电厂锅炉省煤器爆管的原因分析与处理措施
锅炉省煤器管泄漏原因分析及预防
![锅炉省煤器管泄漏原因分析及预防](https://img.taocdn.com/s3/m/7da05268ec630b1c59eef8c75fbfc77da26997c0.png)
锅炉省煤器管泄漏原因分析及预防发布时间:2021-06-25T14:18:19.277Z 来源:《当代电力文化》2021年6期作者:刘天佐[导读] 本文针对某电厂锅炉省煤器管爆管的问题,从理化性能检验、断口分析、现场调查等多方面进行了分析探讨刘天佐华电国际电力股份有限公司技术服务分公司山东济南 250014摘要:本文针对某电厂锅炉省煤器管爆管的问题,从理化性能检验、断口分析、现场调查等多方面进行了分析探讨,得出爆管的原因为烟气吹损导致防磨瓦包覆与未包覆的过渡区域形成凹坑,最终引起了疲劳断裂。
针对分析结果,给出了相应的建议措施。
关键词:省煤器管、SA-210C、吹损、爆管、疲劳断裂1. 概述某电厂3号机组锅炉由日本三菱重工株式会社于1997年12月制造并交付,该锅炉采用单炉膛π型露天布置炉型,强制循环方式,四角切圆燃烧器布置,室燃燃烧方式,设计燃料为BFG、煤粉、油,固态出渣,化学除盐补给水处理。
主蒸汽流量最大连续蒸发量为1210t/h,过热器出口工作压力17.24MPa,工作温度541℃。
再热蒸汽流量为869t/h,再热器入口工作压力4.8MPa,工作温度323℃,再热器出口工作压力4.4Mpa,工作温度541℃。
3号机组锅炉1998年10月由上海电力安装第一工程公司安装,1999年2月28日投运,运行时间已超过20年。
2020年12月18日14:31,3号机组在生产过程中,锅炉水位出现异常,且无法维持,进一步确定附加省煤器炉管有泄漏。
经降温、煤气置换处理,19日14:00安装盲板后,14:00进入附加省煤器炉内,检查发现附加省煤器内部一根管子断裂,同时,附近相邻区域共有15根炉管被吹损,断裂的现场照片如图1-1所示。
电厂经讨论决定,对1-7排共16根(32只接口)受损炉管平上下集箱进行连根切除。
然后,打磨坡口,并加工堵头。
按照电站锅炉焊接要求,将上下集箱管座切割处进行闷堵焊接处理。
焊接完工后,对炉内相关区域的炉管进行普查,然后,按规程给锅炉进水,再度进行捉漏检查。
锅炉受热面爆管原因分析及防范策略
![锅炉受热面爆管原因分析及防范策略](https://img.taocdn.com/s3/m/9aa1446fa517866fb84ae45c3b3567ec102ddcf7.png)
锅炉受热面爆管原因分析及防范策略关键词:电厂;锅炉受热面;爆管原因;防范措施1、锅炉受热面爆管概述锅炉受热面爆管指的是锅炉运行的过程中突发的管道暴烈,一般伴随着较为明显爆破声和喷射而出的水及水蒸气。
此时,锅炉的气压表、水流量表、蒸汽流量表等均出现异常,锅炉炉膛内的燃烧方式也由负压燃烧变为正压燃烧,炉烟和蒸汽也从炉墙的门孔及漏风处大量喷出。
由于管道劈裂,锅炉管道系统内的气压出现异常,由于气压过低因此锅炉内的水位难以维持正常,锅炉内部炉膛的温度开始逐渐降低,排烟温度随着降低,严重时可引起炉膛灭火,造成锅炉燃烧效率降低,灰渣斗内灰量增多且伴随有湿灰。
锅炉受热面爆管出现问题时能直接引起锅炉系统运行异常,造成锅炉引风机负荷增加,电流变大,锅炉系统安全性受到影响[1]。
2、火电厂锅炉受热面爆管的原因分析2.1受热面材设计不达标导致爆管锅炉受热面是进行能量转换的重要工具,一侧的金属面需要在较为苛刻的条件下工作,而另一侧则需要两种不同的介质传递热量,这样的情况下自身设备会承受较大的负荷,而且自身工作又比较复杂,想要确保其稳定工作需要承担较大的负荷。
在这样的条件下使得其工作具有一定的特殊性,同时还对于设备的自身材料具有较高的要求,在进行设计工作的过程中相关人员需要结合实际情况做好相关内容的改善,从而设定较为明确的锅炉运行参数,同时还要考虑到自身工作的一些问题,如负荷情况以及材料的耐热性、强度以及韧性等。
如果受热材料没有达到相应的标准,在整个运行的过程中往往会因为实际温度过高从而导致管出现变化,在这样的情况下其会受到高压作用最终导致爆管,这也充分说明材质具有一定的重要性。
2.2受热面管焊接因素锅炉受热面管应用与锅炉系统中的不同部位,受热面管子与锅炉设备之间需要焊接连接,来提高受热面馆和锅炉之间的整体性与稳定性。
锅炉受热面管焊接口、焊接缝的处理等质量不达标,受热面管设计不够规范等都会造成受热面管承受高温高压荷载的能力降低。
电厂锅炉省煤器爆管的原因及处置技术分析
![电厂锅炉省煤器爆管的原因及处置技术分析](https://img.taocdn.com/s3/m/fe6b4a49856a561252d36fe8.png)
对于省煤器属于一种运用在锅炉排烟废热,加热锅炉给水的热交换的设备系统。
对于省煤器的装设,一般是在其锅炉尾部垂直于烟道,而且锅炉在完成了省煤器装设之后,其省煤器将会对锅炉当中的废气带来的热量进行吸收,而且这些热量也会被省煤器运用在为给水加热而增强给水温度。
由此地运用省煤器,能够有效地降低排烟温度,也能降低排烟热损失,进而能够更好地增强锅炉热效率,并起到节省燃料的效果。
因省煤器在装设当中,是电厂锅炉尾部中垂直烟道的重要一环,其和高温废气会直接接触,这就使得其工作的环境非常的恶劣,而且时常会因多种原因而引发管道破裂,这样会对其正常工作带来严重的影响,甚至还会影响到周边企业以及居民的用电情况。
对于该情况,应对省煤器爆管的原因进行探究,进而更好地明确其问题所在,并制定完善的应对策略,进而确保企业、居民等能够用电正常,也为降低电厂锅炉省煤器爆管机率,提升整体工作效率。
一、省煤器爆管的主要原因在电厂锅炉工程中,其省煤器是会直接与高温烟气接触,而受烟气当中的矿物质磨损以及腐蚀气体的腐蚀等因素,将会极易带来爆管问题,针对相关资料进行分析,可以了解到省煤器的管束爆裂形成的原因有:磨损、腐蚀等因素,其中管束受磨损以及腐蚀的程度越高,其爆管机率将越大,以下就针对两者进行全面分析:(一)省煤器受到磨损而发生爆管问题电厂锅炉运行中,较为常见的磨损形式就是飞灰磨损、落渣磨损以及吹灰磨损,还有煤粒磨损等,但在省煤器运作中的磨损形式,主要以飞灰磨损为主。
因燃煤锅炉省煤器会与尾气直接基础,其尾气当中有很多的飞灰等物质,而其管道会受到烟气当中飞灰颗粒的冲击以及摩擦。
在炉膛当中的飞灰有大量的矿物质,其矿物质的特点就是熔点高、欠缺规则性、硬等,会伴随烟气高速流动,而且飞灰也有极大得动能,可以携带矿物质高速流动,使得灰粒不断地撞击到管道表面中,而这样就会使得其灰粒动能消耗一部分动能来克服金属间分子力作用,这样讲会导致金属微观粒子发生移位或是切削,时间一长,将会引发省煤器爆管问题发生。
