。 锅炉和汽轮机配套组成母管制供热、发电系统。三炉采用并列运行方式,给水系统亦采用母管制给水配置,给水是经两台换热面积100㎡的高压加热器加热后,进入给水母管,减温水直接取于高加后的给水母管,经减温水调节阀调节后输入喷水减温器。喷水减温器控制过热汽温的方式,是把品质符合要求150℃的给水经过喷嘴在0.5Mpa的雾化压差下被喷入减温器内,当雾化水与过热蒸汽混合时被蒸发,从而起到了降低和控制过热汽温的作用。喷入减温器的给水量可由减温水调节阀控制,该锅炉额定负荷时的喷水量2.67Kg/s,减温焓为335KJ/Kg,可在30-100%负荷变化范围内保证额定蒸汽参数。锅炉制造厂家对低温过热器传热面积设计的主导思想是在锅炉带30%的额定负荷时,也能保证锅炉过热蒸汽达到额定参数。 2 问题的提出和分析 BG—75/5.29—M1型循环流化床锅炉减温系统设计减温水量为10.26t/h,减温幅度为132℃,由于炉膛敷设了大量的卫燃带(卫燃带的标高为18825mm),使得锅炉稀相区上部的温度高,造成了低温过热器出口温度升高,升高值最高为490℃(而设计值为428℃,每台锅炉的减温水的温度值为150℃以上的给水进行喷水减温,而最大减温水量为12.4t/h,锅炉在运行过程中其瞬间减温水量基本都已接近或超过12.4t/h,减温水量之多造成低温过热器急剧减温使减温前后的温差加大,进入高温过热器的汽温由240℃再加热到450℃使燃烧的热量损失增加。同时由于减温水调节阀的开度已工作在其调整范围的极限位置,这时锅炉的进风量、给煤量、回灰量变化或是其它外在因素的影响使煤量和循环灰量在很短的时间内突变,整个锅炉的燃烧工况就要随之发生变化,由于瞬间燃烧强度增强,锅炉稀相区(平均900℃以上)乃至于上部的温度突然升高至950—1000℃,而减温水量已超出其调控12.4t/h的范围,使进入高温过热器的蒸汽温度远超出设计

过热器系统

锅炉过热器系统 第一节概述 过热器是锅炉中将一定压力下的饱和水蒸气加热成相应压力下的过热水蒸气的受热面。类型和特点过热器按传热方式可分为对流式、辐射式和半辐射式;按结构特点可分为蛇形管式、屏式、墙式和包墙式。它们都由若干根并联管子和进出口集箱组成。管子的外径一般为30~60毫米。对流式过热器最为常用,采用蛇形管式。它具有比较密集的管组,布置在 450~1000℃烟气温度的烟道中,受烟气的横向和纵向冲刷。烟气主要以对流的方式将热量传递给管子,也有一部分辐射吸热量。屏式过热器由多片管屏组成,布置在炉膛内上部或出口处,属于辐射或半辐射式过热器。前者吸收炉膛火焰的辐射热,后者还吸收一部分对流热量。 我厂锅炉采用美国B&W公司RBC自然循环燃煤锅炉的标准布置。系单炉膛、平衡通风,固态排渣全悬吊结构,尾部分烟道倒L型布置。炉膛由膜式水冷壁构成,炉膛上部布置屏式过热器,炉膛折焰角上方有二级高温过热器,在水平烟道处布置了垂直再热器,尾部竖井由隔墙分成前后两个烟道,前部布置水平再热器,后部布置一级过热器和省煤器。 第二节过热器系统的主要设备 过热器由顶棚、包墙、一级过热器、屏式过热器及二级过热器组成。 1.顶棚管和包墙 顶棚管处于炉膛和水平烟道上部,由Φ76×9,12Cr1MoVG管和12Cr1MoV扁钢(或扁销钉)焊成鳍片管组成,节距为150mm,便于过热器和再热器管子穿过。整个顶棚和穿墙管处的密封结构先是在鳍片上打上耐火塑料,再置以高冠板结构的金属密封(如图2-2所示)只要按照制造厂图纸要求精心施工,就能实现良好的炉顶密封。包墙管绝大部分制成膜式结构,并根据运输条件最大限度地在厂内组装。 顶棚和包墙壁管的蒸汽流程如图2-1所示。

