高温过热器

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锅炉高温段过热器管爆管原因分析及预防

锅炉高温段过热器管爆管原因分析及预防引言随着锅炉的普及和应用，人们对锅炉安全和运行的考虑也越来越多。

传统的锅炉高温段过热器管一旦发生爆管，就会造成重大的财产和人员的伤亡。

因此，对于锅炉高温段过热器管的爆管原因分析和预防显得尤为重要。

锅炉高温段过热器管爆管原因分析综合性原因1. 腐蚀过热器区域的金属管子会受到环境气体的腐蚀，导致管壁变薄，从而失去了承受压力的能力。

2. 疲劳经常在高温下工作的过热器管由于受到持续的热膨胀和冷缩作用，会经历多次的压力变化，从而导致管子的疲劳破坏。

3. 金属脆化当管子处于高温状态下，金属会受到高温的影响，导致硬度和韧性降低，从而在承受压力的时候发生运动破裂。

4. 缺陷引起的破损过热器管在制造和加工过程中可能会存在一些缺陷，这些缺陷在高温和高压的作用下容易发生破损。

组成部分原因1. 气侯原因气侯原因是高温段过热器管爆管的重要原因，特别是在环境气体腐蚀严重的情况下，会导致管子的不可逆损失并在产生内外腐蚀后发生破裂。

2. 运行水质问题运行水质问题也是过热器管爆管的原因之一，水中的化学物质、氧和碳酸盐等物质会使管壁腐蚀和脆化。

3. 工艺因素工艺因素包括了制造、加工、装配和运行过程中的各种评估和监测测量等问题。

如果工艺不到位，或者管壁厚度不符合要求，也有可能发生管子破裂。

实际中的案例分析实例一一座已经运营四年的燃煤锅炉，出现了高温段过热器管破裂的故障，造成了一个巨大的爆炸。

经过分析，发现裂纹萌生于焊接接头。

原因在于过热器管量具的设置不够有效，工艺导致焊接接头存在缺陷，加上较高的运行温度和压力作用下，导致管子破裂。

实例二一座锅炉的水壁管壁在运营三十年后，发生了不可修复的裂纹，原因在于长时间的水侵泡腐蚀，管壁变薄导致管子破裂。

锅炉高温段过热器管爆管的预防管理措施1. 定期检查修复对高温段过热器管的检查和修复非常重要，定期检查和有效的修复可以避免管子发生破损。

2. 安装监测装置在管子中安装温度计、裂纹探头等监测装置，可以及时发现管子的情况和管理问题。

生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策

生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策一、腐蚀原因分析1. 燃料成分生物质燃料中含有的灰分、硫分、氯分、碱金属等成分是高温过热器腐蚀的主要原因之一。

灰分中的硅酸盐、氧化铁等物质对过热器材料具有一定的腐蚀作用，而硫分则容易形成腐蚀性气体，如硫化氢、二氧化硫等。

氯分和碱金属也会对材料表面产生腐蚀破坏。

2. 燃烧温度生物质锅炉燃烧温度过高或不稳定会导致过热器的温度过高，使得材料受热和冷却的变化频繁，容易导致高温过热器材料的腐蚀破坏。

渣沉积、灰尘和燃料燃烧不完全等问题也会导致燃烧温度不稳定，从而加剧高温过热器的腐蚀程度。

3. 氧化腐蚀在生物质锅炉的高温过热器中，空气中的氧与金属表面的水蒸气和氧化物反应，会产生氧化腐蚀。

当燃料中含有硫分时，还容易形成硫酸腐蚀现象。

4. 结构设计生物质锅炉高温过热器的结构设计也会影响其腐蚀情况。

如过热器管道的焊缝处和弯头处易发生应力集中，容易导致腐蚀的加剧。

5. 操作维护生物质锅炉的操作维护情况也直接影响高温过热器的腐蚀程度。

如果操作不当或维护不到位，会导致锅炉燃烧不良，渣沉积过多，烟气中含有酸性物质，进而引发高温过热器的腐蚀问题。

二、对策措施1. 选择适合的材料在设计生物质锅炉高温过热器时，应选择耐高温、抗腐蚀的优质材料。

一般情况下，高温过热器管道材料常采用优质碳素钢、合金钢等材料，并在需要时进行防腐处理，以增加其抗腐蚀能力。

对于生物质燃料的选择和处理要求，尽量降低灰分、硫分、氯分和碱金属的含量。

通过科学的燃料混合、燃烧调节等方式，减少燃料中有害成分对高温过热器的腐蚀影响。

合理控制生物质锅炉的燃烧温度，保持其在安全范围内稳定燃烧，避免燃烧温度过高或波动过大，减少高温过热器受热和冷却的变化频率，降低腐蚀程度。

通过在燃烧室设置适当的氧化物吸附剂、喷洒保护层、控制氧量等方式，防止氧化腐蚀的发生，增加高温过热器的使用寿命。

及时清理渣沉积、灰尘和污垢，定期对生物质锅炉进行检测监控，确保燃烧处于最佳状态，防止燃烧温度不稳定等问题，减少高温过热器的腐蚀风险。

锅炉高温过热器爆管原因分析及措施

锅炉高温过热器爆管原因分析及措施摘要：合理地配置供热热源，优化选择工业锅炉容量和台数，同时优化运行调整模式，是解决锅炉低负荷运行问题的有效措施。

通过爆口宏观形貌分析、化学成分分析、显微组织观察、力学性能试验，认为T91钢高温过热器早期失效的原因是管子内存在异物堵塞，管子长期过热后加速老化，性能下降，最终导致爆管，分析堵塞原因并提出了相应对策。

