超临界直流锅炉防爆管探究研究

《超临界直流锅炉防爆管探究研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、超临界直流锅炉防爆管探究研究摘要：文章通过对超临界直流锅炉结构和特点的分析，得出一般常见的爆管原因，从制造、安装、运行、检修等环节提出了监督检验与防治异物堵塞爆管的技术措施，旨在保证超临界直流锅炉正常安全运行，避免造成不必要的损失。关键词：超临界直流锅炉；防爆管；水冷壁；过热器；再热器中图分类号：TK223文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）29-0010-04自2006年11月首台1000MW等级的超（超）临界机组在玉环投入运行以来，目前我国已有100多台超（超）临界机组投入或者即将投入商业运行，机组容

2、量为600MW和1000MW等级，参数为25〜26.5MPa/600°C/600°Co由于温度、压力的提高，锅炉使用了大量的新型耐热材料，如T91、TP304H.TP347H、TP347HFG.Super304H和HR3C,这些材料的使用使得超（超）临界机组在我国的拥有量迅速攀升。然而由于压力等级的提高，超（超）临界机组的承压部件在结构上发生了很大变化，尤其锅炉受热面管径急剧变小，使得异物很容易在内径较小的区域堵塞而造成爆管。异物堵塞爆管具有一定偶然性，异物随蒸汽的扰动运动到狭窄的区域而发生堵塞，这与管子制造质量、焊口质量

3、、联箱的清洁度、氧化皮脱落等情况有关；异物堵塞爆管也有很大的必然性，这与受热面结构密切相关，要认真分析每次爆管的特点和位置，才能制订有效的检修和防治措施，从而降低异物堵塞爆管带来的经济损失。1超临界直流锅炉受热面特点超临界是指锅炉工作压力大于22.llMPa,直流是指锅炉依靠给水泵压头使给水一次通过各受热面并全部变为过热蒸汽。超临界直流锅炉受热面主要由以下几部分组成：省煤器、水冷壁、顶棚过热器、包墙过热器、低温过热器、屏式过热器、高温过热器、低温再热器、高温再热器。下面以鹤壁电厂三期DG1900/25.4-II1型锅炉为例

4、，分别介绍各受热面的结构特点。1.1水冷壁结构特点为保证水冷壁有足够的冷却能力和防止低负荷下发生水动力多值性以及脉动，超临界直流锅炉水冷壁均采用小管径来获得较高的重量流速，同时还采用螺旋管圈和垂直管屏水冷壁来减小锅炉偏差和实现锅炉的变压运行。为充分保证水冷壁各回路的流量分配，在水冷壁下联箱上均布置了节流装置。为了改善工质的热偏差，哈锅的设计是将节流管圈安装于水冷壁入口管段上。1.2过热器结构特点过热器受热面由四部分组成：第一部分为顶棚、后竖井烟道四壁及后竖井分隔墙；第二部分是布置在尾部竖井后烟道内的低温过热器；第三部分是位

5、于炉膛上部的屏式过热器；第四部分是位于折焰角上方的高温过热器。整个过热器系统布置了一次左右交叉，有效地减少了锅炉宽度上的烟气侧不均匀的影响。1.3再热器结构特点低再蛇形管由水平段和垂直段两部分组成，根据烟温的不同和系统阻力的要求，低温再热器的不同管组采用了不同的节距和管径。高再布置于高过后的水平烟道内，蒸汽从高再进口集箱经蛇形管屏加热后进入高再出口集箱，为减小流量偏差使同屏各管的壁温比较接近，在高再进口集箱上设置了①30mm的节流孔。比较过热器、再热器，它们具有以下特点：过热器和再热器的工质温度水平都很高，而再热器比过热器

6、的压力水平要低，故再热器管的管径要比过热器管径要大；相比而言，再热器中的工质压力低、密度小，比过热器中的过热蒸汽换热系数小，因而再热器的吸热能力比过热器还要差，即冷却管子的能力要差；由于再热器是将二次蒸汽加热，故在启动过程中，再热器管存在"干烧"现象；再热器中的工质流速比过热器中的要低，对热偏差较为敏感；为了降低锅炉成本,同时也因为过热器、再热器的材料使用温度都处于极限温度，故过热器、再热器管子的超温是一个突出的问题。2典型爆管原因分析2.1因安装质量不良，造成异物堵塞爆管1.1.1虽然在每个环节都对受热面和联箱的清洁度提

7、出了要求，但事实往往不如人愿。异物的来源主要有以下几个方面：制造过程中管子和联箱内部清理不彻底，遗留下有机加工残留物；安装过程中带入的异物；不锈钢管高温运行中形成的氧化皮脱落后产生的堆积物；检修换管时带入管内的杂物等。2.1.2异物堵塞爆管特征。异物堵塞爆管主要表现为短期过热特征，但由于超（超）临界机组管径变小，还可能表现出长期过热的特征，这是由于结构和运行特性变化造成的。超（超）临界机组的水冷壁管和过热器管径较小，在入口处还增设有节流圈，当异物进入后容易将管子堵死，此时管子传热急剧恶化，管壁局部温度急剧上升，最终引起短期

8、过热爆管。然而对于管径较粗的管子，如低温过热器、再热器管，异物将管子堵死的情况较少，而是堵塞一部分，造成介质流速变缓，从而影响了一定的传热效果，管子壁温有所升高，这种情况下，不引起短期过热爆管，在经过一段时间运行后会引起材料蠕变损伤，出现长期过热爆管。超（超）临界锅炉的过热器在汇集箱末端是容易积存异物的