锅炉过热器超温原因分析
事故情况下循环流化床锅炉过热器防止超温措施
事故情况下循环流化床锅炉过热器防止超温措施文章标题:如何在事故情况下有效防止循环流化床锅炉过热器超温?在循环流化床锅炉运行中,过热器超温是一种常见的事故情况。
为了有效防止这种情况的发生,我们需要采取一系列的措施来保障锅炉的安全稳定运行。
本文将就事故情况下循环流化床锅炉过热器防止超温的相关措施进行深入探讨,为读者提供全面的了解和有效的解决方案。
一、事故情况下循环流化床锅炉过热器超温的原因及影响1. 过热器超温的原因分析事故情况下循环流化床锅炉过热器出现超温,主要原因包括给水温度异常、给水流量突然变化、燃料成分异常、冷热风温差变化等。
其中,给水温度异常是导致过热器超温的最主要原因之一。
2. 过热器超温的影响分析一旦循环流化床锅炉过热器发生超温,会导致管壁温度急剧升高,甚至造成管壁烧蚀、开裂等情况,严重影响锅炉的安全运行和热效率。
二、有效的措施来防止循环流化床锅炉过热器超温1. 确保给水温度和流量的稳定在锅炉运行过程中,对给水温度和流量进行严格的监测和控制,确保给水参数的稳定性,是防止过热器超温的重要手段之一。
2. 安装高效的过热器保护系统针对循环流化床锅炉过热器超温问题,可以安装先进的过热器保护系统,包括超温报警系统、过热器喷水系统、过热器喷蒸汽系统等,以实现对过热器温度的实时监测和有效控制。
3. 优化燃料成分和燃烧控制合理优化燃料成分和燃烧控制,确保燃料的充分燃烧和热效率,是防止过热器超温的重要途径之一。
4. 加强设备和管道的维护保养定期对循环流化床锅炉的设备和管道进行维护保养,及时清理结垢和积灰,保证设备的畅通和热交换效果,也是防止过热器超温的重要保障。
三、个人观点和理解针对事故情况下循环流化床锅炉过热器防止超温的措施,我个人认为,在实际应用中需要综合考虑各种因素,采取多种措施的组合应用。
加强对锅炉运行情况的监测和管理,实现对过热器超温问题的有效预防和控制。
总结与回顾通过对事故情况下循环流化床锅炉过热器防止超温措施的全面评估和探讨,我们了解到在实际应用中需要多方面考虑,包括给水温度和流量的稳定、安装高效的过热器保护系统、优化燃料成分和燃烧控制、加强设备和管道的维护保养等措施。
超超临界锅炉屏过超温分析及预防措施
超超临界锅炉屏过超温分析及预防措施摘要:本文对某超超临界机组锅炉启动后屏式过热器某点频繁超温进行了分析,对可能产生的原因进行深入分析。
通过技术分析,排除了管壁产生氧化皮和测点故障原因,基本确定了超温的最大可能原因,并提出了一系列预防措施。
关键词:超超临界氧化皮超温某厂锅炉为东方锅炉厂制造的DG2127-29.3-Ⅱ型超超临界、变压运行,一次中间再热、单炉膛平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构直流炉,采用两台三分仓回转式空气预热器,π型布置。
过热蒸汽额定蒸汽温度605℃再热蒸汽额定蒸汽温度623℃,机组于2020年7月11日转入商业运行。
一、事件经过该机组临修后于2022年2月6日晚点火启动,2月7日05:53分屏过出口温度逐渐升高,16:15汽轮机转速从2350升至3000转,直至2月7日16:41分,2号炉屏式过热器出口壁温测点6与周围测点(与壁温4,5,7,8相比)变化趋势一致,温度数值基本相同。
自2月7日16:41开始,在整体壁温逐渐升高过程中,屏式过热器出口壁温测点6逐渐与其他壁温拉开差距,温度数值始终高于周围壁温测点,但都保持相同变化趋势。
截止2022年4月该点超限次数共计94次,其中机组启动后超限次数占93次,其他运行期间未出现长期超温过热现象。
根据SIS壁温超限趋势及点表对应,屏过右侧壁温6点位置在右数第3屏后屏出口管段第1根管,此管道材质见下表。
表1:屏式过热器出口管段材质及动态报警温度二、超温分析2.1.钢材氧化皮产生分析受热面管材抗氧化性能。
抗氧化性能越差,氧化速度越快,其中合金内Cr含量影响最大。
Cr含量越高,其氧化速度越慢。
TP347H是奥氏体型不锈耐酸钢,Cr含量在17%-20%。
HR3C钢(SA-213TP310HCbN)是一种新型奥氏体耐热钢,Cr含量在25%以上。
各种常见管材氧化皮生长速度顺序:T91>TP347H>super304>HR3C。
氧化皮堆积管壁超温表现形式:a.随着负荷升高壁温也随之升高,并在负荷达到最大时,管壁温度也达到了最大。
电厂锅炉过热器 再热器管壁超温原因分析及预防措施
电厂锅炉过热器再热器管壁超温原因分析及预防措施电厂锅炉过热器再热器管壁超温原因分析及预防措施在电厂中,锅炉过热器和再热器是非常重要的设备,它们承担着将焚烧过程中产生的高温高压蒸汽进行过热和再热的任务。
然而,在运行过程中,经常会出现过热器和再热器管壁超温的问题,这会导致设备的性能下降、安全性降低。
因此,本文将对过热器和再热器管壁超温的原因进行分析,并提出相应的预防措施。
一、过热器和再热器管壁超温原因分析1. 燃烧状况异常燃烧状况异常是导致过热器和再热器管壁超温的主要原因之一。
燃烧不完全、气流分布不均匀、火焰在炉膛内波动剧烈等问题都会导致辐射和对流传热不均匀,使得部分管壁温度升高,超过其设计温度。
2. 水质问题水质问题也是导致管壁超温的重要因素之一。
当水中含有过多的溶解气体、不溶性物质或其他杂质时,会导致管壁附着物形成,形成热阻,导致管壁温度升高。
3. 管道堵塞管道堵塞同样会导致管壁温度升高。
当锅炉管道内的水垢、沉积物或其它杂质积聚过多时,不仅会降低热传导能力,还会阻碍管道内流体的流动,导致局部管壁温度升高。
4. 运行参数异常运行参数异常也会导致管壁超温的问题。
例如,过高的蒸汽流量、过低的供水温度、过高的供水压力等都会使管壁温度超过设计温度。
二、过热器和再热器管壁超温的预防措施1. 优化燃烧状况通过调整锅炉的燃烧参数和火焰分布,减少炉膛内火焰的波动,提高燃烧效率,降低管壁温度。
此外,定期清洗燃烧器、炉膛和锅炉的燃烧区域,避免积聚物的形成,以减少管壁温度升高的可能性。
2. 加强水质管理加强水质管理,控制水中的溶解气体、不溶性物质和杂质的含量。
定期进行水处理,清除管道内的水垢和附着物。
同时,排放并替换含有过多杂质的水,以保持良好的水质,降低管壁温度。
3. 定期清洗管道定期清洗管道,减少管道内的沉积物、水垢和杂质的积聚。
可以采用化学清洗、水冲洗等方法,对管道进行彻底的清洗和冲洗,保持管道的畅通,减少管壁温度升高。
电站锅炉过热器超温原因分析
科技视界Science &TechnologyVisionScience &Technology Vision 科技视界作者简介:李宁(1983—),男,汉族,本科,助理工程师,主要从事热电工程现场管理。
0前言发展大容量高参数锅炉是我国电力工业发展的一项重要技术政策。
锅炉蒸汽参数的提高,使得过热器系统成为大容量锅炉本体设计中必不可少的受热面。
这部分受热面内工质的压力和温度都相当高,且大多布置在烟温较高的区域,因而其工作条件在锅炉所有受热面中最为恶劣,受热面温度接近管材的极限允许温度;而锅炉容量的日益增大,使过热器系统的设计和布置更趋复杂,电站锅炉中过热器超温问题也日益突出。