通过对化学成分、力学性能、金相、能谱、扫描电镜结果的分析诊断，找出了高温过热器爆管失效的原因，提出了预防措施。

关键词：锅炉高温；高温过热器；爆管原因引言高温过热器管作为锅炉四大管道之一，其作用是将饱和蒸汽定压加热到过热蒸汽。

过热器是锅炉最复杂的受热面，受热面管壁温度高，管内蒸汽温度高，高温烟气除了受热面进行对流换热外，还对受热面进行辐射换热。

当受热面受到烟气腐蚀、高温腐蚀或者锅炉结构不当导致受热面管内壁通流流量减小时，往往会使部分管壁超过许用温度，热稳定性下降，甚至造成受热面管壁过热、爆管等。

过热器对锅炉的安全性和经济性有着重要意义，它的运行工况不仅决定着主蒸汽品质的高低，而且关系着锅炉的安全运行。

1锅炉高温过热器爆管的重要性锅炉受热面管寿命受其煤质质量、烟气流程条件、运行工况、汽水品质的影响，爆管事故较多。

据统计，2009年由于燃煤紧缺，煤质大幅下降，锅炉实际燃用的煤种严重偏离设计煤种，造成锅炉运行工况变差，致使锅炉因超温、高温腐蚀、磨损等原因爆管不断，全年牡丹江第二发电厂7台机组，锅炉受热面共发生了9次爆管事故，其中#7炉高温过热器在短短的3天内发生爆管事故2起，严重影响机组的安全经济运行。

对其它受热面管不留死角的进行全面检查，并对有怀疑超温的高温过热器管进行取样分析。

由于整圈管子的质量已受其影响，表面过热起皮，受损严重，故对该圈管子更换处理。

建议合理布置受热面管壁温度测点，严格监视受热面管壁温度的变化，防止事故发生及扩大。

加强对高温过热器的外壁损伤宏观检查，对管屏变形情况及时矫正，防止损伤和变形部位受到局部过热，更换壁厚减薄严重的管段。

过热器的工作原理

过热器的工作原理
过热器是用来将蒸汽或其他高温介质加热至超过其饱和蒸汽温度的设备。

它的作用是
为蒸汽动力机提供所需的高温干蒸汽。

在蒸汽动力机中，蒸汽进入高压缸时，需要经过过
热器使其干燥而不会冷凝。

过热器的工作原理基于热传导和对流。

高温介质和加热管之间的热传导是最主要的加
热方式。

在过热器中，高温介质从进口进入，并流过管道或管束，从而在管内或管外表面
形成一层热传导阻力。

加热管内加热介质的温度高于介质，从而产生了一个温度梯度，使
热量通过热传导进入介质中。

此外，如果高温介质的流速足够大，将产生对流传热。

对流过程是由于高温介质的对
流流动而产生的，对流传热可以更有效地加热介质。

对于过热器来说，对流传热的作用要
比热传导大得多。

过热器的设计取决于介质性质和加热方式。

对于水蒸气，过热器通常采用管束式结构，并使用高温合金、不锈钢等材料制成加热管。

加热器的设计要考虑到介质的流量和温度，
以及材料的耐高温性和机械强度。

过热器的性能可以通过传热系数和热效率来评估。

传热系数表示在单位时间内，传热
面积上传递的热量，其大小与介质性质、流量和加热管的表面状态有关。

热效率就是加热
器提供的热量与高温介质的总热量之比，热效率越高，则加热器的能耗越低。

总之，过热器是一个重要的热交换设备，对于一些需要高温干燥的工艺和设备来说，
其作用不可替代。

了解过热器的工作原理和设计方法，可以更好地理解其应用和优化。

高温过热器传热特性及寿命分析

高温过热器传热特性及寿命分析摘要：近年来，各种类型的大容量火力发电机组不断涌现。

过热器内部是高温高压的蒸汽，又布置在烟温较高的区域，工作条件最为恶劣，易造成锅炉爆管；同时锅炉设备实行状态检修需要了解管子蠕变损伤的程度。

因此，分析过热器爆管的原因和蠕变损伤的机理，并对高温部件剩余寿命作出正确的评估，已成为保证火电厂安全运行和提高经济性的关键课题之一。

本文通过研究高温过热器的传热特性，分析了高温过热器爆管的原因，并介绍了高温腐蚀对爆管的影响，而且按工质流程逐个对微元段进行热力计算，掌握高温过热器壁温分布情况，以便于从根本上减少爆管发生率。

同时根据拉——米参数式确定蠕变断裂时间，对过热器剩余寿命进行预测，以延长电厂的检修周期，提高电厂的经济性。

关键词：过热器；爆管；腐蚀；壁温计算；寿命分析Abstract：In recent years, various types of large-capacity thermal power generating units will continue to emerge.Inside the superheater there is steam with high temperature and high pressure, at the same time the superheater is in the region where the flue-gas temperature is higher, so the superheater’s working conditions are most poor, resulting in the explosion of boiler pipes easily.Meanwhile in order to overhaul the boiler equipment on the basis of operating condition,it is necessary to know about the tubes’ creep damage extent. Therefore, the analysis of reasons for superheater explosion and creep damage mechanism ,also to assess the remaining life of high-temperature boiler parts correctly, have become one of the key projects that guarantees safe operation of thermal power plants and improves the economical efficiency.This paper analyzes the reasons for high-temperature superheater blasting via the research on heat transfer characteristics of high-temperature superheater, and puts emphasis on illustrating the effects that high-temperature corrosion have on the superheater explosion.In addition, according to the flow path of work substance,it conducts the thermodynamic calculation of small tube section separately ,grasping the wall temperature distribution of high-temperature superheater, in order to reduce the rate of tube explosion radically. At the same time the creep-rupture time is determined by Larson-Miller Parameter,and the remaining life of superheater can also be predicted ,which will be used to extend the maintenance cycle and improve the economy of thermal power plants.Keywords：Superheater; Tube Explosion; Corrosion; Wall Temperature Calculation; Life Analysis1 引言随着我国电力工业建设的迅猛发展，各种类型的大容量火力发电机组不断涌现，锅炉蒸汽参数的提高，使得过热器和再热器系统成为大容量锅炉本体设计中必不可少的受热面。

