第四节 锅炉受热面
锅炉受热面吹损原因分析及治理措施
吹 灰器 头 阀前 进 汽 管 水 平 段应 有 ５的 上扬 ， 吹 。 而 灰器 管应 有 ５的 下倾 。 。 而在 安装 时 ， 未按 技 术要 求 进 行 ， 致管路 积 水 ， 大 吹灰 磨损 。 导 加
未 发 生 因吹灰磨 损爆 管事 件 ， 管壁减 薄严 重 。 、 但 １
Ｌｉ ｉｓ ａ Ｓ ｅ ｕ ｕ Ｈａ— ｈ ｎ， ｈ ｎ Ｊ ｎ
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5.锅炉受热面检查、对口
5．锅炉受热面检查、对口5.1 施工依据(1) DL/T5047—95《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉机组篇)。
(2) 《火电施工质量检验及评定标准》锅炉篇。
(3) 有关起吊机具机械性能表。
(4) 锅炉厂施工图纸及设备技术文件的要求。
5.2 开工前需具备的条件(1) 场地平整。
(2) 压缩空气管路接通，送气到位。
(3) 图纸齐备并会审完毕，设备到货，材料齐全。
(4) 劳动力配备充足，接受安全技术交底并熟悉图纸，明确施工要求，了解规程及规范。
(5) 各种工、器具完好具备施工能力，并准备齐全。
(6) 作业指导书审批完毕并印发施工人员学习。
5.3 主要施工机械及工具(1) 30t龙门吊，60t龙门吊。
(2) 1t葫芦，千斤顶，电火焊用具，磨光机，风动砂轮机，锉刀，榔头，翘棒，锯弓，钢卷尺，水平尺，线锤，防护眼镜等。
5.4 施工工序及方法5.4.1施工工序(1) 组合场选定。
(2) 设备的领用、清点、检查。
(3) 受热面检查。
(4) 受热面对口。
5.4.2施工方法(1) 组合场选定及组合场搭设。
水冷壁、过热器、再热器、省煤器等受热面各组合地点的位置按照锅炉组合场平面布置图选定，组合架的几何形状和几何尺寸应按照组合件的形状和尺寸设计并满足以下要求。
1) 组合架要稳固牢靠，有足够的刚性，承载后不产生过大的变形，更不能损坏倒塌。
2) 组合架应便于受热面组合时的测量、找正以及管子的对口和铁件的安装。
在受热面入孔、看火孔、打焦孔、吹灰器孔等处必须留出空位，以便于受热面管子的焊接。
3) 为减少组合架的钢材消耗量，支墩可适当的采用一些砖支墩或预制的混凝土支墩。
组合架的搭设方向和位置应满足组合起吊顺序的需要，即组合架的方向和组件起吊的方向一致，不要影响组合件在组合场内的水平运输。
(2) 各受热面集箱、管排、散管及附件领用、清点、检查。
1) 设备领用清点。
所有领用设备应按图纸清点数量，分类编号，并清点后将所有管口磨光并涂抹氧干漆。
锅炉的工作过程
一、锅炉机组的系统
1、制粉系统
原煤输送系统将破碎后的原煤送入原煤仓→给煤机→磨煤 机→煤粉分离→合格的煤粉→由空气送入炉内燃烧。
2、燃烧系统
燃烧所需要的空气 → 送风机 → 空气预热器 →
→ 燃烧器二次风喷口→燃烧室。
→两路热风管道
→制粉系统输送煤 粉→燃烧器一次
风喷口→燃烧室。
3、汽水系统
烟气中携带的细灰粒（约占总灰量的90~95%），经除尘 器将细灰从烟气中分离出来，由除灰系统送往灰场；
锅炉运行中沉积到受热面上的细灰由吹灰器清除进入除灰 系统。
5、烟气排放系统
燃烧产生的烟气由锅炉尾部的空气预热器出口排出后，经 过除尘器，将烟气中的大部分细灰分离出来，排往除灰系 统，以防止粉尘粒子对大气产生污染。
低压(P<2.5ＭPa)、中压(P3.9ＭPa)、高压(P10.8ＭPa)、 超高压(P14.7ＭPa)、亚临界压力(P16.8～18.6ＭPa)、超 临界及超超临界压力(P25～40ＭPa)。
4、按燃烧方式分类