许多电厂在发现过热器超温威胁爆管后不得不牺牲机组运行的经济性,使锅炉做降温运行但是即便如此,仍不能彻底解决其超温问题。
本文系统全面的探讨过热器超的原因,通过分析发现影响过热器超温的原因很多,有设计、施工、检修、运行、制造、管理和煤种等诸多方面,而且这些因素又相互作用。
因此往往不是由单一因素造成,而是几个因素同时存在并交互作用的结果。
1锅炉设计及制造对过热器超温的影响1.1设计原因1.1.1热力计算不当1)炉膛的传热计算不当从锅炉炉膛的传热计算计算目的而言,使用炉膛传热计算有两个目的,第一是,进行各受热面的热平衡计算,了解各级受热面的进出口烟温和汽温,第二是,了解炉膛中受热面的热负荷分布、烟温分布、烟温介质及流速分布等。
适合于以上的目的有以下两类炉膛传热计算方法。
(1)零维模型法该方法又称常规的炉膛传热计算方法,使用该方法只能计算出一个炉膛出口烟温,以确定各级受热面的热平衡,其中有代表性的影响较大的有以下几种:①1890年由Hnason 和Orrok 提出了的经验关系式[1]。
②Mullikin 根据辐射传热的Stefan-Boltzmann 定律提出的炉内辐射传热计算公式[2]。
③前苏联中央汽轮机锅炉研究所(ЦКТИ)以ГУРBИЧ为首的研究小组在综合了大量的试验数据的基础上,提出了锅炉炉膛传热计算的半经验方法,称为ЦКТИ法[3]。
600MW锅炉高温过热器管壁超温原因及控制
600MW锅炉高温过热器管壁超温原因及控制摘要】锅炉四管泄漏事故在电厂运行非计划停运中占比很大,极大地影响了机组的稳定安全运行。
从技术方面分析主要原因是四管泄露。
其中受热面的超温运行也会引发爆管,并占有很大比例。
【关键词】锅炉管壁超温率爆管一、广安电厂600MW锅炉简介广安电厂600锅炉是亚临界自然循环汽包炉,它采用了前后墙对冲的燃烧方式,一次中间再热,尾部设有双烟道,再热气温采用了烟气挡板调节。
通过汽包排出的饱和蒸汽会依次经过顶棚过热器等,最后高过出口导管由左侧右侧分为两路引出。
过热系统布置了左右两次的交叉,低过出口直接到进口,屏上过了出口之后在至高口到进口之间又会进行一次交叉,这样的方式会减少屏间跟管间的热偏差。
过热器方面采用了两极喷水的方式进行减温,第一级喷水时减温器在低温过热口的出口,可以在粗调方面,并会保护屏过。
二、高温过热器超温的危害锅炉内的工质温度最高的部件当属高温过热器,如果说在运行时管壁的温度超过了钢材耐热温度的极限,管子就有可能会爆裂。
从各种运行的实际情况来看,长期的超温过热是引起爆管的主要原因。
三、高温过热器超温的原因。
影响锅炉高温过热器管壁超温的因素有很多方面,但是主要可以在管外烟气和管内工质方面进行分析,另外还与高温过热器本身的设计施工安装是否合理有关。
下面分别就上述各种原因加以论述,最终结合广安电厂600MW机组实际的超温情况具体分析超温的原因。
3.1 烟气侧的吸热不均。
在实际进行操作运行的时候,因为安装和施工的方面会面临着各种各样的变化。
热负荷会有较大的区别,各种蛇形管的洗个程度也不同,烟气分布的温度和速度也会出现不均匀的现象,这就造成了过热器的热力不均匀,除此之外煤粉跟空气也存在不均匀的情况,主要是火焰延长到炉膛上部,管束中形成烟气走廊,这些都是高过管壁超温的原因。
3.2 蒸汽侧的流量不均当每一根管子的结构都一样,但是进出的端口所承受的压力不同时,蒸汽的气流就会不一样,压力差距比较大的管子蒸汽的质量就会很多,反之,蒸汽的气流量就会很少。
过热器、再热器管超温原因分析及对策
1) 长期超温爆管 长期超温爆管是指金属材料在运行中由于某些原因使管壁温度超过了 额定温度,虽然超温的幅度不大(一般为 20-50℃),但超温时间较长。长时超温爆管 过程中,钢材长期在高温和应力的作用下, 由于产生了碳化物球化、碳化物沿晶界聚集 长大等组织变化,在晶界上先产生微裂纹, 当这些微裂纹扩展甚至连续起来承受不了 管内介质的压力,就发生了爆破。过热器管 子爆破事故约有 70%是由于长期而引起的。
3 金属材料在高温下长期运行后的主要变化
(一)金属的蠕变、断裂与应力松驰 1) 金属的蠕变:金属在高温状态下,在应力作用下发生的缓慢而连续的塑性变形的现象, 称为蠕变现象。 蠕变的速度和以下因素有关: (1)金属所承受的温度:温度越高,蠕变速度越快,金属发生断裂或破坏的时间越短。 (2)金属所承受的应力:应力越大,蠕变速度越快。 (3)温度波动的影响:温度波动越大,蠕变速度越快。 2) 金属的应力松驰 金属在高温和应力状态下,如维持总变形不变,随着时间的延长,应力逐渐降低的现象称为 应力松弛。 (二)金属在长期运行中的组织性质变化 1) 珠光体球化 珠光体球化是指在高温长期应力作用下,钢中片层状珠光体组织随时间的延长逐渐变为球 状,球化后的碳化物通过聚集长大,使小球变为大球的过程。 影响珠光体球化的因素 (1)温度:温度越高,球化过程进行的愈快。 (2)时间:运行时间愈长,球化愈严重。 (3)应力:运行过程中钢材所承受的应力将促使球化过程加速。 2) 石墨化 石墨化是指钢中渗碳体分解成为游离碳并以石墨形式析出,在钢中形成了石墨“夹杂”的现 象。石墨化现象仅存在于碳钢和无铬钼钢中(如 15Mo3) 钢材石墨化的过程也同样受温度、时间、应力等因素的影响。 3) 合金元素的再分配 金属材料中合金元素随时间由一种组织组成物向另一种组织组成物转移的现象称为合金元 素的再分配。发生这种现象以后将使钢的热强性能降低。 影响钢中合金元素的再分配的主要因素是温度、运行时间、应力状态等。 (三)金属在高温下的氧化与腐蚀 1) 金属的氧化 (1)高温下的氧化。金属的氧化发展速度与温度、时间、气体介质成分、压力、流速、钢材 化学成分、形成的氧化膜的强度等因素有关。 2) 硫的腐蚀 (1)高压锅炉水冷管壁的硫腐蚀。这种腐蚀现象主要发生在锅炉燃烧区域水冷壁管的外表面。 (2)过热器管的高温硫腐蚀。这种高温硫腐蚀是由熔融态的灰粘结在过热器壁上所引起的。
电站锅炉过热器超温原因分析
电站锅炉过热器超温原因分析【摘要】过热器受热面中的工质是高温高压的蒸汽,而受热面又处于烟气温度较高的区域,工作条件比较恶劣。
因而受设计、制造、运行等诸多方面因素的影响,过热器受热面经常发生超温现象。
本文通过分析发现影响过热器超温的原因,为防止电站锅炉过热器超温提前采取预防措施或做出有针对性的检修计划,同时也可以在超温问题出现后采取正确的措施。
【关键词】电站锅炉;过热器;超温0 前言发展大容量高参数锅炉是我国电力工业发展的一项重要技术政策。
锅炉蒸汽参数的提高,使得过热器系统成为大容量锅炉本体设计中必不可少的受热面。
这部分受热面内工质的压力和温度都相当高,且大多布置在烟温较高的区域,因而其工作条件在锅炉所有受热面中最为恶劣,受热面温度接近管材的极限允许温度;而锅炉容量的日益增大,使过热器系统的设计和布置更趋复杂,电站锅炉中过热器超温问题也日益突出。
许多电厂在发现过热器超温威胁爆管后不得不牺牲机组运行的经济性,使锅炉做降温运行但是即便如此,仍不能彻底解决其超温问题。
本文系统全面的探讨过热器超的原因,通过分析发现影响过热器超温的原因很多,有设计、施工、检修、运行、制造、管理和煤种等诸多方面,而且这些因素又相互作用。
因此往往不是由单一因素造成,而是几个因素同时存在并交互作用的结果。