锅炉省煤器爆管原因分析及预防措施
![锅炉省煤器爆管原因分析及预防措施](https://img.taocdn.com/s3/m/e4f2b85733687e21af45a9c8.png)
・ 】 防措施
赵 春 生
( 江苏海事职业技术 学院, 江苏 南京 2 1 1 1 7 0 )
摘 要: 近年来 , 可持续发展 的理念不断深入人心 , 人 们也渐渐呼吁节约有限的能源 , 使 经济持 续稳 定发展 。这一理念也 为企 业的发 展 提供 了方 向, 现在 更多的企业不 断钻研技 术 , 做到合理充分利用有限的资源 。火力发 电厂作为能耗相对较 多的产业 , 不断改进设备 , 做 到合理利用有限的资源 , 其 中最主要的方式是对锅炉尾 气的综合利 用 , 省煤器和过热 器等就是 充分利 用锅 炉排烟热量 来加热锅炉给水 的 设备。这 些设备 的采用虽然可 以综合利用 资源, 但 由于烟气 中含有很 多矿物质和腐蚀性 气体 等, 工作环境 十分恶劣 , 导致 省煤器发生爆 管, 影 响企 业的生产效率。 关键词 : 电 厂锅 炉 ; 省煤器 ; 磨损 ; 腐 蚀
1概述 就无法避免 , 只能在燃烧方式和排渣方式 匕 做改进 。 3 . 1 . 2减少漏风。 大 省煤器是一种利用锅炉排烟废热来加热锅炉给水的热交换设备。 量的漏风会使得锅炉燃烧不稳定 , 造成烟气灰粒量居高不下 , 进一步加 省煤器装设在锅炉尾部的垂直烟道 , 锅炉装设省煤器后 , 省煤器会吸收 剧省煤器的磨损 , 对 于锅炉本体的漏风 , 可以进行如下治理: 消除人孔 锅炉废气中带有的一部分热量 ,然后这部分热量又被省煤器用来对锅 门处、 膨胀缝及本体密封处漏风 ; 消除尾部烟道漏风 ; 对预热器漏风小 炉给水进行加热 , 从而提高了给水温度。 省煤器的利用既降低 了排烟温 的更换新套管 , 漏风较大的管束进行两端加堵 。 如此不断改变锅炉的燃 度, 又减少了排烟的热损失 , 由此提高了锅炉的热效率 , 节省了燃料。 烧状态, 减小磨损程度。3 . 1 . 3 降低烟气流速。 省煤器的磨损程度近似于 由于省煤器装设在电厂锅炉的尾部垂直烟道中 ,与高温废气直接 和烟气速度的三次方成正比,所以降低烟气的流速能有效降低省煤器 接触 , 因此工作环境十分恶劣 , 常常会发生管束破裂 , 影响正常的生产 的磨损率 , 延长省煤器的使用寿命 , 减少烟气流速 的因素也有很多 , 如 和操作 , 从而给周边企业和居 民的用电带来影响。因此对省煤器爆管进 锅炉负荷、 给水温度、 锅炉状况等。 3 . 1 . 4 加设防磨装置。 然而对于受热面 行分析 , 研究和采取必要的措施进行预防, 这对企业和居民正常 的生产 而言 , 磨损是不可避免的, 省煤器还必须装设防磨护瓦、 护罩 、 护帘等防 生 活而 言具 有重 要意 义 。 磨装置 。例如受热面管排磨损过快的部位, 应加设防磨盖板 , 但这种方 2省 煤器 爆 管原 因及分 析 式一般用作补救措施 , 即在检查 出省煤器磨损 , 但未达到更换的要求 、 省煤器直接接触高温烟气 ,受到烟气 中矿物质的磨损和腐蚀气体 且检修位置不方便时 , 加设的防磨盖板 , 为了防止脱落等现象 , 可以将 腐蚀等 , 发生爆管的可能性很大 , 根据资料可知省煤器管束爆裂产生的 盖板焊接起来 , 对于磨损未达到更换要求的要及时更行维护 , 同时对于 主要原 因是磨损和腐蚀 , 磨损和腐蚀的程度越深 , 爆管的儿率就越大, 磨损达到更换要求 的省煤器 , 要及时进行更换。 磨损和腐蚀的程度又是由很多因素影响的, 下面进行具体的分析。 3 . 2预防腐蚀爆管的措施。 腐蚀爆管的主要原 因是腐蚀 f 生的气体等 , 2 . 1 省煤器的磨损。在锅炉中最常见的磨损方式有飞灰磨损、 落渣 所 以只要能够合理加强除氧效果 、 加强燃料的管理、 对给水流速进行控 磨损 、 吹灰磨损和煤粒磨损 , 而在省煤器中的磨损方式为飞灰磨损。由 制, 这些都是直接有效地方法 。 于燃煤锅炉的省煤器直接接触尾气 , 而尾气中含有大量飞灰等物质 , 管 3 . 2 . 1 加强给水控制。省煤器管内壁被腐蚀的主要原因是给水中含 子受到烟气中飞灰颗粒的冲击和摩擦作用而引起了磨损 。炉膛中的飞 有腐蚀 『 生 气体( 氧及碳酸气等 ) 而引起的。因此在运行前 , 首先要对给水 灰中含有很多矿物质, 这些矿物质具有熔点很高、 不规则、 坚硬等特点, 的品质进行严格控制, 在化学处理上严格把关 , 引进二级除盐水 , 这样 随着烟气 的高速流动, 飞灰也具有 了极大的动能, 携带着矿物质的高速 不仅可以有效 防止腐蚀 , 还可以防止水在管 内结垢 , 而导致管壁过热。 流动 的灰粒不断撞击到管子的表面,这时灰粒动能便要消耗一部分动 同时必须加强除氧器 的除氧效果 。除氧后溶解 氧的含量要 降低到 能来克服金属间分子力的作用 ,就使得金属微观粒子产生了移位或切 0 . O 0 7 mW L 。 3 . 2 . 2 加强燃料控制。 应选择含硫量较小的煤粉, 在燃烧前后 削, 在这种 E l 积月累的作用下 , 最终会导致省煤器的爆管。 也可以采取除硫的方法 , 降低含硫量。 燃烧前除硫一般是对原煤进行物 省煤器磨损程度与其爆管失效的可能性是成正比的 , 通过了解 , 可 理或化学方法进行清洗 , 以降低煤中的含硫量。目前而言 , 世界上的各 以初步判定影 响磨损程度 的因素有灰粒的硬度 、 灰粒的尺寸和直径 、 烟 大电厂采用最多 的是机械浮选法 , 对于燃烧中除硫 的方法 , 最为经济可 气的速度和浓度及冲刷的角度等有关。 行的方法是在煤粉中加入石灰石 , 这样燃烧后 , 既降低了腐蚀性物质的 2 . 2 省煤器的腐蚀。 南通美亚热电厂曾经对具有代表陛的腐蚀管段 浓度, 又做到了固硫固氯的作用 , 减轻了腐蚀的效果 。 进行 了一系列 的化学成分 、 力学陛能、 金相组织和腐蚀产物化学成分等 4 结论 综合全文 , 造成省煤器爆管因素很多 , 但只要做到合理预防, 综合治 方面 进行 试验 , 通 过 试验 确定影 响腐 蚀爆 管 的主要 因素 。 把省煤器的腐蚀分为内腐蚀和外腐蚀 ,内腐蚀主要是给水中含有 理 , 就能有效防止爆管事件 , 延长省煤器使用寿命。在这个科技的 日益 腐蚀 l 生 气体 , 如氧 、 碳酸气等, 这会发生电化学腐蚀 , 同时给水 的含盐量 发展的时代 , 对于安全生产的要求也越来越严格 , 纵使造成锅炉故障的 单小小的省煤器就如此麻烦 , 但作为单位 的生产人员 , 要做 和酸碱度加速 内腐蚀 。