锅炉配件:省煤器、过热器、膜式水冷壁、集箱、空气预热器,设计、制造、安装、调试。
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影响锅炉过热器再热器可靠性因素分析
发布日期:2021/5/24    阅读次数:5931次    来源:中电
江苏中电环境工程有限公司是以先进的技术、高品质的产品、优质的售后服务为主导的规模化股份制企业。  

  公司位于有中国节能环保设备“硅谷”之称的盐城,系江苏省盐城市高新科技企业,公司秉承 “1%的错误导致100%的失败” 的经营理念,奉行“从细节中来,到细节中去”的工作作风,建立了以“5S”管理为基础的生产管理规范。通过对先进技术进行消化吸收,形成环保设备与工程技术二大支柱产业。

  公司主要产品有锅炉配件(省煤器、过热器、集箱、空气预热器等);环保设备(各类除尘器),净化设备(全生态净水器、净水工程设计、安装、调试);富氧燃烧装置(专利号2010120300358640、201020640039.7)(工程设计、安装、调试);成功地为电力、化工、冶金、建材、医药、烟草、机械等行业提供产品和技术服务。

  经过多年的努力,如今已发展成为江苏盐城为中心,以东北、华北为支撑点,销售网络及全国的集团化公司,成为极具实力的环保产业生产基地。

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1、金属管壁超温

    过热器、再热器是锅炉承压受热面中工质温度和金属温度最高的部件,而汽侧换热效果又相 对较差,所以过热现象较多发生。当金属温度超过答应极限温度,内部组织发生变化,许用 应力降低,在管内压力下产生塑性变形,最后导致超温爆管。爆管是锅炉发生较多的运行事 故,主要是部分管子长期超温所致。

1.1运行调整不当

    燃烧组织不好,火焰中心上移引起炉膛出口温度超过设计值,对流受热面吸热增强 ,使过热 器和再热器超温。假如减温水系统故障,高负荷情况下可能造成短时超温;或者减温水流量 不足、自动调节失灵,不能及时跟踪蒸汽温度变化,也会造成过热器短期超温。

1.2设计上的缺陷引起超温的因素

    假如炉膛高度设计偏低,火焰中心偏斜,受热面选材裕度不够或错用材料,水动力工况差, 蒸汽质量流速偏低和受热面结构不公道等因素都会造成超温或存在较大热偏差,出现局部超温。

    热偏差主要指蒸汽侧和烟汽侧热偏差。烟汽侧热负荷不均造成热偏差的原由于四角切圆燃烧 方式引起的烟速和烟温偏差,墙式布置旋流燃烧器因各只燃烧器热负荷不同引起的偏差。蒸汽侧屏间流量偏差则存在于各种集箱布置系统,如采用三通结构将导汽管引进过热器、再热器进口集箱,在集箱三通区域形成涡流,导致该区域的管屏流量偏低,从而造成流量偏差。 同屏受热面热偏差是由于内外圈管子的长度不同,形成同屏的流量偏差和受热面积偏差,导 致同屏各管吸热量不同。

1.3制造、安装、检验中引起超温的因素

    制造、安装过程主要指出现管内异物堵塞而造成工质活动不畅、断路或短路等情况,导致局 部受热管超温。检验不当极易发生管内异物堵塞情况。如在换管过程中割管工艺不正确, 异物掉进垂直管段,或联箱内管座固定焊接物脱落等情况会引起局部受热面无流量或少流量 。

2、受热面金属管的磨损

    燃煤锅炉尾部受热面飞灰磨损是影响长期安全运行的主要原因,位于水平烟道的高温过热器 和再热器同样存在磨损题目。烟气携带灰粒和未燃尽颗粒高速通过受热面时,使管壁磨损变薄,烟气流速越快,颗粒越粗、越硬,对管壁的撞击力就越大;烟气中灰浓度越大,撞击的 次数就越多,结果都将加速受热面的磨损。

    飞灰磨损速率取决于灰粒成分(主要是SiO2),煤中灰含量,灰粒动能及飞灰浓度。金属 磨损量与烟气流速的三次方成正比,因此,烟速大小对飞灰磨损速率有决定性影响,设计要 选取公道烟速,尽量减少烟速分布不均。