电厂高温加热器的作用

电厂高温加热器的作用电厂高温加热器的作用电厂高温加热器是燃煤、燃气等能源电厂中的一个重要设备，其作用是将燃料中的水分蒸发掉，提高燃烧效率，确保电厂的正常运行。

一、高温加热器的工作原理高温加热器一般采用冷烟气冷却水壁来达到加热的目的。

在电厂锅炉系统中，燃料与空气混合后在燃烧区域燃烧，燃烧产生的高温烟气通过燃烧室进入高温过热器。

在过热器内，烟气与加热面（也就是水壁）之间进行交换热，将烟气的热量传递给水壁，使水壁中的水被加热蒸发。

这样，烟气的温度就被降低，达到节约能源和保护环境的目的。

二、高温加热器的功能1. 蒸发水分：在燃料中，水分含量相对较高。

高温加热器通过加热作用，将水分蒸发掉，提高燃烧效率。

蒸发掉水分还可以减少燃料的重量，从而减少燃料的运输成本。

2. 提高燃烧效率：高温加热器可以提高锅炉的燃烧效率。

在高温加热器中，烟气与水壁之间进行交换热，使烟气中的热量被传递给水壁，从而使烟气温度降低，温度降低的烟气进入锅炉其他部分进行燃烧，可以提高燃烧效率。

3. 节约能源：高温加热器的作用是通过最大限度地利用烟气中的热能来加热水，从而提高燃烧利用率，达到节约能源的目的。

这不仅减少了环境污染，也降低了电厂的运行成本。

4. 保护锅炉：高温加热器不仅能蒸发掉燃料中的水分，还能减少燃烧产生的烟气中的脱碳物质和灰分物质的沉积，减少锅炉管道内的积灰量，延长锅炉的使用寿命。

5. 保护环境：高温加热器通过提高燃烧效率和减少燃料的消耗，减少了燃烧过程中产生的有害气体的排放，对保护环境具有重要意义。

尤其在如今环保意识高涨的时代，电厂高温加热器的作用不容忽视。

三、高温加热器的类型高温加热器根据工作原理和结构不同可以分为众多的类型，常见的有直管式高温加热器、U型高温加热器和辐射式高温加热器等。

直管式高温加热器结构简单，烟气流动阻力小，传热效果好，但容易堵塞。

U型高温加热器由长直管和U型回旋管组成，能够增加传热面积，提高换热效率。

辐射式高温加热器采用辐射热交换原理，烟气通过辐射管与加热面进行传热，具有体积小、重量轻、结构简单等特点。

高温过热器

过热：通俗地说就是开水在大气压环境下继续加热就会产生蒸汽，这些蒸汽是饱和蒸汽。就是说在大气压下，通过加热刚好变成蒸汽。而过热蒸汽就是，将饱和蒸汽继续加热，在大气压下，继续被加热的蒸汽的温度比饱和蒸汽温度高，高了100度，这100度就叫过热度，这些蒸汽叫做过热蒸汽。过热蒸汽比饱和蒸汽拥有更多能量。比饱和蒸汽的做功能力强。也比饱和蒸汽不容易凝结。因为加热成为饱和蒸汽所需的热量较多，而做功能力不强，并且稍微做功就会有一部分蒸汽凝结成水。所以将饱和蒸汽加热成为过热蒸汽会得到更高的做功能力和效率。一般工业上都需要用过热蒸汽。
加热蒸汽的换热装置。在温度很高的情况下进行换热。
过热器一般在锅炉里使用，高温烟气流过过热器，过热器内是饱和或者有一定过热度的蒸汽。烟气温度比过热器内的蒸汽温度高，所以烟气传递热量给过热器内的蒸汽。让过热器内的蒸汽温度和压力上升，达到设计或者要求的参数。
高温过热器

锅炉高温过热器爆管原因分析及措施

第7期王晓华，等:锅炉高温过热器爆管原因分析及措施-155 -锅炉高温过热器爆管原因分析及措施王晓华，张军，张征华，刘为民（陕西未来能源化工有限公司热电车间，陕西榆林719099）摘要:分析陕西未来能源化工有限公司热电车间锅炉高温过热器出现的管壁减薄以及爆管原因，以及消除这一现象的具体处理措施和检修的一些经验。

关键词：高温过热器;爆管;管壁减薄；吹灰器中图分类号：TQ052.6 文献标识码：B文章编号：1008-021X （2021）07-0155-02陕西未来能源化工有限公司热电车间锅炉为哈尔滨哈锅工程技术有限公司设计制造，锅炉型号:HGG-480/9.81-YM ,型式为高温高压、自然循环、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、紧身封闭、全钢构架（主、副双钢架）、全悬吊结构、回转式空气预热器、“n ”型布置汽包锅炉。

锅炉炉内水平烟道布置蛇形悬吊管高温过热器，规格卩42 *5,材质12Cr1MoVG 。

高温过热器和屏式过热器之间炉膛宽度方向东西侧分别安装有一台长伸缩式吹灰器。

设有蒸汽吹灰系统,22只炉膛吹灰器布置在炉膛区域,6只长伸缩式吹灰器布置在炉膛岀口对流水平烟道区域,2只空预器双介质伸缩式吹灰器;吹灰蒸汽均由低过岀口集箱接岀，经减压后进入各吹灰器;管路中设有疏水点；锅炉整套吹灰实现程序控制。

