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1、锅炉再热器爆管的紊流磨损机理的论文作者：杨德成 吴修红 宋庆东 摘要:锅炉炉顶漏风经过保温密封填料的挠动和转折,形成紊流空气流,卷吸烟气飞灰,使之降温、变硬、加速,导致管道磨损而失效爆管,这就是漏风导致爆管的紊流磨损机理。 关键词:漏风;紊流;磨损;爆管机理;再热器 鹤壁万和发电有限责任公司#2炉高温再热器连续发生三次爆管,给公司造成了巨大的经济损失。经检查、分析、验证,认为是漏风紊流磨损引起的爆管,为预防再次爆管、降低机组非计划停运奠定了基础。 一、机组现状: 鹤壁万和发电有限责任公司#2锅炉一九九二年
2、投运为哈尔滨锅炉厂生产的hg-670/13.7—pm10型四角切圆燃烧固态排渣一次再热的超高压煤粉炉,再热器由布置在水平烟道的再热器热段和布置在尾部竖井的再热器冷段组成,再热器冷段又分为左右两个管组。再热器热段共114排,节距为100mm。每排管束由10根ф42x3.5mm的管子弯制而成“ov,后半材料采用钢102(12cr2moov/12cr2moov应更换。 #2炉运行已有近10万小时,管材的“老化”是一定的,但如说蠕变是主要爆管原因,有以下疑问: 1.#1炉运行超过10万小时,高温再热器管并未频繁爆管; 2.爆管为
3、何在第40排至46排之间,而不是烟温中心的57排左右; 3.第二次爆管的41-④、42-①、42-②、42-③、42-④及43-①为第一次爆管后更换的新管,而三根旧管42-⑤、43-②、43-③依据位置、方向和形状可认为为后来吹爆; 综上所述,蠕变也不是#2炉高温再热器爆管的主要因素。 2.3.2紊流磨损机理 05年7月10日,#2炉再热器热段第二次爆管时检查发现,在爆管位置斜上前方穿顶吊管架有风吹的亮痕,炉顶向南约半米处有漏风口;第三次爆管的第44、45排斜上前方有一2×4cm的风孔疑是漏风引起的爆管,当漏风经过炉顶
4、保温层中的块状物挠动和转折后形成一股紊流空气吹进炉膛,卷吸飞灰并使之降温、变硬、加速,从而冲刷磨损管道,造成管壁减薄失效爆管。 紊流冷空气的进入使得飞灰一边降温、变硬、一边加速,形成了烟气走廊,这解释了漏风造成的爆口为何不是靠近顶棚的管子,因为紊流混合度不够、降温不够、硬度不够、角度不够;也解释了不是所有漏风都引起飞灰磨损,因为大多的炉墙、炉顶漏风不经过保温层的挠动和转折,形成的是类似层流空气,没有了紊流卷吸对管子危害不大。 2.3.3验证 2.3.3.1大多数管壁的减薄,部分管道在爆口上下有一道明晰的交界棱线是飞灰紊流
5、磨损的直接证据。蒸汽吹薄形成的线应是随位置变化、稍有弯曲、不连续、不平滑、不清晰的。 2.3.3.2三次爆管除去备用、临停时间,间隔大致是4个月零8天,是其间接证据。 2.3.3.3第二次爆管后,炉顶漏风口虽经处理,启动后又膨胀裂开,造成第三次爆管。炉顶漏风口经二次处理不漏风,#2炉再热器热段运行一年多未再爆管,最终证明了漏风的紊流磨损机理是爆管的主要因素。 三、结论: 3.1紊流性质的漏风可能造成飞灰磨损爆管; 3.2鹤壁万和公司2005年的三次爆管极可能是漏风引起的飞灰紊流磨损爆管; 3.3漏风的飞灰紊
6、流磨损机理填补了飞灰磨损机理空白,为类似爆管的处理和预防、提高检修水平和机组运行稳定性奠定了基础。 参考文献 1.锅炉管道泄漏知识及应用现状杨卫娟《动力工程》第20卷第6期 2.根据爆口特征判断爆管原因等