1 锅炉设计及制造对过热器超温的影响1.1 设计原因1.1.1 热力计算不当1)炉膛的传热计算不当从锅炉炉膛的传热计算计算目的而言,使用炉膛传热计算有两个目的,第一是,进行各受热面的热平衡计算,了解各级受热面的进出口烟温和汽温,第二是,了解炉膛中受热面的热负荷分布、烟温分布、烟温介质及流速分布等。
适合于以上的目的有以下两类炉膛传热计算方法。
(1)零维模型法该方法又称常规的炉膛传热计算方法,使用该方法只能计算出一个炉膛出口烟温,以确定各级受热面的热平衡,其中有代表性的影响较大的有以下几种:①1890年由Hnason和Orrok提出了的经验关系式[1]。
超临界锅炉屏式过热器受热面超温原因分析及对策
2 屏 式 过 热 器 超 温 原 因分 析
经过 现 场试 验 和数 据分 析 , 为 屏 式 过热 器 超 认
温 的主要 原 因如下 :
控 制 逻辑 决定 一次 风量偏 大 必然 会造 成二 次风量 偏
低 , 而使燃 烧 器 区域 缺 氧燃烧 。 从 ( ) 次风 量 测 量 装 置 不 准 , 炉 总 风 量 计 算 4二 锅 逻 辑 不合理 。长期运 行 发现 , 锅 炉二 次风 测量 装 1 置 测量 结果 比实 际偏 大 。在 同样 负荷 和入炉 煤质情
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
关键词 : 临界 ; 超 超温 ; 火焰 中心 ; 燃烧调整
中 图 分 类 号 :K 2 . 2 T 233 文 献 标 志 码 : B 文 章 编 号 :6 4—15 ( 00 0 0 1 0 17 9 1 2 1 )5— 0 6— 2
O 引言
安徽 华 电 宿 州发 电 有 限 公 司 一 期 工 程 为 2台 6 0MW 超 临界 燃煤 机组 , 炉 由东 方锅 炉厂 设计 制 0 锅 造 , 有 6台 Z M1 3型 中速 磨煤 机 , 台磨炼 机设 配 G 1 每
1 屏式过热器超温情况
安徽华 电宿 州 发 电有 限公 司 1锅 炉 大 修 结 束
后 , 30M 至 5 0 在 5 W 2 升负荷过程 中 , MW 尤其 是启 动 上层磨煤机 后 , 式 过 热器 出 口 A B两侧 存 在 着 明 屏 / 显 的汽温偏差 , A侧 汽温 明显偏 高 , 在减 温 水全 开 的
前各 台磨 煤机 的 出粉 细度见 表 2 。
表 2 调 整 前 各 台磨 煤 机 的 出粉 细 度
磨 煤 机 调整 前 分离 器 挡 板 开 度
600MW锅炉过热汽温超温的原因及防范措施
600MW锅炉过热汽温超温的原因及防范措施摘要:介绍某电厂600MW机组锅炉运行中过热汽温调整的方式、过热汽温超温异常的现象、过热汽温动态特性及控制手段;分析了过热汽温超温对锅炉管材的影响,分析了引起锅炉过热汽温超温的根本原因,指出了锅炉过热汽温超温的预防措施,可为国内电厂运行调整提供借鉴。
关键词:锅炉;超温;防范1.设备概述某电厂配有两台600MW亚临界压力、一次中间再热、强制循环汽包锅炉机组,汽轮机型号为HG-2030/17.5-YM9,锅炉采用平衡通风、固态排渣方式,采用中速磨煤机正压直吹式制粉系统,锅炉以最大连续负荷工况为设计参数,最大连续蒸发量2030t/h,过热器、再热器蒸汽出口温度为540℃,给水温度281℃。
锅炉采用全钢结构构架,高强螺栓连接,连接件接触面采用喷砂工艺处理,提高了连接结合面的摩擦系数。
锅炉呈“П”型单炉膛布置方式,设计有固定的膨胀中心,受热面采用全悬吊结构。
2.汽温特性和控制方式根据汽温的动态特性,下面结合具体的生产过程进行简要分析。
强制循环锅炉蒸汽温度的调节主要是调整燃料量和火焰中心位置,但是在实际运行中,由于锅炉的效率、燃料发热量和给水焓(取决于给水温度)等也会发生变化,在实际锅炉运行中要保证汽温稳定是非常不容易的。
因此,就迫使锅炉除了采用燃水比作为粗调的手段外,还必须采用喷水减温的方法作为细调手段。
在运行中,为了维持锅炉出口汽温的稳定,通常在过热区段设置两级喷水减温装置,再热区段设置一级喷水减温装置。
总结一条操作经验:过热区段第一级喷水为粗调,作为主要调节手段控制出口汽温,第二级喷水为细调,应尽量减少使用。
燃烧调整是锅炉一切调整的基础,对于汽温来说燃烧更是本质。
最直观的说,温度的高低最主要取决于煤质、煤量及燃烧工况。
平时运行中通过调节燃料量和火焰中心位置来初步调节汽温,再辅以减温水量进行准确的控制,这是一个基本的控制思路。
3.原因分析及其预防具体影响因素概括来说有以下方面:(1)吹灰及结焦的影响:从实际情况看,吹灰对汽温影响较大。
锅炉过热器超温控制分析
锅炉过热器超温控制分析摘要近些年来,我国火力发电这块一直担任着国家供电任务的顶梁柱作用。
而锅炉作为火力发电厂的主要产能设备,如何保障锅炉设备的安全稳定运行是重中之重。
根据近期火力发电厂锅炉事故统计来看,超温爆管事故导致停炉的事故占了70%~80%。
控制好锅炉的燃烧和汽温,将直接影响到管壁的使用寿命和疲劳程度,能从根本上降低四管泄漏事故发生的概率。
本文从华能海口电厂#9炉的视角出发,分析该炉在负荷调整和运行调整上有可能导致过热器过热的原因,并提出解决方法和对策。
1.设备概况华能海口电厂#9炉锅炉型号为HG1018/18.6-YM23型,是由哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进美国ABB-CE燃烧工程公司技术生产制造的亚临界、一次中间再热、自然循环汽包炉,单炉膛、平衡通风、四角切圆燃烧器,冷一次风正压直吹式制粉系统。
燃烧器共分5层,除A层等离子层采用等离子火嘴外,B/C/D/E层均采用新型水平浓淡分离喷咀,每层燃烧器均配有辅助风,燃烧器摆角范围-30°~+20°,且在燃烧器上部设有四层SOFA燃尽风,燃尽风设有单独的摆动机构,摆动范围±30°。
配有90台蒸汽吹灰器,其中长吹30台,短吹60台;水平烟道布置16台蒸汽吹灰器,炉膛布置74台蒸汽吹灰器。
过热蒸汽系统的流动过程:饱和蒸汽从汽包流出,进入顶棚管入口集箱,经顶棚管过热器加热后分六路进入后烟道过热器继续加热,然后汇集进入低温过热器加热,在低温过热器出口集箱处分为两路,分别进入两侧分隔屏过热器、后屏过热器,并在后屏过热器出口集箱处交叉,进入末级过热器加热,最后进入高压缸。
过热器减温水分为一级减温水和二级减温水,一级减温水作为粗调布置在立式低温过热器出口集箱之后,二级减温水分A/B侧,分别布置在A/B侧过热器后屏出口集箱之后。
1.过热器超温情况(2019.11-2020.8)表1.后屏管壁温超温情况表2.末级过热器关闭超温情况表3.低温过热器管壁超温情况表4.分隔屏管壁超温情况由表可见,后屏过热器是管壁超温重灾区,低温过热器也有小部分超温现象,而末级过热器和分隔屏过热器均未出现过超温现象。
余热锅炉过热器超温问题分析及对策
余热锅炉过热器超温问题分析及对策摘要:针对余热锅炉普遍存在的过热器容易超温的问题,从过热器运行工况,变形过热器材质分析等方面查找原因,分析危害,提出解决措施。
关键词:余热锅炉过热器减温器超温1前言某钢铁企业为有效利用高炉排放的烟气,在高炉尾部建造了一台余热锅炉,利用锅炉产生的过热蒸汽发电,以降低炼钢成本。