火床炉、煤粉炉(四角燃烧、对冲燃烧、Ｗ型火焰燃烧)、旋 风炉、流化床锅炉。
5、按蒸发受热面循环方式分类 自然循环、控制循环、直流锅炉、低倍率或复合循环
五、Ｂ＆Ｗ360ＭＷ级Ｗ型火焰锅炉
Ｂ＆Ｗ360ＭＷ级Ｗ型火焰锅炉是我国湖南岳阳电厂引进的 亚临界自然循环锅炉。锅炉整体布置如图1-8。沿烟气流程 布置屏式过热器、高温过热器，水平烟道中布置高、低温 再热器（即再热器为单级布置），尾部竖井烟道中布置低 温过热器和省煤器。过热汽温调节采用两级喷水减温，再 热汽温调节采用炉底供热风的方式。炉底注入热风还可以 使冷灰斗区域的炉渣凝聚体积减小，以利于排渣和减轻受 热面的磨损。
第一节 锅炉机组的工作过程
火电厂锅炉受热面失效原因及防治措施
火电厂锅炉受热面失效原因及防治措施省市：湖北省黄石市邮编：435000摘要：火电厂发电作为我国目前最主要的发电方式，其排放的CO2等温室气体对生态系统、自然环境的可持续发展带来了巨大挑战。
在火电厂中，其锅炉的受热面管主要涵盖了省煤器、水冷壁、过热器以及再热器，人们常将此四项称作锅炉“四管”。
而“四管”发生泄漏问题是导致火电厂异常停机最常出现、最为普遍的原因之一，通常来说，在机组异常停机事故之中大约占一半以上。
本文主要对火电厂锅炉受热面失效原因及防治措施做论述，详情如下。
关键词：火电厂；锅炉；受热面；失效原因；防治措施引言当锅炉受热面出现爆管事故之后，就会给电厂的安全作业以及经济利润产生严重影响，为此，加强对受热面失效原因的分析与探究具有一定必要性。
1火电厂锅炉受热面失效原因锅炉的失效模式可分为变形、裂纹、泄漏、腐蚀、疲劳、过热、磨损和断裂等。
在工业锅炉检验中发现的最为常见问题就是受热面变形，这主要是指锅炉受热面在内外因素的共同作用下改变了原来形状而出现的一系列不良现象。
变形可能发生在任何的受热面上，多集中于热负荷较高的区域，例如：烟管弯曲、水冷壁管弯曲或胀粗、锅筒鼓包等等。
倘若锅炉受热面存在各种各样的变形，其风险系数将大大增加，任其发展下去就会出现受热面泄漏、破裂、甚至锅炉爆炸的危险，因此在检验过程中变形问题必须作为重点排查的内容，一旦有所疏漏，就有可能威胁到使用人员的生命安全，企业也会承受严重的损失。
2火电厂锅炉受热面失效防治措施2.1再热器钢管爆裂预防措施（1）加强对壁式再热器钢管腐蚀结垢情况的监督力度，发现内壁腐蚀严重或垢层较厚的钢管应重点检查内外壁是否存在疲劳裂纹，存在异常应及时处理。
（2）锅炉停炉期间需做好停炉保养工作，并加强水质处理及化验的监督工作，按要求定时排污，避免类似腐蚀疲劳失效事件再次发生。
2.2自然循环锅炉汽包密封面失效对策汽包人孔门是进入汽包检查与检修的通道，当汽包内部检修结束后，就要封闭人孔门。
第五章-1-锅炉受热面的作用及结构PPT课件
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第三节 省煤器及空气预热器
省煤器和空气预热器在尾部烟道的布置 管式空气预热器
省煤器和空气预热器在尾部烟道的布置 回转式空气预热器
一、 省煤器
省煤器的作用：
1、降低排烟温度，减少排烟热损失，节约燃料； 2、减少蒸发受热面，降低锅炉造价：
以管径小、管壁薄、价格较低的省煤器代替管径大、 管壁厚、价格较高的水冷壁 换热好(低温、强制流动、逆流布置)
锅筒进入进口集箱，然后分配到并联蛇型 管束升温，再汇集到出口集箱送出。 过热器蛇形管数目的选取与烟气、蒸汽流 速有关，烟气流速一般6~12m/s，尽量少 磨损少积灰，蒸汽15~25m/s保证管壁良好 的冷却，并保证蒸汽压力降不超过10%。 多采用外径28~42mm无缝钢管制作，顺 列布置，横、纵向节距与管径之比为 2.2~3.4和2.5~5.0。 每根蛇管平面与前墙垂直布置，保证平行 的所有组吸热相同，并消除烟道高度的烟 温偏差；有时候采用多级过热器，中间设 置集箱，并将蒸汽左右交叉混合，以减少 烟道宽度方向温度偏差的影响。