省煤器管外壁也会受到腐蚀 , 省煤器接触尾气 , 因素很多 , 当煤 中含有杂 质时 , 燃烧后的尾气 中必然含有腐蚀 j 生的酸性气体 , 这也 到预防为主 , 杜绝任何发生生产事故的可能 , 在 日后 的生产和工作 中, 对机械技术的研究更上一层楼, 保证设施经济 、 安全 、 会使省煤器发生腐蚀 。 省煤器处于温度较高区域 , 所以也会发生高温应 要不断刻苦钻研 , 稳定运行, 降低企业的生产投入和成本 , 这对于企业 良『 生 的发展具有重 力腐蚀。 大 的意义 。 3预 防爆 管的措 施 3 . 1 预防磨损爆管的措施。由分析可知 , 造成省煤器磨损爆管的因 参考 文献 素很多, 其 中多数影响因素都跟灰粒有关 , 其次就是受力角度等。根据 【 1 ] 李振川. 国产 2 0 0 0 t / h 级锅炉承压部件泄漏机理与检测研 究【 D ] . 北京: 分析可以提出一系列预防磨损爆管的措施 , 首先可以对煤质进行监督 , 华 北电 力大 学, 2 o l 1 . 还有可以从改善制造省煤器的材料方面上进行预防,对弯头和焊接部 f 2 1 于 临秸. 锅 炉运行舢 . 北京 : 中 国电力 出版社 , 2 0 0 6 . 3 1 海安美亚热电有限公司. 海安美亚热电厂运行规则. 2 0 0 6 . 分进行探伤 , 并且铸造时可以增加材料的刚度, 又或者可以给省煤器加 『 设防磨装置来缓解磨损。以下就是针对主要因素提出的具体措施: f 4 ] 刘玉华. 火力发 电厂锅 炉省煤 器磨损失效分析叨. 攀枝花学院学报 , 3 . 1 . 1 减少灰浓度。省煤器的磨损 , 最根本 的是烟气中的灰粒, 因此 2 o m2 7 ( 6 ) . 为了减轻省煤器 的磨损 , 最有效的方法是减少烟气 中的灰浓度 , 对于电 站锅炉而言 , 一般燃烧的都是劣质煤 , 当煤 的品质无法改变时, 灰粒也
锅炉爆管的原因分析【最新版】
![锅炉爆管的原因分析【最新版】](https://img.taocdn.com/s3/m/9caa0144c8d376eeafaa315c.png)
锅炉爆管的原因分析锅炉爆管是指锅炉在运行中热交换面中的水冷壁管,对流管,省煤器管在过热,磨损和腐蚀等各种原因的综合作用下,就会发生管线爆裂,高温锅炉水泄漏,造成锅炉无法正常运行。
通过多年的理论积累与现场实践发现,锅炉的管线爆裂主要由十四种原因造成的。
第一种原因、锅炉给水质量不良、无水处理或水处理方法不正确,没有按相关的规定进行排污处理,使管线的内壁结垢或腐蚀,产生这种情况的主要原因就是因为有的锅炉用水取自地下,硬度高达5mmol/L,属于高硬度水,而且含硫高,含铁高,一旦水处理不当,很容易就发生过爆管,被迫停炉抢修,给生产和生活造成了很大的影响。
第二种原因、锅炉的管线在制造、安装和检修的过程中在焊口处会出现应力集中和机械性能下降的现象,在这些应力集中和机械下降的关键部位会出现管线爆裂的情况,这样也会使锅炉出现故障,难以供应生产和生活需要。
第三种原因、锅炉在安装或检修时杂质掉落在管子内,造成管子内堵塞,使水循环不良或完全破坏。
第四种原因、管子水垢从内壁上脱落,“搭桥”使水循环处于不良状态。
第五种原因、锅炉在运行过程中如果水位过低,也会出现水循环不良的状态,出现这样的情况后就会使管线局部的温度过高,变形直至爆裂。
第六种原因、油锅炉、气锅炉或者煤锅炉,在设计与安装的时候由于喷嘴的角度没有调整正确,也会出现部分的锅炉管线过热发生。
第七种原因、升火、停炉操作不正确、使炉管被冷风吹袭、管子热胀冷缩过快或过频,产生有害应力。
第八种原因、烟道、燃烧室隔火墙损坏,使烟气短路造成局部炉管热量集中而烧坏炉管。
第九种原因、腐蚀爆管和设备老化爆管。
一般发生在尾部受热面的省煤器管,原因是排烟温度过低或给水温度过低而造成的酸性腐蚀。
第十种原因、局部烟速过快,在安装和检修受热面排管时,受热面管子的节距以及受热面的管排与炉墙之间的距离不符合设计要求,在管排与管排之间或管排与炉墙之间形成局部烟气走廊,或局部管子出列造成受热面管子积灰搭桥,引起局部烟速过高从而加大该部位管子的磨损和过热。
锅炉爆管事故分析与处理
![锅炉爆管事故分析与处理](https://img.taocdn.com/s3/m/dd87749bbcd126fff7050bc4.png)
锅炉爆管事故分析与处理摘要锅炉是一种受压设备,它经常处于高温下运行,而且还受着烟气中有害物质的侵蚀和飞灰的磨损。
如果管理不严、使用不当就会发生锅炉事故,严重时会发生破坏性事故,造成不可弥补的损失。
因此,我们必须了解锅炉运行时的安全操作步骤,以及各种事故的预防方法和应对措施。
本论文以实习单位义马气化厂的锅炉为研究对象,采用理论与实际相结合的研究方法对锅炉事故的产生、预防、处理进行研究。
目的在于使我们在以后的工作中杜绝锅炉事故的发生,使锅炉安全稳定的运行。
关键词:链条锅炉;锅炉运行;安全;事故处理AbstractBoiler is a kind of pressure equipment, it often is in high temperature operation, but also by the smoke of harmful substance in erosion and fly ash wear. If use undeserved, lax management, boiler accidents occurs, the serious accident happens, damaging cause irreparable damage. Therefore, we must understand the safe operation of the boiler operation steps, and various kinds of accident prevention methods and measures. In this paper the internship units of boiler horse gasification righteousness as the research object, by integrating theory with practice of research methods for boiler, accident prevention and treatment. The