余热锅炉型号为Q160/775-50-3.82/450。
锅炉至2009年安装至今,运行过程中一直存在过热器超温现象。
2012年全面检验中,发现高温过热器部分管子变形严重。
变形量大于一个管径。
喷水减温器喷水量远远超过设计值。
2锅炉概述2.1锅炉主要参数(见表1)序号参数名称单位数值1 额定蒸汽温度℃4502 额定蒸发量 T/h 503 额定蒸汽压力Mpa 3.824 额定烟气量 Nm3/h 1600005 额定烟气温度℃7756 额定喷水减温水量T/h 5.22.2锅炉汽水流程锅筒→低温过热器入口集箱→ 低温过热器出口集箱→导气管→减温器→高温过热器入口集箱→ 汇汽集箱2.3锅炉在正常运行工况下实测数据(表2)序号参数名称单位工况1 工况2 工况31 低温过热器出口蒸汽温度℃409 410 4032 高温过热器出口蒸汽温度℃478 489 4753 高温过热器入口烟气温度℃990 927 9194 减温器喷水量T/h 8.8 8.7 9.53主要原因分析3.1对比表1与表2可知,由于设计工况与实际工况不匹配,高温过热器入口烟气温度一直超温,设计烟气温度为775℃,而实际烟气温度平均达900多摄氏度。
按照拉逊——密勒公式进行如下计算:T1(lgS+C)=T2(lgN+C)式中:T1 --设计使用温度K;S—设计寿命h; T2--实际壁温K;N--实际寿命h;C—常数(取20)经查强度计算书设计,壁温T1=773k,设计寿命S=10000实际过热器壁温取T2 =788klgN =[ T1(lgS+C)/ T2 ]-C得N=3.499×104h从计算结果可知,即使实际壁温仅超温15摄氏度,过热器寿命都会受到很大的影响,该炉安装至2012年,刚好三年多一点,和过热器管子严重变形时间相吻合。
浅析锅炉受热面超温原因及防范措施
浅析锅炉受热面超温原因及防范措施摘要:本文以锅炉受热面超温和超温的防范措施进行分析。
关键词:锅炉受热面;超温原因;防范措施引言由于煤粉在炉内停留的时间较短,所以为了保证煤粉能够在短时间内得到充分燃烧,就需要保证风量等各种燃烧条件,炉膛内温度较高,所以受热面会面临超温而导致无法正常运行的影响。
对锅炉受热面超温失效的影响因素进行分析,进而提出相应的改善措施,是提高电站煤粉锅炉运行安全性和可靠性的重要保障。
1锅炉受热面超温分析锅炉“四管”指水冷壁、省煤器、再热器、过热器。
锅炉超温是电厂常见的异常运行现象,如果不进行严格控制,锅炉受热面发生短期严重超温或长期超温过热,都会造成锅炉爆管,机组被迫停运。
目前机组四管泄漏是造成机组非计划停运的主要原因之一,而锅炉超温又是造成四管泄漏的主要原因之一。
锅炉超温的机理如下几个原因:运行中如果出现燃烧控制不当、火焰上移、炉膛出口烟温高或炉内热负荷偏差大、风量不足燃烧不完全引起烟道二次燃烧、局部积灰、结焦、减温水投停不当、启停及事故处理不当等情况都会造成受热面超温。
2超温的防范措施2.1出现过、再热汽温或壁温超温处理出现过、再热汽温或壁温超温情况时,应及时进行相应的调整,必要时降负荷、切除部分制粉系统运行或者倒换制粉系统,将温度降至允许范围。
一般机组在负荷稳定时,汽温变化一般较小,在机组负荷大范围变动时,如快速升降负荷,或有其它较大的外扰时,如吹灰等,如果调整不当,会造成机组超温,对应于不同的情况,可按如下原则进行处理:(1)在机组升负荷过程中,可预先降低汽温至合适值,给汽温上升留下空间。
(2)在锅炉吹灰过程中,一般在吹到水冷壁时,汽温会有比较大的变化,为了防止这种情况的出现,可以预先提高过热度,增加减温水裕量,保证汽温下降时有足够的调整手段。
(3)在机组负荷大范围变动时,应保证汽压平稳变化,只要汽压平稳变化,汽温的控制就会相对容易,汽温变化也较平稳。
(4)启停制粉系统时,应提前控制好过热度,主、再热汽温,防止启停制粉系统"抽粉"现象导致主、再热汽温超温。
某厂X号锅炉分隔屏过热器壁温超限原因分析及处理
某厂X号锅炉分隔屏过热器壁温超限原因分析及处理厂X号锅炉分隔屏过热器壁温超限问题是指锅炉分隔屏过热器壁温度超过了设计要求或运行限值。
超限的原因可能有多种,包括设计不合理、操作不当、设备老化等。
为了解决这个问题,需要对锅炉分隔屏过热器壁温超限的原因进行分析,并采取相应的处理措施。
1.设计不合理:锅炉分隔屏过热器的设计不合理可能是造成过热器壁温超限的主要原因之一、这可能是由于分隔屏过热器的传热面积不足、传热介质流量过大或过小、分隔屏布置不合理等造成的。
解决这个问题的方法包括重新设计过热器结构,增加传热面积,调整传热介质流量以及优化分隔屏布置等。
2.操作不当:操作不当也是导致锅炉分隔屏过热器壁温超限的一个重要原因。
操作不当可能包括过量供给燃料、过高的运行负荷、过高的燃烧温度等。
在解决这个问题时,需要加强操作人员培训,提高其对锅炉运行条件的掌握能力。
此外,还可以改进锅炉自动控制系统,引入先进的监测和控制设备,帮助操作人员更好地掌握和调节设备的运行状态。
3.设备老化:设备老化是导致锅炉分隔屏过热器壁温超限的另一个原因。
随着设备的使用时间的延长,过热器内部可能会产生沉积物、结垢或积尘等,影响传热效果,从而导致壁温超限。
解决这个问题的方法包括进行清洗和维护,定期对过热器进行清扫、冲洗和检修,以保证过热器内部的畅通和清洁。
综上所述,厂X号锅炉分隔屏过热器壁温超限的原因可能包括设计不合理、操作不当和设备老化等。
针对这些原因,可以采取相应的处理措施,包括重新设计过热器结构、加强操作人员培训和改进控制系统、进行设备维护和清洗等。
通过这些措施的实施,可以解决锅炉分隔屏过热器壁温超限的问题,保证锅炉的正常运行和安全稳定。
经典 锅炉结焦、主蒸汽超温的分析与调整
锅炉结焦、主蒸汽超温的分析与调整锅炉结焦是燃煤锅炉运行中比较普遍的现象。
它会破坏正常燃烧工况,减少锅炉出力,破坏正常水循环,使主、再热蒸汽超温,甚至造成受热面爆管事故,严重时还会使炉膛出口堵塞而被迫停炉。
一、结焦和超温的原因分析:1、煤质因素:煤的灰分熔融特性温度(变形温度t1、软化温度t2和熔化温度t3),其中软化温度t2的高低是判断煤灰是否容易结焦的主要指标。
灰的成分不同,其熔点也不同。
煤中的硫化铁、氧化亚铁、氧化钾和氧化钠含量大时,灰熔点低,就容易结焦;煤中的氧化硅、氧化铝含量大时,灰熔点高,就不易结焦。
煤的灰熔点一般在1250~1500℃(高于锅炉炉膛受热面的设计温度),而燃用低于该温度的煤种,就非常容易结焦。
2、炉内空气动力工况:炉内气流组织不佳,各角一次风速标定有偏差,造成火焰中心偏移或致使实际切圆变形,使高温火焰偏离炉膛中心,冲刷水冷壁;或者一次风射流的刚性较强,致使煤粉气流冲击对面炉墙,造成炉墙结渣。
3、运行人员的操作调整:(1)如果配风不当,煤因缺氧而不能完全燃烧,会产生大量一氧化碳及氢等气体,使灰中熔点较高的三氧化二铁还原成熔点很低的氧化铁,降低了灰熔点(可能降低300~350℃)。
这时,虽然炉膛出口烟温低于煤灰的软化温度t2,但仍会形成剧烈的低温结焦。
锅炉运行氧量即炉内的氧化或还原性气氛,它对锅炉的结焦有非常大的影响,如果锅炉运行氧量偏低,炉内还原性气氛较强,煤的灰熔点就会下降,锅炉就容易结焦。