高锅炉高温过热器受热面迎风面在1#、2#长伸缩式蒸汽吹灰器喷嘴运动吹扫轨迹区域上下1 m 高度范围内有明显蒸汽吹损迹象，岀现较深密集凹坑、吹蚀减薄、过热器爆管现象，部分管子减薄2 mm 。

主要集中在烟气迎风面向后管排的第2、3列管（有护瓦的为第1列）。

存在磨损减薄的具体部位为过热器西数第1、3、4、11、42、 45、46、47、50、51、52、62、70、71、72、73、77、78、79、81、89、91、96、97、101、102、104、105屏，共30屏共计36根。

高温过热器管实测厚度如表1。

电厂锅炉设备中高温过热器爆管的原因以及防治措施

材膨胀遇阻而导致的断裂。 1.3 力学性能检验
对爆口处的维氏硬度进行检测发现，其硬度值明显偏低，平均的维氏硬度只有 176.8 HV，较之非爆口处的维氏硬度值较低，同时也发现所有金相试样的向火面的维氏硬度都比被火面的维氏硬度值低。但是检测发现爆管的抗拉强度比以及屈服强度值要明显的降低，表现出薄边缘塑性断裂，即典型的短时过热特点。另外电厂锅炉的高温过热器的每一个管屏都有3个U型的回路，在回路中间没有设置连箱。当锅炉启动时，如果管内存有一定的积水，由于管内出现积水或者是其水混合物的阻力较大，为此3个U型的回路就会比1个U型回路的受热面有很大的差别。尤其是水塞不能自动的对锅炉启动过程中过热器进出口连箱中的压力差进行有效的排除，为此会造成过热器管束中介质的停滞，从而出现瞬间的超温现象。
因。为了从根本上结束电锅炉设备中高温过热器管事故的频发，文章首先从宏观检查、材质金相显微组织检验及力学性能分析几个方面分析
了某高温过热管的爆管原因，最后又给出了相应的预防与处理措施。
关键词：电厂锅炉设备高温过热器爆管原因措施
中图分类号：TK223.32
文献标识码：A
文章编号：1674-098X（2012）11（b）-0055-01
1 爆管检查分析 1.1 宏观检查分析
在停炉之后使用内窥镜对高温过热入口连箱内部以及管座节流孔板、U型弯管底部进行检查没有发现异常情况或者是异物堵塞。对高温过热器爆管的宏观检查发现，爆破管的开裂方向沿着纵向展开，边缘呈现薄刀片状，爆破的整体形状为喇叭状；检查结果认为爆口属于韧性撕裂破段，管径的粗涨量达到25%，具备短时过热所造成的特点。此外其它管段也均发现一定程度的减薄现象，但是粗涨程度不太明显，壁厚符合相关的技术标准。 1.2 显微组织检验

锅炉高温过热器更换方案及流程

锅炉高温过热器更换方案及流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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一、准备工作。

1. 制定详细的更换计划，包括更换时间、所需材料、人员安排等。

高温过热器管长期运行后性能分析

热）失效为主。由于设计、制造、运行等因素的影响，电站锅炉超温现象比较普遍，重影响了材严
注；及６４炉管原规格为十２ｍｍ×５ｍｌ４ｉｌ
料的性能和使用寿命【。２０】０２年江苏省电站锅
更为明显。常温力学性能符合标准的要求，高但温力学性能已低于标准值，４２６４如．，．管的
验来分析材料的实际状况。
１２过热器管长期运行后机械性能的变化．
向火面６远低于试验材料运行１ × １ｈ以后１０
扬子热电厂１～６炉由于投产较早，锅随
着机组服役时问的增长及众多因素的影响，高温过热器管材质性能已经发生很大的变化并已成为最常见的易失效部件。因此了解长期运行后
化，如仍按规定的２５胀粗量控制则显得安全．
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扬子石油化工有限责任公司热电厂（以下简称扬子热电厂）现有２０ｔｈ锅炉８台，１／２／４０ｔｈ锅炉１台。其中一期工程１～６锅炉相继在１８１８９６９８年建成投产，累计运行时间均超过
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高温过热器泄漏原因分析及处理

高温过热器泄漏原因分析及处理发表时间：2019-09-09T11:07:15.063Z 来源：《科技新时代》2019年7期作者：马吉辉[导读] 分析了过热器爆管泄漏的机理、原因及实际采取的一些对策，以求对锅炉过热器设备的完好运行有所裨益。

新疆华电哈密热电有限责任公司摘要：锅炉承压部件的安全运行对整个电厂的安全至关重要。

文章结合电厂实际，分析了过热器爆管泄漏的机理、原因及实际采取的一些对策，以求对锅炉过热器设备的完好运行有所裨益。

关键词：锅炉；过热器；泄漏；原因；对策1 前言哈密热电公司#5#6炉多次发生高温过热器爆管，由于高温过热器泄漏造成的机组非停占哈密公司年度非停次数的95.8%，其中#6锅炉高温过热器管发生多次连续泄漏，严重影响哈密公司安全运行，因此迫切需要分析过热器爆管泄漏的机理、原因，及时采取的一些对策，从而大幅度降低非停次数。

2 设备概况哈密公司#5#6号锅炉系由上海锅炉厂有限公司制造，型号为SG-420/13.7-M761，其基本型式为：超高压、一次中间再热、双钢架全悬吊式、Π型布置、管式空气预热器、固态排渣、四角切圆燃烧、自然循环、汽包煤粉炉。