铸铁式耐冲击差，只能用作非沸腾式，出口 水温至少应比相应压力下的饱和温度低 30℃；体积大、易积灰、渗漏，但是耐腐 蚀耐磨。
铸铁省煤器应装置压力表、安全阀、放气阀等安全装置；
应有再循环管，保证在锅炉启动时省煤器与锅筒构成自然循环，避 免过热烧毁；
应有旁通上水管路，当省煤器损坏的时候，将之与锅筒断开，利用 旁通管道上水。
双级对流过热器
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蒸汽交换流动的连接系统
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对流过热器不同的管圈结构
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过热器的基本结构示例
1－锅筒；2－二行程在
火电厂锅炉受热面失效原因及防治措施
火电厂锅炉受热面失效原因及防治措施摘要：在火力发电厂中，如果锅炉出现运行故障，会使得煤粉等物质不完全燃烧，使得资源没有得到充分利用，从而产生一些废气等，为环境带来负荷，并且为了保证电量的供应，一定程度上导致成本增加，并且锅炉出现故障，没有正确的处置可能会带来一些安全隐患。
本文针对多种锅炉受热面失效形式给电厂锅炉的正常运行带来严重影响的现状，在对锅炉受热面失效情况进行分析的基础上，对不同失效模式进行研究，总结不同失效模式下受热面失效特性，并针对性地提出预防措施，为系统地解决锅炉受热面失效、提高锅炉的使用稳定性奠定基础。
关键词：火电厂；锅炉；受热面引言火力发电厂锅炉受热面安全稳定运行是有效保证发电任务的主要因素，由于锅炉受热面长期在烟气腐蚀、飞灰冲刷、火焰烘烤、高温高压运行等恶劣环境下运行，管道内部承受高温高压介质，致使受热面管发生金属微观组织劣化、力学性能下降、蠕胀、腐蚀、管内氧化皮堵塞等问题，导致管道漏泄事故发生。
为保证受热面的安全可靠运行，通过各项服役、试验数据的对比分析，掌控受热面管使用寿命及可靠性。
1锅炉的工作原理锅炉是一种将水加热转化为蒸汽的设备，其工作原理基于热力学原理。
锅炉内部燃烧燃料产生高温烟气，烟气通过锅炉内部的管道，将热量传递给水，使水加热并转化为蒸汽。
蒸汽在锅炉内部积聚，通过管道输送到需要使用的地方，如发电机、加热系统等。
锅炉的工作原理可以简单概括为：燃料燃烧产生高温烟气，烟气通过管道将热量传递给水，水加热转化为蒸汽，蒸汽输送到需要使用的地方。
2锅炉受热面失效形式分析及改善措施2.1锅炉过热面短时过热锅炉过热面的短时过热主要是指锅炉在运行过程中冷却出现异常，导致管壁的温度在短时间内忽然升高，进而导致锅炉壁材料的结构强度降低。
当锅炉内部压力增加时，会使锅炉内壁出现塑性变形，管径直径增加，严重时甚至会导致管壁破裂、材料泄漏。
锅炉过热面的短时过热的显著特点是温度超过下临界点温度，个别情况严重时会达到上临界点温度。
锅炉受热面传热及计算
Q
Bj
Ql
I
'' l
—保温系数， 1 q5 q5
B j —计算燃料消耗量 若烟气在Tll 和Tl" 温度之间的比热容量，
可以用某一平均值VCPj 表示，最后得到：
Q B jVC pj Tll Tl''
2．辐射换热方程式 ① 直接计算辐射换热量，Stephan-Boltzmann 把火焰和炉壁看成两个无限大的平行平面，则
Q axt Fl 0 Th4y Tb4
axt
—系统黑度 ,
axt
1
1 1 1
ahy ab
Thy , Tb 火焰炉壁的平均温度
F ahy , ab —火焰炉壁的黑度; l —炉壁面积