这是因为灰熔点随着铁量的增加而下降,铁对灰熔点的影响还与炉内气体性质有关,在炉内氧化性气氛中,铁可能以Fe2O3形态存在,这时随着含铁量的增加,其熔点的降低比较缓慢;在炉内还原性气氛中(氧量不足),Fe2O3会还原成FeO,灰熔点随之迅速降低,而且FeO最容易与灰渣中的SiO2形成熔点很低的2FeO、SiO2,其灰熔点仅为1 065 ℃。
当煤质有波动时,运行人员没办法根据实际情况进行调整,造成锅炉燃烧配风方式不是处于优化状态,特别是上层喷嘴煤粉颗粒燃尽性差,有一部分大颗粒煤粉在炉膛出口处尚未燃尽,导致锅炉炉膛出口烟温偏高,结焦严重,由于炉膛截面大,热负荷较小;当煤质变劣时,煤粉的燃尽性能适应能力不强。
大容量电站锅炉过热器、再热器超温原因及分析
() 4 由于过热器、 再热器系统结构设计不合理 或运行不当造成汽温偏差或超温。
当前大容量电站锅炉所发生的汽温问题主要
是第二类两侧汽温偏差 和第 三类局部 区域管子超
温问题。 这两类问题的成因有其共同性 , 本文就针
对其造成第三类管子超温问题 中的一些主要 因素
维普资讯
《 宁夏电力)06 20 年第 2 期
大容量电站锅炉过热器、 再热器 超温原 因及分析
孙 云
( 宁夏电力科技教育工程院,银川市 7 00 ) 502
摘
要 : 过 热器、 再热器的汽温偏差和超温给电站锅炉的安全稳定运行 带采了严重威胁 ,
由设计不合理或运行不当造成的汽温偏差或25如前级过热器或再热器管组与后级管组那么前级管组出口沿烟道宽度的汽温偏差会转移到后级管组造成热偏差的叠加由集箱中静压变化太大引起的流量偏差不少锅炉的过热器和再热器管组的进出口集箱直径设计的太小或引入引出方式布置不当24240宁夏电力2006燃煤二氧化硫的产生和防治硫副产品石膏是可利用的再生资源
The o e t m pe a ur a s na y i o o l r s e he t r a d r he t r o v re r t e c u e a l ss f r b i up r a e n e a e f e l r e c pa iy po r s a i n a g a c t we t to
短时间的大幅度升高或降低。
1 锅炉出口过热蒸汽或再热蒸汽两侧汽温偏差 . 2
超过 允许 值
炉膛 出口及水平烟道 中两侧烟速及烟温的偏
差较大 。
收稿 日期 : 2 0 — 13 0 5 1— O
某电厂锅炉屏式过热器壁温超温案例分析
某电厂锅炉屏式过热器壁温超温案例分析摘要:在当前能源消耗日益增加的情况下,提高锅炉效率已经成为电力行业中的一个重要任务。
而锅炉屏式过热器是锅炉中不可或缺的一部分,其工作原理是在高温下将蒸汽转化为水蒸气的过程。
然而,由于各种因素的影响,如温度过高、压力异常等,导致过热器壁温超温现象时有发生。
因此,对于锅炉屏式过热器壁温超温的情况进行了深入研究,以期为后续的工作提供参考依据。
关键词:某电厂;锅炉屏式过热器;壁温超温;案例前言:目前,通过锅炉屏式过热器壁温超温的原因及其解决方案,从而为今后类似情况的应用提供借鉴和指导。
同时,这也有利于推动我国节能减排事业的发展,降低能源消耗的同时保护环境资源[1]。
一、某电厂锅炉屏式过热器壁温超温研究意义在当前的能源领域,锅炉是重要的能源设备之一。
锅炉作为一种高效率和低排放的能源装置,被广泛应用于工业生产中。
然而,由于各种因素的影响,如环境污染、经济效益等因素,锅炉运行过程中可能会出现一些问题,例如过热现象。
过热是指锅炉内温度过高的情况,会导致锅炉内部结构受到破坏,甚至引发火灾事故。
因此,对于锅炉的正常运行十分重要。
在国内,也有很多科研人员致力于解决锅炉过热的问题,并且取得了不少成果。
近年来,随着环保意识的不断提高和社会经济发展水平的提升,人们对于节能减排的要求也越来越高。
因此,针对锅炉过热问题进行深入研究具有非常重要的意义。
二、某电厂锅炉屏式过热器壁温超温案例分析(一)锅炉概况该厂是一座大型发电厂,其主要产品为电力。
其中,锅炉作为电站的重要组成部分之一,承担着重要的能源生产任务。
然而,由于锅炉内部温度过高,导致了锅炉壁温超温的情况发生[2]。
为了深入了解这一现象的原因,对其进行全面的研究和分析。
该厂采用的是单循环锅炉,即通过一次蒸汽循环来实现能量转换。
这种类型的锅炉具有高效率的特点,但同时也存在一些问题,如高温环境容易引起设备老化等问题。
因此,在本次研究中将重点放在锅炉内壁温超温的问题上。
锅炉过热器金属壁温超温的原因分析及对策
锅炉过热器金属壁温超温的原因分析及对策江伟东兰州西固热电有限责任公司甘肃兰州 730060ʌ摘要ɔ电能作为我国重要的战略能源之一,对于国民经济的发展有着深远的影响㊂电站锅炉是火力发电厂的主要热力设备之一,与一定容量的汽轮发电机组相配套,除了用于发电,也可以作为对外供热㊂蒸发量较大㊁蒸汽温度和蒸汽压力较高的电厂锅炉,一般配有整套辅助设备㊂通过采取强制通风方式,可燃用多种燃料(煤粉㊁原油或重油㊁高炉煤气或炼焦炉煤气),锅炉结构比较复杂,工作效率较高,多数可达85~93%左右,这种复杂的设备对于运行管理水平和能力㊁机械化程度以及自动控制技术则有相当高的要求㊂可见,电厂锅炉在火力发电厂的重要地位㊂ʌ关键词ɔ锅炉;电厂;金属壁;对策ʌ中图分类号ɔX773ʌ文献标识码ɔB ʌ文章编号ɔ2095-588X(2019)-03-0201-01当电厂的机组负荷率较低㊁机组的起机和停机的次数增加,在开炉的过程中,经常会出现过热器金属壁温超出限度的现象,当金属壁温度过高,可能会引起火灾和爆炸,不仅仅会造成公共基础设施上的损失,甚至会造成人员上的伤亡,这严重的影响了锅炉机组的安全性㊂很多火电厂的锅炉由于燃用的煤种偏离设计煤种,从而降低了对于锅炉带负荷能力,过热器金属壁还存在着飞灰当中的可燃物含量超出标准,两侧蒸汽温度存在较大的偏差等等问题㊂所以,要改革和调整锅炉燃烧的方案,锅炉过热器金属壁超温的解决刻不容缓[1]㊂一㊁过热器金属壁温超温原因(一)锅炉实际燃用煤种㊂火电厂锅炉设计的是无烟煤,无烟煤的特点就是挥发份低,水份以及灰份的含量都比较低,而同时发热量又比较高;然而目前的实际情况是,当地很多电厂所使用的新疆煤种,这种煤种的特点是发热量高,但是灰份含量较高,这种实际燃用煤种更加难着火和燃尽,这样会导致未燃尽的煤灰煤粉颗粒带入到炉膛的出口以及水平烟道,导致烟气㊁蒸汽温度升高,难以控制㊂(二)四角切圆燃烧残余旋转㊂很多锅炉燃烧器会采取四角切圆的燃烧方式,这就使得,由于锅炉膛上部的参与旋转造成了锅炉膛出口以及水平烟道左右两侧的烟气流速存在着比较大的偏差,烟气的温度分布不够均匀,导致局部烟气温度过高,造成锅炉过热器部分管道过热,使得金属壁温度超温㊂(三)改造设备而增加了符合㊂很多电厂为了提高燃烧区域的温度水平以及提高煤种的燃烧稳定性,将锅炉由原来的基础上增加卫燃带的面积,从而提高燃烧中心区域以及锅炉膛上部的烟气温度;同时由于给粉机出力裕度比较低,煤种的质量波动较大,给粉机经常会在既是是满速运行的情况下,也难以带满符合,增加出力也是很多电厂对于给粉机的一个改造,因而导致炉膛燃烧热负荷增加,从而导致出口温度升高,过热器金属壁温升高;空气预热器的改造也是一个重要的原因,更换下城空气预热器,从而导致空气预热器出口热风温度升高,炉膛燃烧区温度升高[2]㊂(四)多种不