#5#6锅炉高温过热器顺流布置，共45排，管径为Ф42，横向节距S=114mm，每排由5根套管管子组成。

向火侧（入口）管段材料为12CrlMoVG，背火侧（出口）管段材料钢研102。

每个管圈呈W型。

#5#6锅炉于2003年12月投产发电，至2010年元月运行时间48000小时。

3 现场调查#5锅炉连续发生两次泄漏，根据现场检查其泄漏位置及特征如下：第一次检查：标高34.4米处高温过热器管从左向右数第18、20、21排，从前向后数第1根管子向火侧距弯头上方约1.6-1.8米处共3根管子泄漏。

第20排管子爆口裂缝长约80-90mm，宽26 mm，爆口边缘较厚，厚度约2.5-3 mm。

且爆口外表面沿裂缝长度方向有许多整齐、规则的纵向裂纹；第18、21排管子爆口裂纹长约80-90mm，宽约0.5-1 mm。

高温过热器T91管爆裂原因分析

该厂３００ＷＭ２号炉为东方锅炉厂制造，过热器叶ｌｌ口＿ｒ作压力为１３．７３ＭＰａ，出口温度为５４０ ℃，燃烧
方式为四角切网燃烧，该炉自２００５年９月投产，２０１１年３月经过首次内部检验，过热器管道安全运行，未
近的材料成分与标准的要求并没有太大差异，可以
图４１９—１爆口内壁
排除用错材质的可能。
表１爆口附近Ｔ９１管化学成分（质量分数％）
２．２壁厚分析
从两组数据上看，管子都有明显减薄的情况，离
对已经爆裂的Ｔ９１管两处爆口２０—１和１９—１取样打磨制成便携式ＳＰＥＣＴＲＯＴＥＳＴ光谱分析仪所要求的试样，然后对管样进行化学元素分析，分析结
果和ＡＳＭＥ标准对照比较如表１。可见两个爆口附
长期过热爆管特征（图１（ｂ）），爆口附近直管外壁打磨后观察纵向裂纹不明显。
图３２０—１爆口内壁
・
３２・
曹品彪，等：高温过热器Ｔ９１管爆裂原『太１分析
２试验结果与分析
２．１化学成分分析
２０１４ｑ－１０』ｊ
１７笛
１０
贵州电力技术
ＧＵＩＺＨＯＵＥＬＥＣＴＲＩＣＰＯＷＥＲＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

