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1、第34卷第3期华电技术Vo1.34No.32012年3月HuadianTechnologyMar.20l2锅炉再热出口主安全门导汽管弯头漏泄的原因分析刘俊国(华电能源牡丹江第二发电厂,黑龙江牡丹江157015)摘要:对HG一670—13.7一YM9型锅炉再热出口主安全门导汽管弯头频繁发生漏泄原因进行了分析,指出了因温差过大而产生热应力是导致再热出口主安全门导汽管弯头频繁发生漏泄的主要原因,改进后,再热出口主安全门导汽管弯头频繁发生漏泄的现象基本消除。关键词:导气管;温差;热应力;漏泄;改进措施中图分类号:TK233.11文献标志码:B文章编号:1674—1951(20
2、12)03—0o64—02安全门导汽管共4根,导汽管布置在乙侧高温段再0引言热器出口管道上,其出口端是1~4再热器出口火力发电厂锅炉炉外管的漏泄与否是衡量锅炉安全门。导汽管的规格是219mm×8mm,材质为安全、经济运行的重要指标。国电发[2000]589号12CrlMoV,工作温度为540℃,工作压力为2.5文《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》MPa。在锅炉正常运行的情况下,1~4再热器出3.4.1条规定:加强对炉外管道的巡视,对管系振口安全门处于关闭状态。动、水击等现象应分析原因并及时采取措施。当炉1.1热疲劳现象外管道出现漏汽和漏水现象时,必须查明原因并
3、采在锅炉运行时,再热器出口安全门导汽管人口取措施,若不能与系统隔离进行处理,应立即停炉。处的温度为540oC(即高温段再热器出口管内高温HG一670—13.7一YM9型锅炉1~4再热器再热蒸汽的温度),由于1~4再热器出口安全门出口安全门导汽管弯头的工作温度为540℃,工作处于严密关闭状态,安全门附近导气管内的再热蒸压力为2.5MPa,内部介质为高温再热蒸汽。由于汽是静止不动的,受外界冷空气的影响,再热蒸汽的设计上存在一定缺陷,1~4再热器出口安全门热量散发到周围的冷空气中,温度逐渐降低到接近导汽管内经常有凝结水形成,对管壁产生热应力,管生产厂房内的温度(50~60℃
4、)。随着温度的降低,壁金属组织在热应力的作用下不断发生变化最终形会有一部分再热蒸汽变成凝结水顺着导气管内壁流成裂纹发生漏泄。1~4再热器出口安全门导汽下,留出的空问由新的再热蒸汽补充。随着时间的管弯头频繁漏泄直接影响了锅炉的安全稳定运行并推移和热量的损失,新的再热蒸汽又产生新的凝结造成一定的经济损失,给锅炉安全、稳定运行带来极水顺着导气管内壁流下。就这样周而复始地形成凝大的隐患。因此,有必要对1~4再热器出口安结水,源源不断地顺着导气管内壁流下。当凝结水全门导汽管弯头漏泄原因进行分析并加以改进。彻下溜至导汽管水平段时,汇集在一起,这时的导气管底解决1~4再热器出口安全
5、门导汽管弯头频繁内既有再热蒸汽,又有凝结水。由于再热蒸汽和凝漏泄的问题。结水的密度不同,会产生重度差,在重力的作用下,形成汽水分层现象,如图1所示。导气管上部为再l再热器出口安全门导汽管弯头频繁漏泄热蒸汽、下部为凝结水,管中的水面在m位置和n原因分析位置之间波动,当水面波动到m位置时,m,n之间HG一670—13.7一YM9型锅炉1一4再热器为水,由于水的导热系数大,使金属m,n部分温度出口安全门导汽管布置在高温段再热器出口管道不会很高。当水面波动到位置n时,m,n之间为蒸上,其中,1,3再热器出口安全门导汽管布置在汽,蒸汽的导热系数较低,使得m,n段金属温度升甲侧高
6、温段再热器出口管道上,2,4再热器出口高。导汽管中的水面在m,n段上、下进行变化,可以认为是周期性的波动,此段金属的温度也发生周期收稿日期:2010—09—01性的变化。这样就会在导汽管中产生交变热应力,第3期刘俊国:锅炉再热出口主安全门导汽管弯头漏泄的原因分析。65·使导汽管发生热疲劳破坏,造成金属热疲劳。在再上、下温度差;K为与约束条件有关的系数。热器出口安全门导汽管某些薄弱地方就会出现沿晶12CrlMoV钢的弹性模量E=2.1X10MPa,热裂纹或者穿晶裂纹而发生漏泄。膨胀系数Ot=1.28X10/~C(当温度小于600oC时),当热循环的上、下温度差At:34
7、0oC,约束系数K=1时,其热应力=914MPa,该应力值已经超过高温下钢的屈服点,从而产生塑性变形,热应力随温度差变化数值表见表1。表1热应力or随温度差△f变化数值温度差/tt/~C100200300400500热应力tr/MPa26853780610751344图1导汽管内凝结水的形成及汽、水分层现象由上式可知,热应力的大小与12CrlMoV钢的1.2工作条件的影响弹性模量、热膨胀系数、热传导系数等物理性能有对于12CrlMoV钢来说,温度对于热疲劳的影关。大的热膨胀系数对热疲劳强度是不利的。即热响较大,主要是最高温度t、最低温度t温度变膨胀系
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