过热器

1.5 过热器及其减温器的检修 1.5.1 设备概述 过热器的系统布置应能满足蒸汽参数的要求,并有灵活的调温手段,还应保证运行中管壁不超温和具有较高的经济性等,其复杂性与锅炉参数有关。 锅炉过热器的分级或分段,应以每级或每段的蒸汽焓增不超过250~420kJ/kg (60~100kcal/kg)为宜,以减少热偏差。各级或各段间的蒸汽温度的选取应考虑钢材的性能。例如,20号碳钢管,金属温度不超过480oC,蒸汽最高温度宜为400oC左右。当蒸汽温度为450oC或以上时,就要采用合金钢制造。过热蒸汽的减温器一般设置在两级或两段之间,因此过热器的分级或分段应考虑汽温调节的反应快慢问题。 1.5.1.1 过热器系统的组成 耒阳电厂300MW锅炉过热器系统由顶棚过热器、包墙管过热器、一级过热器(低温过热器)、屏式过热器及二级过热器(高温过热器)组成。 a. 顶棚过热器和包墙管过热器 顶棚管位于炉膛和水平烟道上部,由140根Ф76×8mm、管材为SA-213T12的光管与12×35、材质为12Cr1MoV扁钢(或销钉钢)焊成的鳍片管组成。 为了便于过热器和再热器管子穿过,管子之间的节距为150mm,并且管间采用间断鳍片结构。顶棚管和穿墙管处的密封形式为:先在鳍片上打耐火塑料,再置以高冠板结构的金属密封。 包墙管绝大多数为膜式壁结构,并根据运输条件最大限度地在厂内组装。蒸汽在顶棚和包墙管过热器的流程较复杂。 来自汽包的饱和蒸汽由30根Ф133×12mm、SA-106C的饱和蒸汽连接管引入顶棚进口集箱(Ф244.5×40mm、SA-106C)。蒸汽流经炉膛顶棚管后,汇集于尾部竖井(HCP)前墙上集箱,然后分两路进入一级过热器。 一路流程为:HCP前墙上集箱(Ф245×40mm、SA-335P22)→③186根Ф42×9/5.5、 12根Ф133×12mm的饱和蒸汽SA-213T12管的HCP前包墙管组→HCP前墙下集箱 4根Ф133×12mm的饱和蒸汽连接管→水平烟道侧墙下集箱→106根Ф42×5.5mm、SA-213T12管的水平烟道侧包墙管组 连接管→HCP前侧墙下集箱→⑦54根Ф42×5.5mm、SA-213T12管的HCP前侧墙包墙管组 →水平烟道侧墙上集箱→12根Ф133×12mm的饱和蒸汽连接连接管 尾部竖井隔墙上→HCP前侧包墙上集箱→4根Ф133×12mm的饱和蒸汽连接管 集箱→④186根Ф51×6.5mm、SA-213T12尾部竖井隔墙管组→一级过热器进口集箱(Ф244.5×45mm、SA-106C)。

再热器及其减温器的检修

再热器及其减温器的检修 1 概述 再热器的作用和过热器一样,都是将蒸汽提高温度的设备,但与过热器又不相同,再热器里加热的不是从锅炉来的饱和蒸汽通过,而是在汽轮机高压缸已经作过功的压力和温度均较低的蒸汽。蒸汽通过再热器加热提高温度后,再进入汽轮机中压缸和低压缸作功。 从汽轮机高压缸排出的蒸汽,通过两根蒸汽引入管分别从炉两侧进入再热器冷段入口联箱,逆流流经水平布置在转向室下部的再热器冷段(ф42×3.5mm)之后,引至4只旁通阀,部分蒸汽进入汽-汽加热器,部分再热蒸汽不经汽-汽加热器而流向旁通阀,加热与未加热的再热蒸汽在混合联箱内混合后,从两端引入再热器热段入口联箱。再热蒸汽顺流流经布置在转向室前方的再热器热段(ф42×3.5mm),出口联箱由两根连接管引入至汽轮机中压缸作功。 大型锅炉的过热器温度调节,广泛采用喷水减温器,就是把水直接喷入蒸汽中来降低蒸汽的温度,这种减温器的结构简单,汽温调节性能好。 由于减温水直接喷入蒸汽中,所以对水质要求非常严格,必须是经过处理的给水,否则会使盐垢积存在过热器中影响传热,甚至造成过热器超温爆管。 2 设备规范 低温段再热器蛇形管:ф42×3.5mm 20g 低温段再热器蛇形管:ф42×3.5mm 15CrMo 高温段再热器W形管:ф42×3.5mm 12Cr1MoV 高温再热器W形管:ф42×3.5mm 12Cr2MoWVB 目前#1炉低再已经全部更换新管排至进出口联箱,高再前后段外5圈的下“U”型弯更换成T91材质。 3 检修工艺及质量标准 3.1 再热器的检修工艺及质量标准: 1) 检修工艺: a) 装置足够数量的24伏或36伏低压照明行灯。 b) 搭设脚手架,并需合乎规程的要求。 c) 待工作区域的温度降至500C以下时,工作人员方可入内,如要提前进入,应采取必要的安全措施。 d) 检查并记录再热器的外部积灰情况。 e) 用压缩空气或水清洗再热器的外部积灰,吹灰或冲灰前,可通知运行人员,开启一台引风机使其档板开度合适清灰要求,清灰时,除尘器放灰斗冲灰器应开启。 f) 检查再热器的支吊架,管子疏形板装置、防磨罩等,必要时应予以更换。 g) 用卡规测量再热器的胀粗程度、磨损程度,超过标准者应更换新管。 h) 用目测、灯光或拉钢丝的方法检查管子的弯曲程度,超过标准者,应进行校直或更新。 i) 按化学或金属监督的要求进行割管取样,必要时可以将管卡用电焊冲掉,管子的切割面一定与管子的中心线垂直,管子割掉后,若不能立即焊接,应加堵头(塞子)以防止杂物掉入管内。 j) 割下的管子交有关人员检查其腐蚀、结垢情况以及合金钢管的金相组织,对于所割管段,应标明其部位,并在检查台帐进行登记。 k) 用坡口机加工出所切割管子的上下坡口,然后割制一段新管焊上,并恢复割开的管