    随着蒸汽吹灰投运时间累计到一定时间,很多电厂出现蒸汽吹灰通道金属管磨损严重,蒸汽吹灰固然起到清洁受热面改善传热的作用,但是吹灰蒸汽必然会加速局部烟气速度,假如吹 灰蒸汽参数选择不当,压力过高则蒸汽速度高,温度过低则会降低烟气温度使灰粒变硬。所以蒸汽吹灰会造成过热器受热面金属管的磨损,尤其是再热器的磨损更需引起重视。

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3、受热面金属管的腐蚀

    金属管受腐蚀作用,管壁会逐渐减薄,当管壁厚度小于一定值而没有得到相应处理,就会导 致腐蚀爆管事故的发生。腐蚀是指管外高温腐蚀和管内化学腐蚀。过热器、再热器由于还原 性气体比炉膛低,腐蚀速度比水冷壁要小。一般以为高温腐蚀主要是煤中硫的腐蚀行为,主 要是以硫酸为主要成分的熔盐腐蚀和H?2S及硫氧化物造成的气态腐蚀。大量的研究结果认 为,在煤燃烧过程中,煤中硫化合物(FeS2和有机硫RS)与氧发生反应,同时在高温燃烧 中煤中的K、Na盐类转化为它们的高价氧化物K2O和Na2O,这些氧化物会与天生的SO3 反应,天生它们的硫酸盐,硫酸盐进一步与Fe2O3,SO3发生反应而天生复合硫酸盐。 这些复合硫酸盐在550 ℃~580 ℃的温度范围内呈熔融状态粘附在管壁上与Fe发生反应,从 而加速了炉管的腐蚀。

    管内化学腐蚀与结垢是当给水品质不良时,锅水中的Fe,Cu,Ca,Mg,SiO2等杂 质在蒸发受 热面中被浓缩,并从锅水中游离析出附着在管内表面,形成水垢,水垢的传热系数只有钢管 的1/200,热阻很大,使壁温上升,导致管壁过热鼓包或破裂。喷水减温水质不良,锅炉分离装置损坏或其它原因使饱和蒸汽品质恶化时,过热器、再热器的管内可能发生结垢,引起过热胀粗直至爆管。锅炉停用时,管内水或漏进湿空气中的O2、CO2和SO2与管内壁接 触会产生停用化学腐蚀。

4、焊接质量

    锅炉各受热面通过焊接组装而成,由于焊口数目多,焊缝与母材一样承受高温高压,因此焊接质量和焊缝组织分歧格是发生爆管的根源。

    焊接缺陷会在运行中发生变化和发展,会使焊缝有效截面削弱,强度下降,造成应力集中, 终极导致爆漏。在运行温度下的持久强度试验表明,断裂一般总是发生在焊缝和它的热影响区。因此对于合金元素含量较多的合金钢,焊前要进行预热,以减少焊接过程中的热应力, 焊后进行回火或缓冷处理,以改善焊缝组织,消除焊接应力预防产生裂纹。

5、进步过热器、再热器可靠性措施

    坚持设备全过程治理,在锅炉选型、设计、制造、安装、运行和检验等方面加强质量控制。 在设计中避免结渣积灰、烟气走廊和水动力偏差及热偏差较大等情况。同时从运行方面加强 巡视和检查,发现泄漏现象及时采取措施防止事故扩大,损坏其它受热面管。过热器

    采用先进的检测手段,加强技术监视。对管道剩余寿命诊断的技术有理论计算的应力解析法 、实际构件切取试验样品的破坏性试验法和非破坏性无损探伤检测法等,做好受热面管道的 有效剩余寿命治理。同时加强锅炉压力容器安全监察、金属监视治理、化水品质监视治理可 以有效防止爆管事故的发生。

    进行技术改造,改进吹灰系统,采取高温防磨措施保护受热面金属以减缓磨损速率。建立专 门的防磨防爆制度,并纳进日常工作,做好运行中管壁金属温度监视,防止超温。在锅炉大 小修和临修中,对受热面管外腐蚀、胀粗、撕裂和磨损等情况做定期、有计划的检查,确定 公道的检验质量标准。