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1、電站煤粉鍋爐受熱面超溫失效淺談摘要：隨著我國電力工業(yè)建設(shè)的迅猛發(fā)展，各種類型的大容量火力發(fā)電機組不斷涌現(xiàn)，目前300MW、600MW的亞臨界機組已成為我國各大電網(wǎng)的主力機組，1000MW超超臨界機組也不斷涌現(xiàn)。機組效率不斷提高，鍋爐煤耗逐漸降低，這就要求鍋爐初參數(shù)也不斷提高，鍋爐結(jié)構(gòu)及運行更加趨于復雜，受熱面熱管失效問題也凸顯出來，受熱面熱管失效中尤以熱管超溫失效所占的比例較高。筆者從事電站鍋爐檢修、管理多年，從鍋爐的設(shè)計因素、安裝檢修因素、運行因素幾個方面對其超溫失效原因進行簡單的分析。關(guān)鍵詞：設(shè)計因素；安裝維修因素；運行因素；熱管超溫失效中圖分類號：TH137.51文獻標
2、識碼：A1設(shè)計因素對鍋爐熱管超溫失效的影響鍋爐的設(shè)計是鍋爐制造工作中的重要環(huán)節(jié)之一，鍋爐設(shè)計質(zhì)量水平的高低是鍋爐能否長周期安全高效運行的關(guān)鍵。1.1爐膛出口溫度對鍋爐熱管超溫失效的影響。在鍋爐的設(shè)計中，爐膛出口煙氣溫度的選擇對鍋爐的可靠運行是一個非常重要的問題，它的設(shè)計參數(shù)直接關(guān)系著熱管的安全和壽命。爐膛出口煙溫一般是指爐膛出口進入對流管束之前的煙氣溫度。爐膛出口溫度的選擇應首先是防止對流受熱面結(jié)渣。在鍋爐運行時，爐膛出口煙溫受到結(jié)渣條件的限制不能過高，煙氣中的飛灰尚處于融化狀態(tài)，遇到受熱面管子就黏結(jié)在管壁上，使熱阻增加，管壁溫度升高，鍋爐出口結(jié)渣越來越嚴重，逐步將煙道堵塞，
3、長時間運行使管壁溫度超溫爆管。因此對爐膛出口煙氣溫度的選擇要合理，它決定著鍋爐中輻射受熱面及對流受熱面之間的吸熱量比列。1.2鍋爐水動力設(shè)計不合理鍋爐受熱面熱管工作的可靠性首先取決于管壁金屬的溫度工況。對于在正常璧溫下具有足夠強度的鍋爐鋼管，當因水動力問題產(chǎn)生傳熱惡化問題而使管壁溫度超過允許值或管壁溫度長期波動時，鍋爐鋼管會因金屬強度下降或金屬疲勞而破裂。1.3鍋爐熱力特性參數(shù)的選取對鍋爐熱管超溫失效的影響鍋爐燃燒反應熱力特性參數(shù)堆鍋爐熱管失效影響很大，熱力特性參數(shù)的選取直接影響爐膛結(jié)渣。鍋爐爐膛一旦發(fā)生結(jié)渣，爐膛出口溫度，過熱器溫度、空氣預熱器入口溫度、排煙溫度、熱風溫度將
4、會呈線性上升趨勢，使熱管溫度嚴重超標，直接惡化了熱管運行狀態(tài)，使其壽命縮短或失效。因此準確選擇熱力特性參數(shù)是確保鍋爐熱管安全運行的重要條件之一，而熱力特性參數(shù)的大小，與燃燒器及受熱面積多少是有最直接關(guān)系的。顯然爐膛受熱面的增多，將使爐膛出口溫度降低。1.4設(shè)計煤種的選取對鍋爐熱管超溫失效的影響鍋爐燃料只有在設(shè)計煤種的允許變化范圍內(nèi)，才能充分燃燒，不致給鍋爐安全運行及鍋爐熱管帶來不利影響，一旦煤種發(fā)生質(zhì)的變化，無論燃煤優(yōu)于設(shè)計燃料或劣與設(shè)計燃料，只要發(fā)生偏離的幅度超出了設(shè)計許可的范圍，鍋爐燃燒必將破壞，熱管失效就成了必然的事實。當燃料煤質(zhì)優(yōu)于設(shè)計煤種太多時，輕則引起受熱面結(jié)焦，
5、重則引起受熱面超溫。2安裝維修因素對鍋爐熱管超溫失效的影響2.1安裝工藝對鍋爐熱管超溫失效的影響大型鍋爐的各部件之間有著十分嚴密的相對關(guān)系，鍋爐本體與輔助設(shè)備之間也通過管道系統(tǒng)精確地連接著，而這些設(shè)備和系統(tǒng)長期在高溫、高壓條件下工作，同時經(jīng)受著許多復雜的物理、化學作用，工作環(huán)境非常惡劣。在受熱面管的安裝過程中，安裝工藝的好壞直接影響著日后鍋爐機組安全、經(jīng)濟運行。2.2安裝、檢修過程中焊接質(zhì)量對熱管超溫失效的影響在熱管安裝、檢修過程中由于檢修工藝不當或焊接人員操作不當產(chǎn)生焊接缺陷，例如在焊接過程中熔化的金屬流淌到焊接以外未熔化的母材形成金屬瘤，如果在熱管內(nèi)壁產(chǎn)生金屬瘤，則熱管焊
6、瘤處管壁內(nèi)徑減少，在熱管運行過程中導致管內(nèi)冷卻介質(zhì)流量不足，致使管壁超溫，機組長周期運行后，發(fā)生熱管超溫失效。2.3安裝、檢修過程中錯用鋼材當鍋爐發(fā)生錯用鋼材的情況時，對于被錯用的使用溫度較低的鋼來說，實際是一種超溫的運行。超溫運行就等于縮短鋼材的使用壽命，如果機組長周期運行，就會發(fā)生熱管超溫失效暴漏的風險。所以在鍋爐熱管安裝、檢修過程中必須嚴格執(zhí)行相關(guān)的制度、標準，杜絕錯用鋼材現(xiàn)象。2.4安裝、檢修過程中異物堵塞管子在鍋爐安裝、檢修過程中，盡管每一步工作都有嚴密的規(guī)范要求，但實施起來往往很難做到萬無一失，尤其是各管系堵塞問題就顯得更為突出。一些安裝過程中的焊渣、用過的短焊條
7、、焊劑、切割下來的小邊角料，連接部位的螺栓、螺母，鍋爐吹掃過程中帶入的雜物，甚至安裝檢修過程中的工器具如小榔頭等，在不經(jīng)意間進入不同區(qū)域的受熱面管中，沒有被徹底清掃吹掃出來，在鍋爐投入運行后不久會突然發(fā)生熱管超溫失效事故。2.5鍋爐安裝檢修過程中，管壁溫度測點安裝不夠規(guī)范，測點示值偏差大鍋爐受熱面璧溫的高低對鍋爐熱管的工作可性影響極大，所以設(shè)計鍋爐時準確地計算璧溫是非常重要的，如果計算璧溫時偏差過大，對機組投入運行后影響很大，璧溫過低,鍋爐參數(shù)很難控制，鍋爐熱效率低。璧溫過高，管壁溫度長周期高于或稍低于