高温过热器管超温原因分析及处理措施

ＤＯＩ:１０.１９３９２/ｊ.ｃｎｋｉ.１６７１￣７３４１.２０１９３４１３４高温过热器管超温原因分析及处理措施刘㊀远华电新乡发电有限公司㊀河南新乡㊀４５３６３５摘㊀要:华电新乡发电有限公司一期工程建设２台６６０ＭＷ燃煤汽轮发电机组ꎬ锅炉受热面安装由东方锅炉股份有限公司生产的高温过热器ꎬ共３１屏ꎬ材质为ＳＡ￣２１３ＴＰ３４７Ｈꎮ２０１９年＃２机组启动后发现高温过热器第１２温度测点偏高ꎬ查阅趋势发现此测点温度比１１点和１３点偏高３５ħ左右ꎬ且趋势稳定ꎮ经过试验分析ꎬ本文提出了锅炉高温过热器管道超温的原因及处理措施ꎬ有效杜绝了因受热面超温产生的四管泄漏事故ꎮ关键词:高温过热器ꎻ氧化皮ꎻ异物ꎻ集箱ꎻ原因分析ꎻ处理措施１设备概述华电新乡发电有限公司(以下简称新乡公司)一期工程建设２台６６０ＭＷ燃煤汽轮发电机组ꎬ锅炉受热面安装由东方锅炉股份有限公司生产的高温过热器ꎮ高温过热器布置于折焰角上部ꎬ蛇形管屏共３１片ꎬ每片管屏由２０根管子并联绕成Ｕ形ꎬ最外圈管子规格Φ５０.８ˑ６.８/５０.８ˑ９.６ꎬ其余管４５ˑ６.２/４５ˑ８.５ꎬ横向节距６０９.６ꎬ纵向节距５７ꎬ炉内受热面管子均为ＳＡ￣２１３ＴＰ３４７Ｈ材料ꎬ管屏出入口段采用ＳＡ￣２１３Ｔ９１材料ꎮ高温过热器在机组额定负荷下出口设计温度为５７１ħꎬ设计压力为２５.４ＭＰａ(ｇ)ꎮ高温过热器温度测点布置在炉顶大包内高温过热器出口集箱下部管排上ꎬ共布置２３处ꎬ第１２测点位于炉右数第１５屏前数第１６根管子上(如图１)ꎮ图１高温过热器第１２温度测点２高温过热器第１２温度测点超温情况简述２０１９年２月８日新乡公司＃２机组由备用转为运行ꎬ运行人员检查发现高温过热器第１２温度测点温度比其他测点温度偏高约３５ħ(如图２)ꎮ蓝色曲线为第１２测点温度ꎬ淡绿色曲线为第１１测点温度ꎬ黄色曲线为第１３测点温度ꎬ青色曲线为机组负荷ꎬ灰色曲线为蒸汽流量ꎬ白色曲线为过热器出口压力ꎮ经过检查发现第１２温度测点曲线基本与其他测点温度保持平行ꎬ与机组负荷大小㊁蒸汽流量㊁炉膛压力㊁过热器出口压力等参数没有较明显的关系ꎬ排除了炉顶大包密封不严㊁过热器进口集箱蒸汽流量不均㊁炉内火焰中心不稳定等原因ꎮ图２高温过热器温度测点趋势３现场处理情况(１)检查炉内大包温度测点焊接情况良好ꎬ与管壁贴合紧密ꎬ采用加热法测试温度测点反应正常ꎮ排除因测点损坏或脱落造成温度显示异常ꎮ(２)采用磁通量方法检测炉内受热面高温过热器弯管处氧化皮无异常堆积情况ꎮ排除因受热面高温过热器底部弯头氧化皮堆积影响蒸汽流通量造成的超温ꎮ(３)高温过热器进口集箱割管使用内窥镜检查发现集箱中间焊缝右侧有一片状异物ꎬ呈不规则三角形ꎬ其中一个角刚好遮挡部分管口(如图３)ꎮ图３内窥镜检查发现高温过热器进口集箱异物(４)经过打捞将高温过热器进口集箱异物取出(如图４)ꎮ图４高温过热器进口集箱打捞出的异物(５)２０１９年３月５日新乡公司＃２机组点火并网后检查发现高温过热器第１２温度测点恢复正常ꎬ设备缺陷消除ꎮ４高温过热器第１２温度测点超温原因分析根据高温过热器检查情况分析高温过热器第１２温度测点温度偏高的原因为高温过热器进口集箱异物堵塞ꎬ异物减少了管子的通流面积ꎬ使流经管道起冷却作用的蒸汽量不足ꎬ影响蒸汽介质与管壁金属的热量交换ꎬ使管壁超温ꎮ５火力发电厂集箱异物预防措施(１)技术交底:对安装单位施工人员进行洁净化施工技术交底ꎬ让施工人员了解洁净化安装的必要性ꎬ掌握洁净化安装控制的要点ꎮ(２)过程管控:施工技术人员日常巡视ꎬ加强安装的过程控制ꎬ组装前应对集箱进行吹扫和内窥镜检查ꎬ确保集箱内无遗留异物ꎮ(３)在机组运行过程中ꎬ发现超温情况应组织分析ꎬ及时组织集箱异物排查ꎮ６结语集箱作为火力发电机组的重要设备之一ꎬ是受热面布置的连接枢纽ꎬ它在系统中主要起汇集㊁混合㊁再分配工质的作用(消除或减小热偏差)ꎬ对机组的安全运行有着重要的意义ꎮ如果联箱中存在较大的异物ꎬ势必会影响到受热面中介质的流通顺畅使局部受热面超温ꎬ最终爆破泄漏ꎬ影响机组的安全经济运行ꎮ当机组在运行过程中出现超温情况时ꎬ应及时组织分析ꎬ重点从温度测点损坏㊁氧化皮堆积㊁集箱异物堵塞㊁炉膛漏风等方面着手进行排查分析ꎮ直至找到问题原因ꎬ消除缺陷ꎮ作者简介:刘远(１９８９￣)ꎬ男ꎬ河南漯河人ꎬ本科ꎬ助理工程师ꎬ从事电厂金属技术监督管理方面的工作ꎮ９４１㊀科技风２０１９年１２月机械化工。

锅炉高温过热器改造

锅炉高温过热器改造1 原因分析5号炉自投产至今,尤其是近两年来,高温过热器发生多次爆管。

从爆口形状可以看出:爆管时管子整体无明显胀粗,爆口呈明显的脆性断裂形貌,表面氧化、烧损较严重,呈深褐色,向火部位壁厚氧化减薄较明显;320倍观察金相组织无贝氏体正常组织,只发现细碎铁素体晶粒和碳化物(见金属照片),碳化物球化并在晶界聚集长大,可判断出爆管前,管子长期在超温状态下运行,使得材质性能降低,导致脆性爆管。

从爆口附近截取机械性能试样,进行常温性能检验,结果如表1,从表1可以看出抗拉强度全部低于下限。

2 采取措施针对高温过热器存在的问题,决定对其进行更换,材质炉内为:213Ｔ91,炉外为:12Ｃｒ2ＭｏＷＶＴｉＢ,4根管子全部绕成“Ｗ”型。

2.1 施工准备根据现场已有的条件,确定起重吊点,安装起重设备卷扬机。

将高温过热器管排运至10ｍ平台,进行通球试验,按管排顺序加堵码后搁放待用。

2.2施工程序1)割开10ｍ左侧水冷壁管,开设施工通道,在炉内10ｍ位置搭设满堂平台。

在高温过热器出入口联箱上部放置一槽杠,作为炉顶卷扬机的吊点,在炉内后屏过热器与高温过热器之间设置中转平台,以便管排在这里进行交换。

在后屏管排中间横穿一根钢管,作为炉内卷扬机的吊点。

在10ｍ平台设置一台卷扬机,将管排从10ｍ平台吊至左侧水冷壁口。

2)首先拆下疏形定位板,用钢丝绳将管排吊紧,用无齿锯割开管排与联箱管座管接头部位。

管排下落至中转平台,用炉内的卷扬机将管排下落至满堂平台,再用炉外的卷扬机将高温过热器管排运走。

3)回装与拆落相反。

在回装前,进行尺寸校核时,发现高温过热器管排与联箱管座管接头有130ｍｍ的距离,仔细核实,原来炉顶顶棚过热器管下沉严重,致使管排炉外部分长度变短,使管排无法就位。

