資源描述：
《過熱器爆管機理.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、淺析鍋爐過熱器爆管機理(2010-12-2315:38:51)轉(zhuǎn)載▼標簽：三臺宋體過熱器爆管鍋爐文化分類：技術(shù)??摘要探討了近期發(fā)生的2、3#鍋爐過熱器爆管機理，指出直接原因是過熱器管道的磨損，同時長期超溫及腐蝕問題也不容忽視。關(guān)鍵詞鍋爐；過熱器；爆管機理?1鍋爐及過熱器爆管概況我廠現(xiàn)有三臺B＆WB-130/3.82-M鍋爐，經(jīng)過提產(chǎn)改造后額定出力達到150t/h。制粉系統(tǒng)為中間儲倉式熱風送粉系統(tǒng)，干燥劑為熱風加乏氣再循環(huán)，燃燒器為四角布置直流型、百頁窗式水平濃淡燃燒器。過熱器、省煤器和空氣預熱器均為兩級布置，在
2、兩級過熱器之間布置有采用自制冷凝水噴水減溫的減溫器。過熱器基本數(shù)據(jù)見下表。名稱規(guī)格材質(zhì)布置數(shù)量（排）一級過熱器頂棚管Φ38×3.56320#混流蛇形管Φ38×3.56320#二級過熱器Φ42×3.56215GrMo順流過熱器的布置見下圖1。在鍋爐由130t/h提產(chǎn)改造為150t/h時，還將一級過熱器減少了約20%的受熱面積。7月中旬，提產(chǎn)改造后的2、3#鍋爐運行中相繼突發(fā)過熱器爆管，從汽水泄漏量不正常升高亦即爆管開始，只經(jīng)過48～72小時，鍋爐便難以維持運行而被迫停爐，影響到全廠生產(chǎn)。冷爐后檢查發(fā)現(xiàn)，鍋爐這兩次爆
3、管具有如下特點：1.1受損傷管多。熱電2、3#鍋爐是92年、95年分別投產(chǎn)的，應該說運行時間只有幾年，并未到更換過熱器的周期。然而，兩次爆管共計有30根過熱器管上出現(xiàn)大小不等的爆破口，其中一級過熱器頂棚管10根，二級過熱器20根。1.2受損管集中。80%以上的爆管發(fā)生在圖1所示的圓圈區(qū)域，即過熱器頂部一、二級過熱器交叉處和二級過熱器下部彎管處。而且爆管相鄰，靠近煙道橫截面中部。部分爆管上有2～3個破口。1.3爆破口形貌相似。破口大多不大，長5—10cm，寬1—3cm，形狀不規(guī)則，附近明顯存在沖刷磨損痕跡，斷面粗糙
4、，邊緣較鈍，內(nèi)部潔凈，外層有氧化物，基本無脹粗現(xiàn)象。本文擬就這兩次過熱器爆管的機理做一探索，并籍此以引起有關(guān)方面的高度重視。?2過熱器爆管機理分析2.1爆管的直接原因是飛灰磨損。圖2和圖3是此兩次爆管最典型的爆破口。我們注意到幾乎所有的爆破口都存在明顯磨損的痕跡，破口附近壁厚減薄，且破口面與煙氣來流方向呈45度夾角。這是灰粒和受熱面間的不斷沖擊及不斷剪切同時作用的結(jié)果。影響磨損最重要的因素是煙氣速度和灰粒濃度。?圖2二級過熱器下彎管爆破口?圖3一級過熱器頂棚管爆破口2.1.1磨損和流速的3.22次方成正比，因此速
5、度影響很大。由于過熱器區(qū)域溫度較高，灰粒較軟，設計中通常不考慮磨損。然而改造后的2、3#鍋爐，煙氣流速平均已達到11m/s。因離心力的作用，過熱器的頂部、中部及底部，是煙氣流速特高區(qū)，加之爐膛煙氣殘余旋轉(zhuǎn)帶來的影響，形成了局部煙氣走廊，有時可比平均流速大3～4倍，這樣磨損就要大幾十倍，從而導致磨損問題變得十分突出。從爆管統(tǒng)計上看，正是這些位置上的管子發(fā)生了明顯磨損。此外，凝渣管兩側(cè)存在的結(jié)焦堵塞，使過熱器中部煙氣走廊更為明顯。2.1.2磨損的根源是煙氣中的灰粒。它來自燃料中的灰份。一年多來，熱電鍋爐實際用煤一直存
6、在灰份比設計值高，發(fā)熱量比設計值低的問題，有時灰份含量竟超過一倍。在燃用高灰份煤后，飛灰的濃度大大增加，且灰粒具有和煙氣同樣的流速，于是引起了強烈的磨損。飛灰濃度集中的煙氣走廊區(qū)域，情況更為嚴重。另一方面，2、3#鍋爐飛灰可燃物一直偏高，灰中的碳粒不能完全燃燒，硬度較大，這使得磨損進一步加劇。2.1.3二次燃燒帶來的燒損。運行中的鍋爐工況受外界影響很大，有可能在凝渣管、過熱器拉稀管區(qū)域發(fā)生煤粉二次燃燒。根據(jù)對水平煙道的檢查，不少過熱器管上結(jié)有焦渣，除去焦渣后局部有燒蝕的痕跡。燒損與磨損的雙重作用，無疑使過熱器工作
7、條件惡化，增加了爆管的可能性。2.2爆管的間接原因是長期超溫過熱。盡管這兩次爆管具有一定的突發(fā)性，但觀察爆破口形貌，未發(fā)現(xiàn)明顯的脹粗或鼓皰，以及“薄唇”銳邊核桃狀的爆破口，這表明不是短期過熱所致。相反，這些破口具有某些長期過熱爆管的特征，如脹粗不嚴重，破口不大，斷面粗糙等。事實上，2、3#鍋爐在提產(chǎn)改造前的實際運行中一直存在主汽溫偏高問題，有時甚至是嚴重超溫，這無疑增添了爆管的風險。在鍋爐受熱面中，過熱器的工作條件最差，根據(jù)設計，二級過熱器的入口煙溫是1097℃，出口煙溫是894℃，由于過熱蒸汽的傳熱性能較差，因
8、而二級過熱器管經(jīng)常處在鋼材耐熱極限溫度條件下工作，即使是采用了15CrMo這一低合金珠光體熱強鋼，但當管壁溫度超過550℃時，蠕變極限和持久強度將顯著降低。過熱器局部超溫原因有：2.2.1過熱器管排存在的熱偏差。對流煙道的熱負荷分布是不均勻的，煙道中部的熱負荷往往是煙道兩側(cè)熱負荷的1.8倍，這使得部分管排受熱過于集中。一旦實際運行的管壁溫度超過鋼材的耐熱極限溫度和高溫氧化