一级过热减温器

1 引言 过热蒸汽温度是锅炉汽水系统中的温度最高点,蒸汽温度过高会使过热器管壁金属强度下降,以至烧坏过热器的高温段,严重影响安全。锅炉过热蒸汽温度是影响锅炉生产过程安全性和经济性的重要参数,现代锅炉的过热器是在高温、高压的条件下工作。必须通过自动化手段加以控制,维持其出口蒸汽温度在生产允许的范围内。因此,需要采用适当的减温方式改变过热器入口的蒸汽温度,从而控制出口的过热蒸汽温度。 汽包锅炉过热蒸汽温度自动控制是维持过热器出口蒸汽温度在允许范围内,并且保护过热器,使管壁温度不超过允许的工作温度。过热蒸汽温度过高,会造成过热器、蒸汽管道和汽轮机高压部分的金属损坏,因而过热汽温的上限一般不超过额定值5℃;过热蒸汽温度过低,会降低全厂的热效率并影响汽轮机的安全经济运行,因而过热汽温的下限一般不低于额定值10℃。 主蒸汽温度的稳定对机组的安全经济运行是非常重要的。过热蒸汽温度控制的任务是维持过热器出口蒸汽温度在允许的范围之内,并保护过热器,使其管壁温度不超过允许的工作温度。 1.1 课题的意义 锅炉中将蒸汽从饱和温度进一步加热至过热温度的部件,又称蒸汽过热器。大部分工业锅炉不装设过热器,因为许多工业生产流程和生活设施只需要饱和蒸汽。在电站、机车和船用锅炉中,为了提高整个蒸汽动力装置的循环热效率,一般都装有过热器。采用过热蒸汽可以减少汽轮机排汽中的含水率。过热蒸汽温度的高低取决于锅炉的压力、蒸发量、钢材的耐高温性能以及燃料与钢材的比价等因素,对电站锅炉来说,4兆帕的锅炉一般为450℃左右;10兆帕以上的锅炉为540~570℃。少数电站锅炉也有采用更高过热汽温的(甚至可达650℃)。 温度过高,过热器和高压锅炉会被损坏,若温度过低,电厂的效率会被降低。过热器内部温度变化也要很好的抑制,否则,剧烈的温度变化会引起较大的机械压力,可能会引起锅炉破裂,从而会减少加热系统单元的生命并且增加维护费用。因此合理控制主汽温对保证电厂的安全经济运行有重大影响控制器,内环为P 控制。 过热汽温控制是热工控制系统中一个十分重要的控制系统,其主要任务是维持过热器出口温度在允许范围内并且保护过热器,使其壁温不超过允许温度。过热汽温的暂时偏差不允许超过±10℃,长期偏差不允许超过±5℃。温度过高会使过热器和汽机高压缸承受过高的热应力而损坏;温度过低则会降低机组的热效率,影响经济运行[3]。过热汽温控制系统发生故障将会给整个电厂运行带来严重的后果,因此,以过热汽温控制系统为例进行故障诊

过热器和蒸汽系统分解

循环流化床锅炉400 t/h, 125bar,540C MB22, MB23 系统说明 过热器和蒸汽系统

目录 1. 概述 ........................................................................................................................................ ..1 2. 设计参数 (1) 2.1.1 设计规程 (1) 2.1.2 锅炉的蒸汽生产 (1) 2.1.3 蒸汽压力 (2) 2.1.4 蒸汽温度 (2) 3. 设备参数 (3) 3.1 过热器 (3) 3.1.1 一级过热器 (3) 3.1.2 二级过热器(屏式垂帘管) (3) 3.1.3 三级过热器 (3) 3.1.4 对流烟道及水平烟道 (3) 3.2 过热器集箱 (4) 3.2.1 一级过热器 (4) 3.2.2 二级过热器 (4) 3.2.3 三级过热器 (4) 3.3 减温器 (4)

3.4 锅炉互连管 (4) 3.4.1 其它内部管道 (5) 3.4.2 外部管道 (5) 3.5 消音器 (5) 4. 自动化和仪表 (5) 4.1 控制原理 (5) 4.1.1 主蒸汽压力控制PICRA-135 (6) 4.1.2 启动阀 (6) 4.2 测量 (7) 4.3 自动化 (9) 4.3.1 PICRA-135 (9) 4.4 警报 (10) 5. 操作 (11) 5.1 启动预检 (11) 5.2 启动 (12) 5.3 正常操作 (12) 5.4 关机 (12) 5.5 操作故障 (12)

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