purpose is to make our future work in eradicating boiler accidents, the safe and stable operation of the boiler.Key Word: Chain boiler Boiler Operation Safe Incident Handling目录第1 章绪论 (1)1.1 锅炉爆管事故及处理 (1)1.1.1 锅炉爆管事故介绍 (1)1.1.2 锅炉爆管处理应注意的问题 (1)1.2 论文写作目的及意义 (2)1.3 论文的主要内容 (2)第2 章锅炉常见爆管事故介绍 (3)2.1 水冷壁爆管 (3)2.2 过热器爆管 (3)2.3 省煤器管爆破事故 (4)2.4 空气预热器管损坏事故 (5)第3 章工程举例 (6)3.1 义马气化厂锅炉简介 (6)3.2 事故的概况及经过 (6)3.3 事故原因分析 (7)3.4 处理措施 (8)第4 章锅炉安全运行 (10)4.1 启动前检查 (10)4.2 冷态试运 (11)4.2.1 炉排试运行 (11)4.2.2 灰浆、冲灰水泵试运行 (12)4.2.3 风机试运行 (12)4.3 锅炉上水 (12)4.4 锅炉点火 (13)4.5 锅炉自动运行 (15)总结 (16)参考文献 (18)第 1 章绪论1.1锅炉爆管事故及处理在锅炉运行事故中,管子爆破是一种较常见的事故。
锅炉四管爆破
![锅炉四管爆破](https://img.taocdn.com/s3/m/9d9f4172a26925c52cc5bf35.png)
浅谈电厂锅炉“四管”泄漏、尾部漏风和堵灰的原因及防治对策罗云柱(宜宾发电总厂) 125.71.27.27 2006-11-22 00:00:03.0摘要:锅炉“四管”指省煤器管、水冷壁管、过热器管和再热器管,一旦泄漏,将造成巨大经济损失。
尾部受热面漏风和堵灰可能严重降低锅炉出力,降低经济性。
本文总结了宜宾发电总厂锅炉“四管”泄漏、尾部漏风和堵灰的原因和处理对策。
关键词:锅炉“四管” 泄漏漏风堵灰原因对策0 引言锅炉“四管”工作环境恶劣,一旦泄漏,巨大损失。
同时,尾部漏风和堵灰也不容忽视。
正确处理这些问题,有利于提高火电厂安全经济性。
1 析“四管”泄漏原因“四管”泄漏原因一般分为拉裂、过热、焊接质量、磨损、管材原始缺陷、腐蚀、吹损等七大类。
宜宾发电总厂“四管”泄漏的主要原因是拉裂、过热、焊接质量、磨损、腐蚀。
1.1 拉裂炉侧包墙过热器联箱、低温过热器入口联箱、低温省煤器联箱管插座与支管焊缝,原设计均为插入式焊接,在管插座内壁留下环状应力集中部位,这些部位对交变热应力适应能力差,热敏感性强,随着设备逐渐老化,容易拉裂。
在启、停炉或调峰过程中,负荷变化速度快,受热面膨胀收缩不畅,会引起更多拉裂或微小隐患。
侧包墙过热器与侧墙水冷壁鳍片焊缝处拉裂泄漏。
这是由于两者内部介质温差较大,两者膨胀量差异较大,鳍片产生较大内应力,鳍片焊缝被拉裂;二是受热面管屏膨胀不畅,管插座与联箱连接处比较薄弱,此处角焊缝被拉裂。
由于电力紧缺,调度部门要求尽可能缩短“四管”泄漏抢修时间,停炉后被迫快速冷却,“四管”性能严重下降,当时未表现出来,但已留下隐患。
1.2 过热过热是受热面温度超过该金属许用温度,其显微组织发生了变化,出现珠光体球化、石墨化和热脆性等,其许用应力大大降低。
这时,管子在高温高压作用下,容易产生塑性变形和蠕变而爆管。
炉膛出口左右烟温偏差一般达30~50℃,最高达80~100℃,已造成全大屏和后屏过热器一定程度结焦,管子容易超温,缩短寿命或直接损坏。
锅炉爆管典型事故案例及分析
![锅炉爆管典型事故案例及分析](https://img.taocdn.com/s3/m/1f12139690c69ec3d4bb7546.png)
锅炉典型事故案例及分析第一节锅炉承压部件泄露或爆破事故大型火力发电机组的非停事故大部分是由锅炉引起的。
随着锅炉机组容量增大,“四管”爆泄事故呈现增多趋势,严重影响锅炉的安全性,对机组运行的经济性影响也很大。
有的电厂因过热器、再热器管壁长期超温爆管,不得不降低汽温5~10℃运行;而主汽温度和再热汽温度每降低10℃,机组的供电煤耗将增加0.7~1.1g/kWh;主蒸汽压力每降低1MPa,将影响供电煤耗2g/kWh。
为了防止锅炉承压部件爆泄事故,必须严格执行《实施细则》中关于防止承压部件爆泄的措施及相关规程制度。
一.锅炉承压部件泄露或爆破的现象及原因(一)“四管”爆泄的现象水冷壁、过热器、再热器、省煤器在承受压力条件下破损,称为爆管。
受热面泄露时,炉膛或烟道内有爆破或泄露声,烟气温度降低、两侧烟温偏差增大,排烟温度降低,引风机出力增大,炉膛负压指示偏正。
省煤器泄露时,在省煤器灰斗中可以看到湿灰甚至灰水渗出,给水流量不正常地大于蒸汽流量,泄露侧空预器热风温度降低;过热器和再热器泄露时蒸汽压力下降,蒸汽温度不稳定,泄露处由明显泄露声;水冷壁爆破时,炉膛内发出强烈响声,炉膛向外冒烟、冒火和冒汽,燃烧不稳定甚至发生锅炉灭火,锅炉炉膛出口温度降低,主汽压、主汽温下降较快,给水量大量增加。
受热面炉管泄露后,发现或停炉不及时往往会冲刷其他管段,造成事故扩大。
(二)锅炉爆管原因(1)锅炉运行中操作不当,炉管受热或冷却不均匀,产生较大的应力。
1)冷炉进水时,水温或上水速度不符合规定;启动时,升温升压或升负荷速度过快;停炉时冷却过快。
2)机组在启停或变工况运行时,工作压力周期性变化导致机械应力周期性变化;同时,高温蒸汽管道和部件由于温度交变产生热应力,两者共同作用造成承压部件发生疲劳破坏。
(2)运行中汽温超限,使管子过热,蠕变速度加快1)超温与过热。
超温是指金属超过额定温度运行。
超温分为长期超温和短期超温,长期超温和短期超温是一个相对概念,没有严格时间限定。
热电锅炉爆管事故的分析
![热电锅炉爆管事故的分析](https://img.taocdn.com/s3/m/aea23a3d856a561253d36f5f.png)
热电锅炉爆管事故的分析热电锅炉是一种常见企业发电应用装置,在发电运行中,热电锅炉一旦发生爆管事故不仅会影响到企业的正常运行发电量,并且进行热电锅炉爆管事故的处理花费时间也相对比较长,容易对于企业造成较大的经济损失和影响。
进行热电锅炉爆管事故及其原因措施的分析,不仅有利于避免热电锅炉发电运行中的爆管事故发生,而且对于保证企业正常发电运行以及发电经济利益等,都有着积极的作用和意义。
