大容量锅炉高温受热面超温失效原因及对策

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1、大容量锅炉高温受热面超温失效原因及对策程绍兵1，谭昌友2（1.广东省电力工业学校，广东广州510520；2.广东省广电集团有限公司，广东广州510600）　　摘　要：近年来，大容量锅炉高温受热面超温爆管现象普遍，严重危及了机组的安全、经济运行。为此，结合超温爆管事故，分析了高温受热面超温原因，介绍了受热面管子因过热或高温腐蚀而失效的机理，并提出了解决问题的相应技术措施。　　关键词：大容量锅炉；受热面；超温；爆管；失效；对策Overtemperaturefailuresofhightemperatureheati

2、ngsurfaceinlargecapacityboilers:causeanalysisandcountermeasuresCHENGShaobing1,TANChangyou2(1.GuangdongElectricPowerIndustrialSchool,Guangzhou510520,China;2.GuangdongGuangDianPowerGridGroupCo.,Ltd.,Guangzhou510600,China)　　Abstract:Theprevalentovertemperature

3、causedtubeburstingofhigh　temperatureheatingsurfaceinlargecapacityboilersinrecentyearshasseriouslyendangeredthesafeandeconomicoperationofunits.Thispaperanalyzesthecausesoftheovertemperatureproblem,describesthemechanismofheatingsurfacetubefailuresduetooverheator

4、hightemperaturecorrosion,andputsforwardsomecountermeasures.　　Keywords:largecapacityboiler;heatingsurface;overtemperature;tubebursting;failure;countermeasure　　现代大型火力发电厂锅炉过热蒸汽器、再热蒸汽器超温爆管现象较普遍，不论是国产型、引进型、进口型都发生过超温爆管事故，严重影响机组的安全运行。现以200MW,300MW机组锅炉过热蒸汽器、再热蒸汽器为例，对

5、其超温失效原因进行分析，并提出相应的防止措施，供电厂锅炉工作者参考、借鉴。1受热面超温原因分析1.1切向燃烧引起烟温偏差　　四角布置切圆燃烧方式的锅炉，在炉膛出口处存在着一定的残余气流旋转，使沿炉膛宽度方向的炉膛出口烟温和烟速分布存在一定偏差。燃烧器的布置方式，如各股气流的引入角度，一、二、三次风的动量比，气流切圆直径影响到气流的旋转强度，进而影响水平烟道的烟温分布，这些因素都使实际的受热面吸热产生了偏差。因此，烟气温度场和速度场的分布偏差是过热蒸汽器、再热蒸汽器管超温的重要原因。　　切向燃烧锅炉炉膛出口的烟温偏差

6、具有以下特点：锅炉容量越大则偏差越大；吸热偏差的图形发生变化，吸热量最大点远离炉膛中心而离炉墙约(0.1～0.15)B（B为炉膛宽度，常规逆时针方向旋转时，该点靠近右侧墙）；炉膛出口热偏差的图形和烟温、烟速的分布基本固定。炉膛出口右下部（逆时针方向旋转时）有一个高烟温、烟速区，它们使该处的再热蒸汽器管屏下部壁温急剧升高。1.2“烟气走廊”及集箱系统的三通区域存在涡流　　高温过热蒸汽器的爆管多发生于外圈下弯头的前弯向火侧，这是由于此处处于高烟温区，且下部不同程度地存在一定的烟气走廊，使底部通过的烟气量增大，造成底部的弯

7、头处容易超温。　　目前大容量锅炉再热蒸汽器集箱多是采用三通结构，并从径向引入、引出。由于进口三通附近的集箱存在涡流区，使该区域管屏中的流量减少，屏间热偏差增大，增加了超温爆管的可能性，切向燃烧锅炉燃烧侧热负荷较高的区域往往位于进口三通附近，若设计不当，加上这两种偏差叠加，就极易造成进口三通附近管屏超温爆管。1.3同屏各管的吸热偏差　　过热蒸汽器、再热蒸汽器同屏管间吸热偏差较大是造成超温的另一主要原因。同一屏中各根管子进出口汽温有很大的偏差，同屏各排管子受炉膛或屏前烟气辐射的角系数也不同，因而各排管子的吸热偏差大，特别

8、是外管圈、最内管圈吸热量大，热偏差大，该部位最易超温爆管。1.4壁温测点温度失真　　由于表盘的受热面壁温运行监测点不能真实反映实际壁温状况，显示值低，使运行人员进行壁温调整失去依据而造成超温。这主要是由于测点位置的选择及安装方法不合适，使测点未装在最高壁温管上，且插入式的安装方法经常不能正确测出实际出口温度。1.5燃烧调整不当，造成火焰中心上移