定性因素㊂煤粉着火时间推迟,煤粉在炉膛内燃烧时间过短,燃烧不充分,锅炉内的火焰中心过于偏上,渣斗水封不严,冷渣斗漏风,煤粉的发热量低,煤粉煤灰颗粒过粗,运行人员对于风煤配比不合适,含氧量高,一次风量过于高,一㊁二此风速不均匀,喷燃器口变形㊁结焦,对于设备的改造导致的负荷高㊁燃煤量大,频繁的启动和停止磨煤机等原因都是造成锅炉过热的原因㊂二㊁锅炉过热器金属壁温超温的对策对于电厂锅炉过热器金属壁温超温的现象,运行人员要对于锅炉做一些相应的调整以应对这个问题,再热气温低及两侧存在一定的温差,煤灰的飞灰可燃物含量偏高,改变锅炉的运行含氧量㊁配风方式和配比,改变一次风速的运行模式,对锅炉进行调整试验,寻找一个更合适的运行模式㊂(一)调整因素㊂锅炉负荷过大㊁一次风管速度㊁二次风配风㊁锅炉膛氧量㊁二次风箱的压力㊁以及煤粉浓度㊁制粉系统的组合和煤粉煤灰颗粒的粗细程度都是对四角切圆锅炉燃烧动力场影响比较大的因素㊂电厂要结合锅炉的实际的运行程度和实际存在的问题和实际燃烧调整试验的探索,对于这些因素要进行相应的调整以降低锅炉过热器金属壁温超温的现象[3]㊂(二)改善燃烧火焰中心偏高问题㊂可以通过加大下排的磨煤机的风煤量,减少上部和中部的磨煤机风煤量来降低燃煤火焰的中心位置,保证下排磨给煤量联合中㊁上排磨机器给煤量的差值大于5t/h㊂这种降低中心火焰的位置的方法,对于运行人员来说,是不受到客观因素制约,随时可以实现火线位置的调节,更加便利㊁便捷,具有高效性㊂(三)调控二次风配风方式㊂下手动二次风㊁中下二次风㊁下一次风㊁中一次风㊁中二次风㊁上一次风㊁上二次风㊁三次风是锅炉燃烧器自下而上的顺序㊂一般的锅炉都是采取中间仓储式制煤粉系统,通过热风送煤粉㊂运行人员一般会把上层二次风门开度调整到百分之90以上,通过降低炉膛火焰中心位置,降低过热器壁温,但这种调整没有明显的效果,可见,锅炉过热器金属壁温超温不是由于水平烟道的温差造成,而是局部管排出现烟气走廊,使得烟气流场的分布不够均匀,局部的流速大于两侧的流速,从而增大了对流换热,烟气走廊的局部位置的锅炉过热器金属壁就很容易出现超温的现象㊂所以可以通过实验㊁调整燃烧手段,干山炉膛出口烟气的流场情况㊂调整二次封箱压力以及各层的二次风门的开合度,发现当二次风门的开度调整到百分之35的时候,两侧二次风箱压力具有一定的偏差,能够很明显的改善烟气流动状态,降低锅炉过热器金属壁的壁温㊂同时对于燃烧不够稳定的下层的两个角燃烧器所对应的的二次风关小,可以减少二次风对一次风燃烧的干烧㊂改善了炉内烟气流动状态,也可以提高锅炉的燃烧稳定性和燃烧的效率,从而提高了锅炉的效率[4]㊂(四)降温运行,降低负荷运行㊂运行当中,应用一减控制二减入口平均蒸汽温度在505摄氏度,尤其是低负荷运行时,要保证燃煤的合理掺配,低负荷运行时提高主汽压力运行或定压运行,提高蒸汽的流速,提高水冷壁的吸热能力和吸热量,降低炉膛出烟口的烟气温度㊂通过实际情况实验,当主汽压力升高时,蒸汽流速会相应的增加,蒸汽的冷却能力增强,各个屏管壁温度都有不同程度的下降㊂而在保证磨煤机组出力和电流正常的情况下,降低一次风速,减缓燃煤着火推迟问题,增强炉内火焰燃烧程度㊂(五)加强人员培训㊂运行集控全能值班技术人员的能力有限是不能够及时控制壁温的一个重要原因,加强技术人员的学习和培训,提高技术水平和应变能力,减少在定排,长吹㊁启停磨组,增减负荷等操作过程当中,减少因人员的原因导致的锅炉过热器金属壁超温的现象,加强专业管理及金属监督,要加强对于煤质变化㊁设备运行工作情况以及锅炉燃烧特性更改金属管壁超温异常㊁障碍管理定值的监督,切实落实生产部门金属监督职责[5]㊂结束语锅炉过热器金属壁温超温现象几乎在每一个电厂都有频繁的出现,造成这个现象的主要原因就是水平烟道出现烟气走廊,局部烟气流速过大,导致对流换热不够均匀,使局部管道过热,所以电厂要通过调整锅炉燃烧工作模式,来解决锅炉过热器壁温超温的问题,包括对于一㊁二次风配风模式㊁煤粉的配置问题以及人员和技术的管理层面㊂从多方面分析超温现象出现的影响因素,从而找出根本原因,有针对性的进行调整㊁实验㊁测试㊁摸索,最终达到降低锅炉过热器金属壁温度的目的,达到预期效果㊂参考文献[1]黄伟荣.锅炉屏式过热器热偏差及金属壁温超温整治[J].科技风,2014(9):11-11.[2]郭涛.(2014).大型电站锅炉高温受热面热偏差分析研究.(Doctoral dis-sertation,华北电力大学).[3]吴恺,王甲安,吕伟为,&徐鸿.(2015).电站锅炉高温对流受热面壁温计算及氧化膜影响分析.发电与空调(1),20-24.[4]李湘岳.电厂锅炉高温过热器爆管原因分析及预防措施[J].科技与创新,2016(24).[5]杨安志.超超临界机组锅炉受热面氧化皮的危害和预防[J].内蒙古科技与经济,2017(18).102探索科学2019年3月科学与探讨。
珠海电厂1号锅炉过热器频繁超温原因分析及防范措施
珠海电厂1号锅炉过热器频繁超温原因分析及防范措施【摘要】过热器超温是锅炉运行中普遍存在的问题,严重时会直接导致锅炉爆管,对机组设备造成严重危害。
本文从运行调整角度深入分析了珠海电厂1号锅炉过热器频繁超温的原因,并在此基础上提出相应的防范措施来保证机组的安全经济运行。
【关键词】锅炉过热器;超温;防范措施一、引言近年来,由于煤源紧张,锅炉都燃用非设计煤种,锅炉结焦严重或者运行工况发生改变时燃烧未及时调整以及电网调峰AGC运行方式下负荷指令的不确定性,给锅炉运行汽温的调整带来了困难,导致锅炉过热器管壁超温问题依然存在。
锅炉承压受热面长期在高温和应力下运行,金属材料会出现蠕变、断裂、应力松弛、组织变化和其它损坏和常温下所没有的情况,长时间频繁超温,金属的热强度会降低,金相组织性能变差,严重时发生爆管,导致锅炉被迫停炉,极大地影响锅炉的安全性和经济性。
我厂1号锅炉过热器管壁超温现象频繁发生,例如在2012年5月,三级过热器第8点超温17次,累计超温时间约159分,6月份,三级过热器第1点超温33次,累计超温时间达107分,如图1、2所示。
如果这种现象长期得不到解决,则会导致锅炉爆管事故,对机组设备造成严重危害。
因此,本文深入探索我厂正常运行调整过程中过热器超温的原因,并提出防范措施,以保证锅炉的安全运行。
二、锅炉过热器概述三、过热器频繁超温点分析锅炉的结构设计与运行调整不当都容易引起锅炉过热器超温[1],本文仅从运行调整角度对锅炉过热器超温的原因进行具体分析。
我厂锅炉过热器超温主要发生在锅炉三级过热器第1、8监测点[2],对过热器超温,本文认为主要由以下原因导致的:首先,机组负荷增减及波动引起过热器超温。
正常情况下,机组在AGC方式下运行,且负荷升降速率设定在9MW/MIN。
但在电网调峰下,AGC负荷指令往往出现大幅度的增或减。
当机组增加负荷时,风量以及燃料量的突然增多会使烟气温度上升,负荷升速率过快的同时而锅炉压力调整未能及时跟上,两者相互作用的结果就会使过热器管壁温度上升,甚至超温。
锅炉启动初期过热器金属壁温高的原因及消除措施
锅炉启动初期过热器金属壁温高的原因及消除措施现状与经过目前由于机组的负荷率较低,机组启停次数增加,在开炉过程中我们经常发现过热器金属壁温超限,影响了锅炉机组的安全运行,而引起这一现象的大部分原因是由于过热器管束存在水塞现象,如果处理不及时就会导致过热器爆管,所以我们有必要对这个现象产生的原因进行分析。