文章将结合某企业300MW余热发电锅炉发电运行中出现的爆管事故情况,在对于该企业余热发电锅炉的结构装置以及发电运行方式等了解的基础上,进行热电锅炉的爆管事故原因以及改进方法、措施等,进行分析论述,以保证余热发电锅炉的正常发电运行。
标签:热电锅炉;爆管事故;具体原因在热电锅炉发电运行过程中,锅炉爆管事故是一种比较常见的锅炉事故,它在锅炉发生事故中占有比例在70%以上,其中以热电锅炉的传热管道爆管为最常见锅炉爆管事故,热电锅炉发电运行中,一旦发生传热管道爆管事故,不仅会对于企业的安全稳定生产造成一定的不利影响,并且还会造成较大的企业经济利益损失,因此,重视热电锅炉爆管事故在企业生产运行与经济发展中尤为关键。
某企业生产运行中应用的热电锅炉装置主要是一种通过回收利用企业烧结生产工序中产生的烟气热量,在发电运行中转化生成为过热蒸汽,以帮助实现企业的生产运行,在该热电锅炉装置中,锅炉的传热管道部分主要是由省煤器以及蒸发器、预热器、过热器等组成,在该锅炉传热管道的这些装置结构中,由于过热器工作运行中的高温高压环境比较突出,并且在整个锅炉装置生产运行中,是烟气对流换热的第一道工作生产流程,因此,不仅工作运行环境比较恶劣,并且工作运行对于管道的磨损也比较严重,从而就容易造成锅炉过热器管道爆管事故发生,影响锅炉装置在企业的正常生产运行应用。
该企业的锅炉装置在生产运行过程中就发生过多次锅炉传热管道爆管事故问题,其中,由过热器以及省煤器分别引起的管道爆管事故就各有三次,并且每次爆管事故发生,进行处理需要的时间都在2天左右,对于企业的正常生产运行以及生产运行成本都造成较大的不利影响。
超临界直流锅炉省煤器爆管泄漏原因分析
![超临界直流锅炉省煤器爆管泄漏原因分析](https://img.taocdn.com/s3/m/4753ba8b71fe910ef12df840.png)
通风 、 天 布置 、 露 固态 排渣 、 全钢 构 架 、 悬 吊结 构 、 全 Ⅱ形 布 置 。锅 炉 省 煤 器 位 于 后 竖 井 后 烟道 内低 温 过热 器 的下方 , 烟道 深 度 方 向顺 列 布置 。 给水 从 沿 锅炉 右 侧单 侧 进 入省 煤 器 进 口集 箱 , 10排 省 煤 经 8
空气 预热器 进 、 口烟温偏 差逐 渐增 大 , 护部人 员 出 维 就地 检查 , 现空 气 预 热 器 H 0 发 R 2吹灰 器 通 道 省 煤
器 区域有滋 水 声 音 , 过 吹 灰 器孔 发 现 HR 2吹 灰 透 0
图 2 HR 2吹 灰 器 宏 观 形 貌 0
器通 道 内 有 大 量 蒸 汽 泄 漏 。2 1 —1 —0 00 1 5T
摘
要: 针对某 电厂 2锅炉省煤器水平管爆管泄漏 的问题进行 了分析 , 制订 了锅 炉吹灰管理 和防范 的措施 , 保证 了锅炉
安全 、 定运行 。 稳
关键词 : 超临界直流锅炉 ; 省煤器 ; 爆管 ; 措施
中 图 分 类 号 :K2 3 3 T 2 . 3 文献 标 志码 : B 文 章 编 号 :64—15 (02 0 05 0 17 9 1 2 1 ) 1— 0 9— 2
检 查发 现 , 由于 H 0 R 2吹灰 器炉 内支 架 损坏 断裂 , 造 成 吹灰 器外 管弯 曲贴 近省 煤 器水 平 管 , 吹 灰 器在 该
外管弯曲后关闭不严 , 蒸汽由中间孔漏出, 造成该通 道 内省煤 器 水平 管泄 漏 , 泄 漏 的 省煤 器 管 进一 步 而
被 冲刷 , 造成 该水平 段 5根管 子泄漏 , 两侧 3根 管子 减 薄 超 标 , 道 上 方 省 煤 器 水 平 管 冲 刷 减 薄 约 l 通 0
火电厂锅炉四管爆漏原因分析及防范措施
![火电厂锅炉四管爆漏原因分析及防范措施](https://img.taocdn.com/s3/m/f65f5f8b2e3f5727a4e96235.png)
火电厂锅炉四管爆漏原因分析及防范措施摘要:火力发电厂“四管”主要是指锅炉水冷壁、省煤器、过热器和再热器,一旦上述“四管”出现爆漏事故,很容易对整个发电机组的安全运行产生影响。
据相关数据统计,我国火力发电厂由于“四管”爆漏而引起的停机时间已经占据了总计划停机时间的40%以上,占非计划停机时间的70%以上。
伴随着新型机组的投入使用,该项事故的比例还在继续攀升。
关键词:火力发电厂;“四管”爆漏;防爆措施0 引言火电厂的快速发展离不开国家经济的大力支持。
火电厂在发展和运行过程中,易发生锅炉“四管”爆漏问题,影响火电厂的正常生产。
在总结前人工作经验的基础上,本文从做好对锅炉监督检查与危机预案管理工作、加强防爆漏技术、加强泄漏故障分析、制定合理的化学监督措施等四个方面,详细探讨了火电厂锅炉“四管”防爆的具体措施。
1 火力发电厂锅炉“四管”爆漏原因1.1焊接质量问题在火力发电厂“四管”爆漏事故之中,大约有20%左右的事件由焊接质量不良所引起。
在焊接过程中,焊接质量问题主要涉及以下几方面:首先,焊接焊口很容易出现未融合和未干透现象,如果在此种情况下继续开展焊接工作,极容易出现气孔、裂缝、砂眼等问题,导致焊口部位十分薄弱,很容易在锅炉使用过程中出现泄漏现象,最终引发爆管事故。
另外,如果将不同的钢材焊接在一起,由于材料的相互作用,同样容易引发爆管现象,在接头部位的处理上,一旦焊接工艺选择不合理,便会促使焊接接头出现热胀差,最终引起环向破裂事故的出现。
1.2过热问题在火力发电厂锅炉使用过程中,如果受热面运行温度超出了金属物质所能承受的温度范围,其应力承载能力便会大幅度降低,此时如果内压力的作用持续上升,很容易引起锅炉本身出现炸裂现象。
因此,在长期受热条件下,金属管道很容易出现变形问题,为火电厂正常运行带来巨大影响。
过热现象包括多种情况,最为常见的两种类型为长期过热或短期过热,该种现象的产生原因如下:第一,在锅炉设计过程中,由于设计工作人员的疏忽,很容易导致受热面结构出现严重问题,从而引起流量偏差;第二,在制造和安装过程中,如果工作人员无法将焊接过程中产生的焊渣等物质进行清理,很容易导致管道出现阻塞现象,最终引起局部过热问题;第三,在正常运行状态下,如果在燃烧控制过程中出现问题,便会引起火力发电厂锅炉出现局部负荷过高问题,最终引发爆漏问题。
爆管事故与处理
![爆管事故与处理](https://img.taocdn.com/s3/m/cb2d4cff51e2524de518964bcf84b9d528ea2c08.png)
爆管事故与处理管子爆破是锅炉运行中性质严重的事故。
一旦发生爆管事故,会损坏邻近的管壁,冲塌炉墙,并且在很短的时间造成锅炉严重缺水,使事故扩大。
一、炉管爆破事故1.炉管爆破的现象1)水冷壁管或对流管束破裂不严重时,可以听到汽水喷射的响声,严重时会发出明显的爆破响声。