补救的办法就是加长管排,将炉外管12Ｃｒ2ＭｏＷＶＴｉＢ加长130ｍｍ,如果采取加短节的办法予以解决,因在中修阶段,工期短,势必造成延误工期。

最后采用了一种补救办法,即逐根替换的办法。

高温过热器的计算

7 高温过热器的计算7．1 高温对流过热器结构尺寸 7．1．1管子尺寸 425d mm φ=⨯ 7．1．2冷段横向节距及布置 40L n = （顺列，逆流，双管圈） 7．1．3热段横向节距及布置 39R n = （顺列，顺流，双管圈） 7．1．4横向节距 195mm S = 7．1．5横向节距比 11 2.262dS σ==7．1．6纵向节距 287mm S = 7．1．7纵向节距比 22 2.07dS σ==7．1．8管子纵向排数 28n = 7．1．8冷段蒸汽流通面积 222*0.06424nL Ld f n m π== 注：n d 单位：m下同7．1．9热段蒸汽流通面积 222*0.06284nR Rd fn m π==7．1．10平均流通截面积()/20.0634pjLRff f=+=7．1．11烟气流通面积 2(7.68790.042) 5.4323.3Y m F =-⨯⨯= 7．1．12冷段受热面积 2**( 5.6)237L L z pj pj d m n n l l m H π=== 7．1．13热段受热面积 2**( 5.6)231R R z pj pj d m n n l l m H π=== 7．1．14顶棚受热面积 27.68(0.70.61)10.06LD m F =⨯+= 7．1．15管束前烟室深度 0.7YS m l =7．1．16管束深度 0.61GS m l = 7．1．17辐射层有效厚度 124*0.9(1)0.188s d m πσσ=-= （注：d 单位：m ）7．2高温过热器的热力计算7．2．1进口烟气温度 'GG ϑ=995 0C 查表4-7，凝渣管结构及计算第11项7．2．2进口烟气焓 'GG I = 11821.0703 KJkg查表4-7，凝渣管结构及计算第12项7．2．3进冷段烟气温度 'GGL t = 513.3248 0C 即屏出口蒸汽温度，查表4-6，屏的热力计算7．2．4进冷段烟气焓 'GGL I = 3405.5931 KJ kg即屏出口蒸汽焓，查表4-6，屏的热力计算7．2．5总辐射吸热量 '''f f GGNZQ Q== 157.4649 KJkg7．2．6冷段辐射吸热量 'f f LGGLGGLRLDH QQH H H=•++=237157.464978.0623723110.06⨯=++ KJ kg7．2．7热段辐射吸热量 'f f RGGRGGLRLDH QQH H H=•++=231157.464976.0823723110.06⨯=++KJ kg7．2．8顶棚辐射吸热量 'f f LD GGLDGGLRLDH Q QH HH =•++=10.06157.4649 3.313623723110.06⨯=++KJ kg7．2．9出热段蒸汽温度 ''GGR t = 540 0C （建议取额定值5400C ）7．2．10出热段蒸汽焓 ''GGR i = 3476.45 KJkg查附录二中水和水蒸气性质表，按计算负荷下高温过热段出口压力P = 9.9 MPa （查表1-6）7．2．11出冷段蒸汽温度 ''GGL t =535 0C （先估后校） 7．2．12出冷段蒸汽焓 ''GGL i = 3461.158 KJkg查附录二中水和水蒸气性质表，按计算负荷下高温过热段出口压力P = 10.10 MPa （查表1-6）7．2．13第二次减温水量 2jw D = 2800 KJ h（取用）7．2．14减温水焓 JW i = 923.69 KJ kg 就是给水焓，按P =10.98MPa7．2．15进热段蒸汽焓 '''22()jw jw GGLJW GGRD Di i D D i -+==33461.158(220102800)923.6928003428.863220000⨯⨯-+⨯= KJ kg7．2．16进热段蒸汽温度 'GGR t = 524 0C 查附录二中水和水蒸气性质表，按计算负荷下高温过热段出口压力P =10.10 MPa （查表1-6）7．2．17冷段吸热量 '''21()()/jw j GGL GGL GGLD D Qi i D B =--=(2200002800)(3461.1583364.675)3428.86331642.3221--=662.281KJ kg7．2．18热段吸热量 '''1()/j GGR GGR GGRD D Qi i B =-=220000(3521.24753428.863)797.530131642.3221⨯-=642.329KJ kg 7．2．19高温过热器吸热量 11GGGGLD GGRD QQQ=+=663.6538+642.3231 =1305.9769 KJ kg7．2．20高温过热器对流吸热量 'D f GGGGGGQQQ=-=1305.9769-157.4649=1148.5129KJkg7．2．21顶棚对流吸热器 1GGLDD Q = 48 KJ kg （先估后校）7．2．22高温过热器出口烟焓'''D GGGG GG LF QI I I αϕ=-+∆•=11821.0703-1148.51290.9946+0.025225.44810535.0124⨯=KJ kg7．2．23高过出口烟气温度 ''GG ϑ= 883.7995 0C （查焓温表）， 7．2．24烟气平均温度 '''()2GG GG PJ ϑϑϑ+== 10671.9588 0C7．2．25烟气流速(273)3600273jyPJyyV B WFϑ+=⨯⨯=31642.32217.7569(944.3998273)13.0488360023.3273⨯⨯+=⨯⨯ m s （其中Y V 见表2-9）7．2．26烟气侧放热系数dZSwC C Cαα=•••= 800.9410.9672.192⨯⨯⨯=20()WC m查《标准》线算图12（附录图8）7．2．27冷段蒸汽平均温度 '''()/2GGLPJ GGl GGL t t t =+=(513.3248535)524.16242+=0C7．2．28 冷段蒸汽平均比容 GGL v = 0.034 3Kg m 查附录二中水和水蒸气性表，按冷段进出口压力平均值PJ P = 10.15 MPa（查表1-6）7．2．29冷段蒸汽平均流速 2()(3600)jw GGLGGLPJ LD v D W f-=⨯=3(220102800)0.03431.952236000.0642⨯-⨯=⨯m s 7．2．30冷段蒸汽放热系数GGLα= 3404 20()WC m，odCα•查《标准》线算图15即（附录图11） 7．2．31热段蒸汽平均温度 '''()/2GGRPJ GGR GGR t t t =+= 5405245322+=0C7．2．32热段蒸汽平均比容 GGR v = 0.035 m s查附录二中水和水蒸气性质表，按冷段进出口压力平均值PJ P =10 MPa （查表1-6）7．2．33热段蒸汽平均流速 (3600)GGRGGRPJ RD v W f=⨯⨯=3220100.03534.058736000.0628⨯⨯=⨯ m s 7．2．34热段蒸汽放热系数GGRα= 38000.923496⨯= 20()WC m，odCα•查《标准》线算图15即（附录图11）7．2．35三原子气体辐射减弱系数0.78 1.60.1)(10.37)1000pjQ TK +=-0.1-)(1-1217.39980.371000⨯)=24.711(.)m MPa7．2．36三原子气体容积份额 r = 0.2360 查表2-9烟气特性表7．2．37灰粒的辐射减弱系数H K =88.6804=1(.)m MPa 注：h d 单位：m μ7．2．38烟气质量飞灰浓度 Yμ= 0.0134 3kg m查表2-9烟气特性表7．2．39烟气的辐射减弱系数Q H YK r K K μ=+=24.710.236088.68040.01347.0199⨯+⨯= 1(.)m MPa7．2．40烟气黑度 a =1kpse--=7.01990.10.18810.1236e-⨯⨯-=7．2．41冷段管壁灰污层温度1()3.6j GGGGLHBGGL GGLPJ LQB t t H εα••+=+=131642.32211305.9769(0.0043)3404524.1624717.31843.6237⨯⨯++=⨯0C ，其中：0.0043ε=7．2．42热段管壁灰污层温度 1()3.6j GGGGRHBGGR GGRPJ RQB t t H εα••+=+==131642.32211305.9769(0.0043)3404532 3.6237⨯⨯++⨯=759.89110C ，其中：0.0043ε=7．2．43冷段辐射放热系数FGGLα=22.04 20()WC modCα•查《标准》线算图19即（附录图12）7．2．44热段辐射放热系数FGGRα=23.12 20()W C modCα•查《标准》线算图19即（附录图12）7．2．45修正后冷段辐射放热系数0.250.071273[10.4((]1000))GGLPJ YS F GGL FGGLGSt l l αα+=+• =0.250.07524.16242730.722.04[10.4((]10000.61))+⨯+•=33.255420()W C m 7．2．46修正后热段辐射放热系数0.250.071273[10.4((]1000))GGRPJ YS F GGR FGGRGSt l l αα+=+• =0.250.075322730.723.12[10.4((]10000.61))+⨯+•=31.964620()W C m 7．2．47冷段传热系数11GGL GGL GGLK ψαααα•==+105.447434040.65105.44743404⨯⨯=+66.4814 20()W C m （其中ψ—热有效系数，对烟煤ψ=0.65。