原因分析1、锅炉停运冷却过程中,部分蒸汽凝结成水后积于过热器U形管下部。
2、锅炉点火启动初期,锅炉汽包内产生蒸汽在过热器管束内产生凝结水积于该管束下部U形管内。
3、锅炉点火启动初期,燃烧调整不当,负荷较低时,就要用减温水压汽温;减温器喷水孔故障;减温水雾化不良等,造成对流过热器下部U形管束内积水。
4、锅炉水压试验后,没有采取有效措施,过热器管束内积存水没有放光。
5、点火初期,燃料量过大,使对流后的烟温过高,燃烧的热量大于产生的蒸汽量。
6、锅炉减温水门不严,水漏入过热器中。
7、停炉后减温水门没有及时关闭,过多减温水进入过热器。
8、炉内烟气充满程度不均匀,产生烟温差,部分管束吸热量过大,使壁温超限。
9、锅炉起压后,旁路开度小,蒸汽流动性能差,不足以带走管内的水,使管束得不到冷却。
采取措施1、锅炉水压试验后放水时,利用虹吸法放尽余水,就是降压放水时只打开锅炉过热器出口联箱上的空气门,由锅炉水冷壁下联箱的定期排污阀进行放水,可有效的放光过热器管束中的积水。
2、锅炉启动初期,调整好燃烧,尽量在机组并网前不投减温水,如因锅炉主蒸汽温度高,需投减温水时,可投一级减温水,尽量不投二级减温水,防止高温对流过热器入口联箱二级减温器出口处的过热器管束发生水塞。
3、锅炉启动过程中要防止升温升压速度过快。
投煤粉的时间不可过早、投粉量不可突然增大,以防过早的大量使用减温水;4、锅炉启动初期,可利用突然开大向空排汽门或突然将Ⅰ—Ⅱ级旁路阀门开大的方法,使过热器管内蒸汽流速突然增加,造成对流过热器进、出口联箱内压差瞬间增大,将水塞排除。
关于锅炉过热器管壁超温解决办法的探讨
关于锅炉过热器管壁超温解决办法的探讨【文摘】对华电红雁池电厂#1锅炉高温过热器管屏长期存在超温现象进行分析,经运行采取各种调整措施无效果的情况下,对引起超温的原因进行了论证,并提出了对设备的改造意见。
【关键词】超温过热器出口集箱更换1、前言华电红雁池电厂#1锅炉为武汉锅炉厂制造的WGZ 670/13.7-10型超高压锅炉,基本型式为:自然循环、一次中间再热、倒U型布置、中速磨正压直吹式制粉系统、直流燃烧器四角切圆燃烧。
#1锅炉高温过热器布置在折焰角上方水平烟道,属于对流式传热方式。
高温过热器受热面蛇行管排沿炉膛宽度方向布置有97排,高温过热器材质:T91,管子规格:Φ42×5.5,计算管壁温度:579℃,允许管壁温度:565℃。
2、设备现况2.1存在问题#1锅炉高温过热器管屏长期存在超温现象。
在实际运行当中,不管任何磨的运行组合方式,都存在着高过管壁超温现象。
主蒸汽温度升至额定值535℃时,高过部分管壁温度达565-570℃以上。
高过管壁超温严重影响锅炉安全运行,为防止锅炉发生爆管事故,目前采取降低主汽温度措施,来防止超温。
#1锅炉高过超温最严重的主要有以下三个超温点,位置:1)测点名XB05TE103,位置在高过出口蛇形管第24排。
2)测点名XB05TE107,位置在高过出口蛇形管第62排。
3)测点名XB05TE111,位置,高过出口蛇形管第82排。
机组80%负荷,上层三台磨煤机运行,主汽温度532℃时纪录的高过各排金属管壁温度如图表1所示#1炉沿宽高过各管屏温度(负荷160MW ,#2、3、4磨运行)图表12.2设备规范#1锅炉高温过热器主要技术参数及设备规范名称项目单位设计数据备注高温过热器型式/对流式受热面积m21096外径及壁厚mmΦ42×5.5材质/T91进口/出口温度℃474.5/540根数个97×3管壁温度高报警℃560高温过热器出口联箱个Ф356×55mm12Cr1MoV2.3对设备危害2000年6月#1锅炉投运以来,一直存在着高过管屏超温情况。
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DG 670/140型锅炉过热器超温原因分析华北电力科学研究院(北京 100045) 常晨文摘根据近年来火力发电厂锅炉事故统计,过热器超温爆管事故所占的比例是相当大的,因此做好对过热器超温原因的研究及分析工作,对解决超温问题十分重要。
文章根据对大同二电厂近年来过热器超温爆管事故的调查及对此问题试验研究的结果,分析了导致过热器受热面管子超温的原因,并提出了解决相应问题的对策。
关键词过热器超温过热爆管原因分析对策从近年来的统计数据看,火力发电厂锅炉设备事故中,“四管”泄漏的事故要占70%~80%,其中过热器、再热器受热面管由于超温过热而发生爆管的事故又占相当大的比例。
因此分析受热面管超温过热的原因,并采取相应的对策,是降低锅炉“四管”泄漏工作的一个重要方面。
本文仅就大同二电厂670t/h锅炉过热器的超温爆管情况做出分析,并根据产生超温爆管的主要原因,对解决这类问题提出一些看法。
1 设备概况大同第二发电厂装有6台东方锅炉厂生产的670 t/h超高压锅炉,配200 MW机组使用。
其中1、2号炉为DG670/140-540/540-5型炉,3~6号炉为DG670/140-540/540-8型炉。
锅炉为自然循环、固态排渣煤粉炉,采用钢球磨煤机、中储仓式制粉系统,燃烧器共分4层,为四角切圆布置,其中第2、3层燃烧器为了适应低负荷调峰时稳燃的需要,已改造为浓淡燃烧器,送粉方式采用乏气送粉,燃用的煤种为云岗烟煤。
6台锅炉分别于80年代中后期投产,至今已运行10年左右。
过热蒸汽的系统流程如下:饱和蒸汽由汽包经导汽管引入顶棚过热器,分三路经过尾部竖井的前后包墙及中隔墙过热器,汇集后进入布置在竖井后部的低温过热器,由此而出的蒸汽左右交叉进入大屏过热器,再经左右交叉进入后屏过热器,出来的蒸汽又经左右交叉最后进入布置在折焰角上方的高温过热器。
5型炉与8型炉在过热器系统上的区别在于,5型炉的一级减温器布置在低温过热器出口,而8型炉则布置在大屏过热器出口。
两种型号锅炉的二级减温器均布置在后屏过热器出口。
大屏过热器的外数6圈管、后屏过热器和高温过热器管均采用钢研102钢。
2 过热器的过热爆管情况从投产至今,随着运行时间的推移,6台炉陆续开始频繁发生过热器爆管事故。
表1为1990年至1997年9月锅炉“四管”泄漏事故的分类统计表。
从表中的统计看,在此期间锅炉共发生60次“四管”泄漏事故,其中过热器的爆管次数占了61%,从对爆管管样的金相分析结果看,导致过热器爆管的主要原因是由于过热而引起的失效。
表1 1990~1997年9月间四管泄漏分类统计情况统计在表2中。
从统计结果看,在9次爆管事故中,处于受热最强区域的过热器管下弯头因过热而引起的爆管就占6次,这说明过热器受热面管的超温过热是引起爆管的一个主要原因。
3 对过热器超温的原因分析为了分析过热器发生超温爆管的原因,近年来,有关单位陆续在大同二厂的几台锅炉进行了试验研究及相应的设备改造工作。
根据几次试验的结果和对多年来过热器爆管情况的统计和调查,可以看出导致过热器超温爆管的原因主要在以下几个方面。
3.1 实际运行中的过热器炉内管壁温度要高于强度计算所取得的壁温值,现将1997年10月对3号炉高温过热器炉内管壁温的部分测试结果列于表3。