2)炉膛由负压变为正压,蒸汽和炉烟从炉墙的门孔及漏风处大量喷出。
3)水位、汽压、排烟温度迅速下降,烟气颜色变白。
4)给水流量不正常地增加,而蒸汽流量明显下降。
5)炉内火焰发暗,燃烧不稳定,甚至灭火。
6)炉排上有黑煤,灰渣斗内有湿灰,甚至向外流出水汽。
7)引风机负荷增大,电流增高。
2.炉管爆破的原因1)水质不良,管子结垢并超温,强度降低。
2)水循环破坏。
锅炉设计、制造不良,水循环不好由于运行操作不当,使管外结焦,受热不均匀,破坏了正常水循环。
3)严重缺水时,管子缺水部分过热,强度降低。
4)烟灰长期冲刷导致管子管壁磨损减薄。
5)吹灰不当,使吹灰孔长期正对管子冲刷,造成管壁磨损减薄。
6)管材质量不合格,例如有夹渣、分层等缺陷。
7)升火速度过快,或者停炉放水过早,冷却过快,管子热胀冷缩不匀,造成焊口破裂。
8)管子在检修时,内部被脱落的水垢堵塞在安装中受较严重机械损伤,焊接质量低劣在运行中被耐火砖或大块焦渣跌落砸坏。
9)给水温度低,给水导管位置又不合适时,给水不能与炉水充分混合,而集中进入炉管,使炉管因温度不匀发生变形,造成胀口处漏水,甚至发生环形裂纹。
3.炉管爆破的处理1)炉管轻微破裂,若水位尚能维持,故障不会迅速扩大时,可短时间减负荷运行,至备用锅炉升火后再停炉。
2)炉管爆破后,不能维持水位和汽压时,应紧急停炉。
特别要注意的是,当水位表中已看不到水位,炉膛温度又很高时,切不可给水,以免导致更大的事故发生。
但引风机必须继续运行,待排尽炉烟和蒸汽后方可停止。
3)若有数台锅炉并列供汽,应将故障锅炉与蒸汽母管隔断。
二、过热器管爆破事故1.过热器管爆破的现象1)过热器附近有蒸汽喷出的响声。
现代电厂锅炉原理及设备问题论文
![现代电厂锅炉原理及设备问题论文](https://img.taocdn.com/s3/m/52986f62011ca300a6c390b1.png)
现代电厂锅炉原理及设备问题研究【摘要】如今的电厂锅炉,其作用都是将燃料的化学能转变成热能,然后利用热能来加热锅内的水,使它成为具有足够数量和一定质量的过热蒸汽,供汽轮机的使用是发电厂三大主要设备中重要的能量转换设备。
文章就现代电厂锅炉的基本工作原理和电厂锅炉设备中的省煤器爆管的问题提出了分析和研究。
【关键词】电厂锅炉;省煤器;爆管问题;解决措施1.电厂锅炉的概况介绍由于目前的火力发电厂锅炉不仅容量大、参数高、技术复杂,而且机械化和自动化水平高,因此主要燃料是煤,煤在燃烧之前应制成煤粉,再送入锅炉在炉膛中燃烧放热。
所以锅炉的工作过程包括燃料的燃烧、热量的传递以及水的加热与汽化和蒸汽的过热等。
一个整体的锅炉是有两部分组成的,即:锅炉的本体与辅助设备。
下面我们对这两部分做以详细说明。
组成锅炉本体的要素:所谓锅炉,就是是由“锅”和“炉”两部分组成的,它是锅炉设备的主要部分。
“锅”是指汽水系统,主要任务是吸收燃料放出的热量,然后使水加热、蒸发,最后变成具有一定参数的过热蒸汽。
它是由以下几个部分组成:a.省煤器;省煤器位于锅炉尾部的垂直烟道,它能利用烟气余热加热锅炉给水、降低排烟温度、提高锅炉的效率并节约燃料。
b.汽包。
汽包位于锅炉顶部,是个圆筒形的承压容器,下部是水,上部是汽,它能接受省煤器的来水,与下降管、联箱以及水冷壁共同组成水循环回路。
水在水冷壁中吸热后生成的汽水混合物汇集于汽包,经过汽水分离以后向过热器输送饱和蒸汽。
c.下降管;下降管是水冷壁的供水管道,它的作用是把汽包中的水引入下联箱后再分配到各个水冷壁管中。
分为小直径分散下降管和大直径集中下降管两种。
由于小直径下降管管径小,所以对水循环不利。
d.水冷壁下联箱;联箱的主要作用是将质汇集起来,或者将工质通过联箱重新分配到其它的管道中。
水冷壁下联箱,它是一根较粗两端封闭的管子,作用是把下降管与水冷壁连接在一起,起到汇集、混合、再分配工质的作用。
e.水冷壁; 水冷壁位于炉膛四周,它的主要任务是吸收炉内的辐射热,让水蒸发,是现代锅炉的主要受热面,并且可以同时保护炉墙。
锅炉省煤器磨损爆管原因分析与处理
![锅炉省煤器磨损爆管原因分析与处理](https://img.taocdn.com/s3/m/aff3718fec3a87c24128c40d.png)
பைடு நூலகம்
过 热器 出 口温 度 为 5 0C, 热器 出 口压 力 为 9 8 4 ̄ 过 .2 MP , 大蒸发 量 为 4 0th a最 2 / 。省煤 器 为 两 级错 列 布
式 中 6 —— 管 子 的最大 磨损 厚度 , m; … m 仅 —— 飞 灰 的磨 损 性 系 数 , 煤 灰 的 磨 损 性 与
卢 —— 考 虑烟气 流 速不均 匀分 布 的系数 ;
度 方 向分成 左右 对称 两部 分 , 又沿 烟 道 深 度 方 向分
前 后两 部分 。省 煤器 管排 节 距 S =1 0 m 1 m, ,= S 6 m, 用规 格 为 3 4材 料 为 2 ( 的管 子 。 0m 采 2× O G)
置 。高 温省 煤器 通过 省煤 器护 板悬 吊在 尾部包 墙 集
箱 上 , 墙集 箱 再 通 过 吊杆 吊在 顶 板 梁 上 。低 温 省 包 煤 器采 用双 烟道 布 置 支搁 在 尾 部 座 梁 上 , 烟 道 宽 沿
及 管束 的结 构特性 有关 ;
田—— 飞 灰 的管 壁 撞 击 率 , 验 指 出 , 与 试 它 飞灰 颗 粒 大 小 、 流 粘 性 、 流 速 度 气 气 以及 管子 的直 径有 关 ; m—— 金 属抗磨 性 质系数 , 素钢 m为 10, 碳 . 合 金钢 m 为 0 7; . k —— 飞 灰浓 度 ,/ gm ;
[ ywod ] eo o zr e r a t Ke r s cn mi ;w a ;sf y e e
1 省 煤 器 爆 管事 故 概 况
省 煤器 受 飞灰 磨 损 发生 泄 漏 、 管 是 燃 煤 锅 炉 爆
热电厂锅炉省煤器爆管(泄漏)原因分析及解决办法
![热电厂锅炉省煤器爆管(泄漏)原因分析及解决办法](https://img.taocdn.com/s3/m/2b05794d33687e21af45a950.png)
热面的次数增多, 引起磨损加剧。热电厂设计煤种 为铁煤集 团所属小青矿长 烟煤 , 灰分高达 4% , 0 实
际灰份有时 比设计值还要大, 可以说 , 煤质很差 , 热 电厂也因此在投产之初被称为低热值煤或劣质煤热 电厂 。由于灰分较大 , 燃煤量也增加 , 造成烟气 中飞
热 电厂 张 野