过热器的工作原理

过热器的工作原理
过热器是一种用来将液体或气体加热至超过其饱和温度的装置。

它的工作原理是通过增加热量，使液体或气体中的温度超过其饱和温度，从而实现过热，即处于超饱和状态。

具体而言，过热器通常包括一个热交换器，液体或气体在其中与加热介质进行热交换。

加热介质可以是蒸汽、热水或其他热能源。

当液体或气体进入过热器时，加热介质和液体或气体之间进行热交换，使其温度升高。

通常情况下，液体或气体的压力保持不变。

过热的液体或气体在很多工业过程中都有重要的应用。

例如，在蒸发器中，过热的液体蒸发产生蒸汽，用于驱动汽轮机或供热。

在某些化学反应中，高温的气体可以提供活化能，促进反应的进行。

此外，过热气体还可用于风力发电、空调系统、加热系统等应用中。

总而言之，过热器通过将液体或气体加热至超过其饱和温度，提供过热的状态，为各种工业过程提供必要的热能。

它是许多工业系统中不可或缺的关键组件之一。

过热器工作原理

过热器工作原理
过热器是一种常用的换热设备，其工作原理如下：在过热器内，液体或气体通过一个管道或通道流动。

此时，液体或气体的温度高于其饱和温度，但仍为单相状态。

过热器的目标是将液体或气体加热到更高温度。

过热器的主要工作原理是利用热交换的原理。

在过热器中，通过传导、对流或辐射的方式，将高温的热量从一个媒体传递到另一个媒体。

常见的过热器类型包括壳管式过热器、板式过热器等。

壳管式过热器由一个外壳和许多管子组成。

热流体（例如水蒸汽）流过管子的内部，而冷流体（例如水）则在管子的外部流动。

在过热器中，热流体蒸汽的温度高于饱和温度，从而使冷流体的温度升高。

板式过热器则由一系列金属板组成，板之间形成一系列通道。

热流体和冷流体通过这些通道流动。

在过热器中，热流体的高温传递给冷流体，使其温度升高。

无论是壳管式过热器还是板式过热器，工作原理都是通过控制流动速度、管道或通道的设计，以及热介质（例如冷却水或蒸汽）的温度来实现热量的传递。

总之，过热器通过将较高温度的热介质传递给较低温度的介质，使后者的温度升高，从而实现热量的传递和热交换。

这一过程
在许多工业和日常生活中都起着重要的作用，例如发电厂中的蒸汽发生器和汽车中的散热器等。