② 根据有效辐射计算换热量 如果火焰对炉壁的有效辐射为 q yx1 ，炉壁对火焰 的有效辐射为 q yx2 ，则单位面积上火焰和炉壁间的 换热量为 q yx1 q yx2 。该热量与火焰对炉壁的有效辐
③火焰与烟气温度在其行程上变化剧烈 对于一般的煤粉炉
原因： 火焰根部，燃料燃烧生成 的热量大于辐射传热量， 火焰温度升高。 火焰继续上升，可燃物逐 渐燃烬，燃烧生成的热量 小于辐射传热量，因而， 火焰温度下降。 于是，存在一点在该点火 焰温度最高，称该点火焰 中心。
④火焰在炉膛内的换热是一种容积辐射。 辐射换热量与整个炉膛的形状和尺寸等有 关。容积越大，炉内换热器量越多，炉膛 出口烟气温度越低。反之炉膛内换热量越 小，炉膛出口烟气温度越高。 ⑤运行因素影响炉内传热过程，例如，运 行过程中，污染发生，污染后的受热面表 面温度升高，导致炉膛换热量降低。
二维模型：适用于轴对称的圆柱型炉膛。
锅炉受热面失效的分析及整改
受热面超 温 、 蠕变 、 损 、 磨 积灰 、 结渣 、 腐蚀 等一系列 因素 的影
响， 因此锅 炉省煤器管 、 水冷壁管 、 过热器管和再热器管爆破泄
中有 ３ ５处均在原设计 图标 注防磨瓦板 的定位焊缝处 ，其余爆 管部位基本上在上述爆 管部位 的吹扫范围附近 ，管 口光洁 ， 有 明显 的吹扫痕迹。 在抽检 的 ２ ０片省煤器管排中 ， 仅用肉眼观察 就有 ５ ０多处防磨瓦板 的定位焊缝均 已存 在不 同程度的拉裂。
１ Ｃ １ Ｖ 有明显胀粗 ， ２ ｒＭｏ Ｇ） 管段 内外两侧均有 ０ — ． ． ０ ４ ９青黑 色 锈层 ， 口基本上为鱼 嘴状 ， 裂 酸洗后 发现裂 口附近有部分 细小
的裂纹 。金 相报告认为上述部位属 于长期超温 引起 的过热爆
２ 分 析总 结
２１ 省煤 器爆管部分 ． 根据爆管 事故记 录和检修报告发现 ， 省煤器爆管部位全部 集中在省煤器第一排装设有防磨瓦板 的管段。 查阅锅炉设计 图
分 ）（ ； ４）查看爆管事故记 录和检修报告 （ 上次大修和改造至 今 ）（ ； ５）查看锅炉的定期 检验报告 （ 包括大修和改造部分 ） ；
查看屏式过热器爆管事故记录和锅炉的定期检验报告 ， 爆
管部位 １ 处 中有 １ ９ ４处集中在屏式过热器左侧 。爆管段（ 材料
（ 现场勘察 ， ６） 重点勘察 省煤器和屏式过热器爆管部位 。
的定期检查距上次改造时间将近四年 。 其间因为燃煤供应不足 曾停炉多次 ， 燃烧煤种也 发生 了多次变化 ， 受热面爆管 事故累 计 ７次 ， 共记录损伤 ５ 根管子 。 ７
长期处于 ５ １ ￣之 间（ 高右低 ）而屏式过 热器左右侧蒸汽 － ２Ｃ 左 ，
温度测点偏差长期处于 ３ — ５Ｃ ０ ６ ￣ 之间（ 左高右低 ）且一级减温 ，
关于锅炉受热面膨胀问题浅谈
关于锅炉受热面膨胀问题浅谈摘要：某660MW超超临界机组π型锅炉在调试过程中，水平烟道延伸侧包墙与延伸侧水冷壁以及延伸侧包墙与后竖井侧包墙密封鳍片拉裂,本文从设计、制造、安装、运行等多角度分析拉裂原因。
其主要由于热膨胀不均导致密封鳍片拉裂延伸至管道，采取开止裂缝和止裂孔以及增加焊缝高度等措施，消除热膨胀不均因素导致受热面拉裂的问题。