摘 要 结合 省煤器 的定 义、 作用、 结构特 点、 布置 方式、 运行操作, 重点分析 了省煤器在运行 中爆管
( 或泄漏) 的现象、 产生原因、 事故处理、 解决办法等。 关键词 锅炉 省煤器 爆管 原因 解决办法
锅炉是热电厂的三大主要设备之一 , i 连 它1
失的 7 %左右, 我国许 多电站锅炉 的排烟温度实 际
来, 那就是锅炉省煤器不定时的爆管或泄漏 , 每次爆 管或泄漏都会导致锅炉非计划停 炉, 给电厂 的安全 生产工作带来很大麻烦 , 为此 , 有必要对锅炉省煤器 爆管或泄漏进行全 面的研究 , 析原 因, 分 找到解决
办法。
运行值都高于设 计值约 2 5  ̄ 。排烟温度每升 0— 0C
热成汽包压力下的饱 和水 的受热面, 由于它吸收的
进而危及锅炉及机组 的安全经济运行 , 甚至造成事 故停炉 , 增加检修及停机次数 , 影响发电机组的安全 经济运行。 由于锅炉给水进入汽包之前先经过省煤器低温 加热 , 因此减少 了给水 在高温蒸 发受热面 ( 即过热
是比较低温 的烟气 , 降低了烟气的排烟温度 , 节省了
高 1c , 0= 排烟热损失增加 0 6— % , I . 1 锅炉效率就下
降约 l , % 标准煤耗上升 3~ gk 。当排 烟温度 4 /Wh
锅炉省煤器超温爆管的解决措施
![锅炉省煤器超温爆管的解决措施](https://img.taocdn.com/s3/m/d12d77d782d049649b6648d7c1c708a1284a0adf.png)
锅炉省煤器超温爆管的解决措施(1)合理控制烟气流速,降低煤质灰分,造当控制煤粉细度,尽量避免超负荷运行以及使用防磨涂料可有效地防止省煤器磨损;(2)选取合适省煤器弯头排数和烟气走廊间隙,减少速度不均匀系数,以及加装梳形管和护瓦或护帘都可以很好改善烟气走廊影响;(3)进步排烟温度,采用抗腐蚀材料,加装加热冷风设备以及改用其它类型省煤器,如回转式空气预热器,都可以避免或者防止省煤器受热面的腐蚀现象;(4)使整个省煤器横向固有频率互不相同,可以改进管束的振动;(5)光管改用螺纹翅片管,不仅可以改进流场,进步换热能力,而且可以有效地改良省煤器的积灰;(6)运行上重视加强对过量空气系数的监控,从而避免SO2以及SO 3的产生,并且及时检,也可以避免省煤器超温爆管。
解决锅炉省煤器超温爆管的问题,可以采取以下措施:1. 优化燃烧调整,控制锅炉出口蒸汽温度和受热面温度在允许范围内。
通过合理配风,降低火焰中心,控制锅炉蒸发量和烟气温度,防止过热器、省煤器超温爆管。
2. 加强锅炉运行监视,定期检查受热面磨损情况,发现异常及时采取措施。
对于磨损严重的部位,可以加装防磨护板,防止受热面磨损加剧。
3. 优化锅炉燃烧调整,保持适当的锅炉蒸汽温度和排烟温度,以减少受热面传热温差,避免超温爆管现象的发生。
4. 及时清理锅炉尾部烟道中的积灰,保持锅炉热交换器的良好换热效果。
5. 对于一些老旧的锅炉,可以加装省煤器来提高锅炉的热效率,同时减少烟气带走的热量,避免超温爆管。
6. 在锅炉操作中,要避免大幅度的负荷变化,以免对锅炉运行造成冲击,导致受热面超温爆管。
7. 加强锅炉检修维护工作,及时处理存在的问题,保证锅炉的安全稳定运行。
综上所述,解决锅炉省煤器超温爆管的问题需要从多个方面入手,包括优化燃烧调整、加强运行监视和检修维护等。
锅炉“四管”爆漏的原因分析及预防探讨
![锅炉“四管”爆漏的原因分析及预防探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/ffefba63178884868762caaedd3383c4ba4cb440.png)
摘要:锅炉“四管”是指水冷壁管、过热器管、省煤器管和再热器管,锅炉“四管”由于种种原因发生的爆漏问题给热电厂带来了严重的损失。
本文立足锅炉“四管”爆漏的原因,分析预防锅炉“四管”爆漏的措施,希望能为热电厂的正常运行贡献力量。
关键词:锅炉“四管”爆漏原因预防措施随着经济全球化的发展,我国的科技和经济实力显著增强,我国的热电厂在处理锅炉“四管”爆漏的问题上已取得了前所未有的进展,为进一步提升我国锅炉“四管”的使用寿命,节约热电厂运行的成本,对我国热电厂在运行过程中的锅炉“四管”的爆漏问题的原因分析和预防措施的提供尤为必要。
1锅炉“四管”爆漏的原因分析造成锅炉“四管”爆漏的原因是多方面的,这些原因导致的锅炉“四管”爆漏的危害也不尽相同。
具体来说,锅炉爆漏的原因可以归纳为以下几个方面:1.1高温过热锅炉高温段过热器管和再热器管长期处于高温过热状态导致的爆漏问题是锅炉“四管”爆漏的主要问题。
从历年记录的锅炉“四管”爆漏的原因数据可以看出,由于金属处于高温状态而导致的锅炉“四管”的爆漏所占的比重高达百分之三十五,高温过热是爆漏的主要原因。
过热器和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,所以过热现象多出现在这两个受热面中。
受热面过热后,管材使用温度超过该金属允许使用的极限温度,使金属发生内部组织变化,降低了管材的许用应力,管子在内压力下产生塑性变形,使用寿命明显降低,最后导致超温爆破。
高温过热导致的锅炉“四管”的爆漏有两种,长期过热和短期过热,但两种爆漏管道又有一定的相似性。
长期过热是指管壁温度长期处于设计温度以上而低于材料的下临界温度,超温幅度不大但时间较长,锅炉管子发生碳化物球化,管壁氧化减薄,持久强度下降,蠕变速度加快,使管径均匀胀粗,最后在管子的最薄弱部位导致脆裂的爆管现象。
长期超温爆管主要发生在高温过热器的外圈和高温再热器的向火面。
长期过热爆管的破口形貌,具有蠕变断裂的一般特性,管子破口呈脆性断口特征,爆口粗糙,边缘为不平整的钝边,爆口处管壁厚度减薄不多。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电厂锅炉省煤器爆管的原因分析与处理措施
摘要:针对省煤器结构特点以及布置方式,着重分析了磨损、腐蚀以及振动等因素引起省煤器超温爆管的内在机理。
并且根据磨损、腐蚀、振动的机理提出了一些解决省煤器超温爆管的具有实用价值和借鉴意义的措施。
关键词:电站锅炉;省煤器;超温爆管;解决措施
1 省煤器超温爆管机理分析
省煤器超温爆管的原因非常复杂,主要由磨损、腐蚀以及振动引起。
以下主要就这三方面探讨省煤器超温爆管的机理。
1.1 磨损
由磨损导致的爆管中,飞灰磨损是主要原因,影响的因素包括飞灰浓度、烟气流速、飞灰的磨损性能等方面;另外,省煤器的结构也会磨损。
1.1.1飞灰浓度