表2 1997年1~9月过热器爆管情况统计表3 3号炉高温过热器炉内管壁温的部分测试结果℃按照表中的测试数据,在200 MW负荷下,高温过热器最外圈管下弯头入口侧焊口上方1m处所测得的最高管壁平均温度为599℃,而强度计算所选壁温为585℃,按照拉逊—密勒公式进行如下计算:T 1(lgτ1+C)=T2(lgτ2+C)式中T1——设计的使用温度,K;τ1——设计的寿命,105h;T2——实际的壁温,K;τ2——实际的寿命,h;C——常数,对钢研102取22。
lgτ2=T1/T2(lgτ1+C)-C通过计算可得τ2=3.958×104(h)。
可见,如果实际壁温超过设计值14℃,则使用寿命将大大缩短。
根据对1990年以来过热器所爆管运行时间的统计,所爆钢研102管的运行时间7.809 5×104h,最短的为5.125 0×104h,大部分在5~7万h之间;所爆12CrlMoV管运行时间最长的为5.765 1×104h,最短的为2.801 2×104h,大部分在2~4万h之间。
对比实测壁温的数据计算出的寿命与失效管的运行时间统计结果,二者按照对应关系来讲是相当吻合的,这的确说明管子是长期处于超温过热状态。
从表3还可以看出,高温过热器炉内最后管外壁温度为613℃。
已达到了钢研102钢的氧化加剧温度。
另外,从华北电力大学与大同二电厂对1号炉的壁温测试报告及实际的爆管情况看,后屏过热器也存在一定程度的超温。
3.2 对于燃烧器四角切圆布置的锅炉来说,炉膛出口烟气流存在着一定的残余旋转,使得沿炉膛宽度方向的炉膛出口烟温和烟气流速分布都存在着一定偏差,这使得实际的受热面管吸热偏差系数大于设计值。
天津电科院对1号炉烟温的测试结果表明高温过热器前的烟道内两侧烟温偏差可达100~145℃,且右侧高于左侧。
多年来对其他同类型炉的测试结果也多得到了相似的结论。
且从爆管情况的统计看,也是右侧偏多。
因此,烟气温度场及动力场的分布偏差是加剧过热器管超温的一个重要因素。
3.3 过热器管的吸热偏差较大是造成超温的另一个原因。
屏式过热器和高温过热器均布置在高烟温区,接受的辐射吸热量较大,同屏各管吸热偏差较大。
从实测的结果看,后屏的同屏纵向热偏差系统可达1.32,而沿炉膛宽度方向的热偏差系数可达1.1左右,两者的乘积为1.45。
吸热最大与最小管的吸热量相差70%,外圈管的平均壁温水平要比内圈管高得多。
高温过热器的总吸热偏差系数达到1.35左右。
而屏式过热器及高温过热器的设计壁温所选的热偏差系数为1.3至1.32,因此算出的管壁温度偏低。
3.4 高温过热器的爆管多发生于外圈管下弯头的前弯向火侧,这是由于此处处于高烟温区,且下部多不同程度存在一定的烟气走廊,使得底部通过的烟气量增大,因而底部的弯头处容易超温。
3.5 由于第二、三层燃烧器改成了浓淡燃烧器,燃烧器出口局部区域煤粉浓度加大,如果配风系统不做相应的改造,必然使煤粉的燃烧行程加长,使得炉膛出口烟气温度升高,加大超温的幅度。
3.6 各燃烧器二次小风门的开关执行器存在一定问题。
目前的二次小风门实际上处于不能远方控制的状态。
因此运行中不能根据燃烧的需要及时调整各层燃烧器配风,使燃烧器工况恶化,火焰中心上移。
1994年3号炉燃烧器改造后,在启动过程中就曾发生因配风不当造成炉膛出口结焦的事故。
3.7 同层燃烧器各角一次风口风速不均匀,同层给粉机转速不均匀,造成燃烧偏斜。
3.8 在启停磨煤机及锅炉升降负荷的过程中工况的变化速度过快。
曾经做过的试验表明,在上述变化工况的动态过程中变化速度过快会使过热器管壁温度上升。
而经常在这种状态运行,必然导致超温效应的积累。
3.9 在低负荷运行时,对后屏出口汽温控制不当,则会造成后屏过热器的超温。
随着调峰的需要,锅炉经常在低负荷运行,这时由于屏式过热器的辐射吸热特性,使得后屏出口汽温升高,如控制不当后屏出口汽温可达548℃,此时一定要尽量投入下层燃烧器,用一级减温水控制后屏出口汽温不超过510℃,否则容易导致超温。
3.10 空预器漏风严重,使得燃烧器配风不足,造成燃烧偏斜,燃烧过程加长,也会加剧过热器的超温。
3.11 吹灰器长期不能投入,使得炉膛受热面沾灰严重,促使炉膛出口烟气温度进一步升高,加剧过热器的超温。
3.12 由于炉膛放炮,修复不彻底造成炉本体漏风较大,使得炉膛出口烟气量增加,加剧了超温。
3.13由于对设备档案缺乏严格科学的管理,对检修中更换管材的情况记录和管子的运行时数统计不完整,使得在检修过程中不能准确地依据设备检修记录,对过热器受热面管做出有针对性的检查,使得接近或超过使用寿命的管子漏查,留下运行中爆管的隐患。
3.14 由于表盘的过热器壁温运行监测点不能真实反映实际壁温状况,显示值过低,因而使得运行人员的调整失去依据。
这主要是由于测点位置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壁温。
4 解决过热器超温问题的对策4.1根据多年来爆管情况的统计和分析结果及试验研究的结果可以着手对锅炉结构进行改造。
(1) 可以考虑将上部二次风、一次风改为反旋,或将上层一次风改为对冲布置,以减少出口烟气流残余旋转带来的热力偏差。
(2) 改变燃烧器的水平夹角,使上层燃烧器下倾,适当降低炉膛火焰中心高度和炉膛出口烟气温度。
(3) 在后屏及高温过热器各管排入口管加装节流孔板,调整各管间的流量分配,使各管壁温偏差减小,缓解过热器的超温。
4.2 提高屏式过热器、高温过热器材料的耐温等级。
根据实测的结果,在实际运行中屏过及高过都有可能达到钢研102钢的氧化温度。
目前在投入运行的300MW机组中屏过及高过材料的耐温等级均较高,一般使用T91耐热钢或不锈钢,因此应考虑将屏过及高过金属材料更换为T91或更好的钢材。
4.3 根据试验的结果,对继续使用钢研102钢的高温过热器来说,考虑到炉内外壁温差和此钢的氧化温度,实际运行中炉外管壁温度应控制在535~540℃以下,对T91钢则应控制在585℃以下。
4.4 在锅炉加装必要的测点,检修后做好各层燃烧器一次风及给粉机转速的调平工作。
4.5 进行调研,对二次小风门的执行机构做好改造工作,实现对其远方控制。
4.6 对空预器进行改造工作,减少漏风。
4.7运行人员在操作中,应控制好启停磨及升降负荷的调节速度,避免由于变化速度过快造成的过热器超温。
4.8 在检修时应做好以下工作:(1) 做好吹灰器的改造和恢复投入工作,并加强运行中的维护。
吹灰器的投入对炉内受热面的清洁,对超温的缓解都十分重要。
(2) 对炉本体进行风压试验,找出漏点,并及时补漏,以减少炉本体的漏风。
(3) 按照试验得出的结论将运行壁温测点装在实际最高壁温的管子上,改进安装方法,使热电偶的接点能可靠地与管壁接触。
(4) 建立严格的检修管理制度,做好割管、换管记录及受热面管运行时数的统计,并建立正规的技术档案。
根据检修记录,做好有针对性的检查,对接近寿命的管子利用各种检修机会及时予以更换。
(5) 采取措施,消除高温过热器下部的烟气走廊。
(6) 根据目前高温过热器直管段有超温区域向外扩延的趋势,应加强对直管段的检查更换工作。
4.9 对经改造的过热器做好试验,以验证改造的效果,为其他锅炉的改造提供依据。
4.10 对过热超温严重的锅炉进行有针对性的燃烧调整试验,调好锅炉燃烧的配风及火焰中心高度,找出合理的运行方式,缓解超温问题。