关键词：锅炉受热面膨胀水冷壁过热器中图分类号：文献标识码：文章编号：Discussion on expansion of boiler heating surfaceGao xiaolong(Inner Mongolia Datang International Xilinhot Power Generation Co., ltd, Inner Mongolia xilinhot city, 026000，China)Abstract：During the commissioning of PI type boiler of a 660MWultra-supercritical unit, the sealing fins of the extended side wall and the extended side wall of the horizontal flue and the extendedside wall and the back shaft side wall are cracked. The causes of the cracking are analyzed from the perspectives of design, manufacture, installation and operation. It is mainly due to the uneven thermal expansion caused by the sealing fin crack extended to the pipeline,take measures to open crack and crack hole and increase the height of the weld, so as to eliminate the problem of uneven thermal expansion factors caused by the heating surface crack.Key words：Boiler;Heating surface;inflation;water wall;superheater1 前言现代大型锅炉多采用全悬吊结构形式，受热面通过各种形式连接组成一定相互位置关系的整体。
锅炉各受热面的结构及布置形式
锅炉各受热⾯的结构及布置形式锅炉各受热⾯的结构及布置形式⼀、省煤器省煤器在锅炉中的主要作⽤是：①吸收低温烟⽓的热负以降低排烟温度，提⾼锅炉效率，节省燃料。
②由于给⽔在进⼊蒸发受热⽽之前先在省煤器内加热，这样就减少了⽔在蒸发受热⾯内的吸热量，因此可⽤省煤器替代部分造价较⾼的蒸发受热⾯。
也就是以管径较⼩、管壁较薄、传热温差较⼤、价格较低的省煤器来代替部分造价较⾼的蒸发受热⾯。
③提⾼了进⼊汽包的给⽔温度，减少于给⽔与汽包壁之间的温差，从⽽使汽包热应⼒降低。
基于这些原因，省煤器已成为现代锅炉必不可少的部件。
按照省煤器出⼝⼯质的状态省煤器可分为沸腾式和⾮沸腾式两种。
如出⼝⽔温低于饱和温度，叫做⾮沸腾式省煤器，如果⽔被加热到饱和温度并产⽣部分蒸汽，就叫做沸腾式省煤器。
省煤器按所⽤材质⼜可分为铸铁式和钢管式，铸铁式耐磨损和耐腐蚀但不能承受⾼压。
钢管省煤器应⽤于⼤型锅炉，它是由许多并列（平⾏)的管径为28～42mm 的蛇形管组成。
蛇形管可以顺列也可错列。
为使省煤器受热⾯结构紧凑，⼀般总是⼒求减⼩管间节距。
管⼦多数为错列布置。
错列布置省煤器的结构如图6—3所⽰。
蛇形管的两端分别与进⼝联箱和出⼝联箱相连，联箱⼀般布置在烟道外。
省煤器的管⼦固定在⽀架上，⽀架⽀承在横梁上⽽横粱则与锅炉钢架相连接。
省煤器管⼦⼀般为光管，为了强化烟⽓侧热交换和使省煤器结构更紧凑可采⽤鳍⽚管、肋⽚管和膜式受热⾯，它们的结构如图6—4所⽰。
焊接鳍⽚管省煤器所占据的空间⽐光管式⼤约少20％～25％，轧制鳍⽚管省煤器可使外形尺⼨减少40％⼀50％。
鳍⽚管和膜式省煤器还能减轻磨损。
这主要是因为它⽐光管省煤器占有空间⼩，因此在烟道截⾯不变的情况下，可采⽤较⼤的横向节距。
从⽽使烟⽓流通截⾯增⼤，烟⽓流速下降磨损减轻。
肋⽚式省煤器主要特点是热交换⾯积明显增⼤，这对缩⼩省煤器的体积、减少材料消耗很有意义。
主要缺点是积灰⽐较严重。
省煤器蛇形管通常均取⽔平放置，以利于停炉时排⽔。