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《大型電站鍋 爐分隔屏過熱器超溫爆管原因的分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、第21卷 第3期動 力 工 程Vol.21No.32001年6月 POWERENGINEERINGJune2001·1229· 文章編號:100026761(2001)0321229204大型電站鍋爐分隔屏過熱器超溫爆管原因的分析122匡江紅, 陳端雨, 史平洋(1.上海工程技術(shù)大學機械工程學院,上海200336;2.上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究所,上海200240)摘 要:在試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過理論分析和編程計算,對某電廠分隔屏過熱器超溫爆管的原因進行了分析,并提出了相應(yīng)的改進措施,以確保電廠安全運行。圖3表2參
2、2關(guān)鍵詞:電站鍋爐;屏式過熱器;爆管;熱偏差;壁溫計算+中圖分類號:TK223.32文獻標識碼:A因,提出短期應(yīng)急措施及長期整改措施,以確保當0 前言年夏季用電及今后電廠的安全運行。某臺配300MW機組的亞臨界壓力UP型直流鍋爐,出力為1025t?h,爐型為傳統(tǒng)的П型布置,四角切圓燃燒粉煤固態(tài)排渣爐,燃燒器共5層,爐膛上部布置分隔屏過熱器,共有4片,平行于側(cè)墻,沿爐寬對稱分布。由爐前看:從左至右分別為左一屏、左二屏、左三屏、左四屏(圖1)。每片分隔屏由前、后2個回路組成,分別稱為前回路和后回路。每個回路由25根管子
3、并聯(lián)組成。這25根管子自內(nèi)圈向外圈分別編號為第1根、第2根??第25根管子(圖2)。分隔屏所用材料大部分為12Cr1MoV,個別管段采用了TP304H2SA213。各回路的第25根管子(外圈管)管徑為<57mm×7mm,其余管子管徑為<51mm×6mm。該爐1994年3月投運至今,其分隔屏多次發(fā)圖1 屏式過熱器布置圖生爆管。尤其是在1999年間,接連發(fā)生3次爆管事故。2000年5月,分隔屏再次爆管。這4次爆管1 試驗結(jié)果的位置分別位于:左二屏后回路第19根管子出口為全面摸清分隔屏過熱器爆管的原因,在分段、左一屏后回
4、路第24根管子出口段、左二屏后隔屏進、出口爐外管段上加裝了溫度測點,在不同回路第25根管子出口段、左二屏后回路第1根管工況下測量了分隔屏各片管屏前、后回路中單管子出口段。幾次爆管的相同之處是:都是左側(cè)屏后的進、出口工質(zhì)溫度。將測量結(jié)果分析整理后,發(fā)回路的出口段管子發(fā)生爆管?，F(xiàn)有如下特點:分隔屏的頻繁爆管給電廠安全經(jīng)濟運行帶來(1)在300MW、220MW和150MW工況下,了不利影響。為此,必須盡快找出分隔屏爆管原左側(cè)分隔屏內(nèi)工質(zhì)的溫升均大于右側(cè)分隔屏內(nèi)工質(zhì)的溫升,即左側(cè)分隔屏內(nèi)工質(zhì)的吸熱量大于右收稿日期:2000
5、202214作者簡介:匡江紅(1967-),女,現(xiàn)為上海工程技術(shù)大學側(cè)分隔屏內(nèi)工質(zhì)的吸熱量(表1)。其中尤以左二機械工程學院熱力與動力系教師。1990年畢業(yè)于清華大屏內(nèi)的工質(zhì)溫升最大。學,1993年在上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究所獲碩士學位。(2)試驗中測得的分隔屏單管出口工質(zhì)最高·1230· 動 力 工 程第21卷 圖2 分隔屏結(jié)構(gòu)圖表1 各工況下分隔屏的吸熱量B——管子外徑與內(nèi)徑的比值單位:kcal?sqmax——計算點管壁上的熱負荷負荷左一屏左二屏左三屏左四屏D——管子壁厚300MW356136092947
6、2610A2——管壁向工質(zhì)的放熱系數(shù)250MW2520264326372175Km——管壁金屬導(dǎo)熱系數(shù)220MW2697272924242229 計算結(jié)果表明:左二屏后回路相應(yīng)單管出口溫度范圍在490°C～506°C間(按設(shè)計,分隔屏出處的爐內(nèi)管壁溫度最高。圖3為150MW、口工質(zhì)平均溫度為460°C～476°C)。220MW、300MW這3個試驗工況下左二屏后回(3)在試驗中測得的分隔屏入口溫度范圍在路的工質(zhì)出口溫度測量值和計算壁溫值。由圖3400°C～410°C之間(設(shè)計參數(shù)為402°C～404可看出:在30
7、0MW負荷下,分隔屏左二屏后回路°C)。第25根管子出口壁溫為最高,達到550°C,該管(4)各片分隔屏同一回路中并聯(lián)著的25根管徑為<57mm×7mm。而<51mm×6mm管子的管子內(nèi)工質(zhì)的溫升不等,存在著同屏熱偏差。所謂最高壁溫為536°C。熱偏差,是指并聯(lián)管組中各根管子內(nèi)工質(zhì)的焓增與管組平均焓增的比值。通過計算發(fā)現(xiàn):在同一片屏中,熱偏差系數(shù)大于1的管子有:第1、17、18、19、20、21、22、23、24、25根管子,其中尤以第1、19、23、24、25根管子的熱偏差系數(shù)較大。2 爆管原因分析根據(jù)試驗結(jié)果,
8、我們按下式計算了各工況下分隔屏單管出口段的爐內(nèi)管壁溫度:tbw=tgz+LBqmax{D?[Km(1+B)]+1?A2}圖3在各工況下分隔屏左二屏后回路出口處工質(zhì)溫度(測量值)和爐內(nèi)管壁溫度(計算值)式中tbw——計算點的管壁平均溫度,°C 表2列出了按照GB9228288《水管鍋爐受壓tgz——管件計算截面上管內(nèi)工質(zhì)平均溫度元件強度計算》標準計算得到的1