飞灰浓度大,表明烟气中含灰量多,灰粒撞击受热面的次数增多,引起磨损加剧。
我国煤种的多样性和电厂用煤的不确定性,使当前许多电厂的燃煤含灰量大天设计值。
有的燃料灰分高达40。
煤质变差,灰分增加,燃煤量也增加,造成烟气中飞灰浓度剧增,增加了省煤器的磨损。
1.1.2烟气流速
烟气流速是影响受热面磨损的最主要因素。
一些研究表明,磨损量与烟气流速的2.3次次方成正比。
烟气流速越高,则省煤器的磨损越严重。
磨损量甚至能与烟气速度成n(n>3)次方关系。
原因可以解释为:冲蚀磨损源于灰粒具有动能,颗粒动能与其速度的平方成正比。
磨损还与灰浓度(灰浓度又与速度的一次方成正比)、灰粒撞击频率因子和灰粒对被磨损物体的相对速度有关。
若近似地认为vp≈vg时,磨损量就将和烟气的三次方成正比。
1.1.3省煤器结构的影响
所选省煤器的型式和结构不同,其磨损程度不同。
(1)在相同条件下,光管、鳍片管、膜式管束其抗磨性能依次减弱;
(2)省煤器管束顺列布置比错列布置磨损要轻;
(3)错列布置磨损最严重的为第二排管子,顺列布置磨损最严重的则在第五排之后;
(4)鳍片管省煤器的鳍片越高,磨损越严重。
当鳍片高度较小(h=3㎜)时与光管的磨损程度较为接近。
故加装小高度鳍片对防磨有利;
(5)膜式省煤器错列布置时,大管径比小管径的管子磨损要轻。
在设计或改造省煤器时,应对省煤器所采用的型式和结构进行综合考虑。
1.2腐蚀
1.2.1省煤器腐蚀的类型
省煤器的腐蚀包括管内腐蚀和管外腐蚀。
管内腐蚀属于氧腐蚀,也叫吸氧腐蚀,是指锅炉给水虽然经过处理,但仍含有一定量的氧,而氧的化学性质很活泼,能与钢铁设备的铁元素发生反应,造成钢铁设备的腐蚀,生成铁的氧化物Fe2O3和Fe3O4,便是日常所说的铁锈。
根据上述氧腐蚀原理,在给水流经省煤器管内时,由于温度较高,极易发生省煤管内氧腐蚀,在管内壁上形成溃疡状腐蚀坑陷,危及省煤器的安全使用。
省煤器的管内氧腐蚀通常是高温段轻于低温段,这是给水中的氧被逐步消耗的结果。
管外腐蚀属于硫酸腐蚀,也叫低温腐蚀,是指锅炉烟气在通过省煤器段时,由于省煤器管壁温度较低,烟气中的硫酸蒸汽便凝结成酸液而附着在省煤器外管壁上,从而造成对省煤器的酸腐蚀。
省煤器的管外腐蚀通常只发生在低温段。
1.2.2原因分析
电站锅炉省煤器中面临最为严重的是管外低温腐蚀,因而着重探讨该腐蚀内在机理。
燃料中的硫烧生成二氧化硫,其中一小部分还会生成三氧化硫,而三氧化硫与烟气中的水蒸汽会形成硫酸汽。
烟气中的硫酸蒸汽在得到冷却温度下降到酸露点后,就会凝结成液酸,液酸与烟气中的飞灰粘合便附着在冷却点的管壁上,从而给此处的钢管造成酸腐蚀。
酸露点随着烟气中酸汽浓度的增大而升高,当烟气中酸汽的含量为0.005%时,酸露点可达130~150℃,实践证明酸露点越高,对省煤器的腐蚀越大,有时甚至还会危及到高温段省煤器。
1.2.3省煤器低温腐蚀的影响因素
(1)电厂燃用煤所含硫分较高。
硫分较高是引起省煤器腐蚀的一个重要因素。
燃料中硫分、水分高,使燃烧生成的硫酸蒸汽份量多、浓度高,这就使得
烟气中的酸汽露点(即凝结温度)相对增高,而代温段省煤器的管壁温度又偏低,所以酸汽极易凝结到低温省煤器管壁上,造成省煤器的腐蚀。
(2)给水温度低是造成省煤器腐蚀的一个主要原因。
给水温度低,使得省煤器的管壁温度下降,低于烟气中的酸汽露点时,酸汽使凝结在省煤器管壁上与飞灰粘合在一起,形成对省煤器管的不断腐蚀。
给水温度低对新装省煤器的影响最大。
(3)过量空气系数过大,表明烟气中的含氧量增加,这给燃烧中二氧化硫及三氧化硫的生成创造了有利条件,对省煤器的低温腐蚀也有一定的影响。
根据以上理论分析,一方面,给水温度低使省煤器管排壁温降低;另一方面,燃料中硫分大、水分大,再加上燃料的过量空气系数偏大,使烟气中的酸汽份额加大,引起酸汽露点升高。
这两方面的不利因素综合,加剧了酸汽在省煤器管壁上的凝结,促成腐蚀。
1.3振动
1.3.1管束搬起石头砸自己的脚动的形式
根据气流中刷管束的流动,热交换器可以划分成三大类,即:(1)气流横向于管子中心线的(横向流动);(2)气流平行于管子中心线的(平行流动):(3)气流烟管子中心线呈S形流动的(S形流动)。
横向流动时,激发是由于Karman涡流在单根管子的脱离而造成的。
在平行流动的情况下,气流中的涡流是导至激发的根源。
当管子一开始搬起石头砸自己的脚动,附着在管子上的气流(因形成临界层)的路径便成为弯曲的了。
于是,气流作用于管子一个离心力,致使管子更加弯曲。
按此方式,在气流和管子之间产生自激振动。
而在S形流动时,不仅在横向流动时的涡流脱离,且在平行流动时的涡流,都会激发管子振动。
振动是由涡流脱离激发,又由涡流强化的。
这种振动主要在热交换器中。
1.3.2省煤器的管束振动
省煤器的管束可以分成两种形式,即顺列和错列。
振动事故大部分发发生在顺列布置中。
例如,在国外一个火力发电厂过热器、省煤气烟道中振动的严重事故中,烟道壁上的振幅到了±0.211㎏/㎝2的数值,使烟道壁形成向外的永久变形。
(1)顺列管束省煤器
顺列式省煤器外流体自上而下不断流动,这样流体的温度以及介质的声
速相应的不断变化。
就一般规律而言,烟气的固有频率判别相对较小。
另一方面,又由于烟气横掠管束时将背侧产生漩涡成对脱离现象(即卡门涡流)。
由于旋涡交替脱离在物体表面形成交变的作用力,可能导致结构的疲劳失效;同时,旋涡脱离也是导致其它形成的振动发生的重要原因。
当漩涡脱离频率和横向烟气固有频率重合时,将进一步加强振动,整个流体就会出现非常强烈的振动。
省煤器也会受迫引起强烈的振动,于是强烈的噪声便向四周环境辐射出去。
(2)错列管束省煤器
对于错列管束省煤器,烟气的声振自频率主要与管组的自由宽度有关。
就错列管束煤器而言,振动有其自身特点。
也就是说,当漩涡脱离的频率相等时不一定会导致辞产让强烈的振动,主要由于在锅炉机组的烟道内,声能散射部分与激发能相比所占的份额很大。
2、省煤器超温爆解决措施
(1)合理控制烟气流速,降低煤质灰分,造当控制煤粉细度,尽量避免超负荷运行以及使用防磨涂料可发有效地防止省煤器磨损;
(2)选取合适省煤器弯头排数z和烟气走廊间隙,减少速度不均匀系数kv,以及加装梳形管和护瓦或护帘都可以很好改善烟气走廊影响;
(3)提高排烟温度,采用抗腐蚀材料,加装加热冷风设备以及改用其它类型省煤器,如回转式空气预热器,都可以避免或者防止省煤器受热面的腐蚀现象;
(4)使整个省煤器横向固有频率互不相同,可以改进管束的振动;
(5)光管改用螺纹翅片管,不仅可以改进流场,提高换热能力,而且可以有效地改良省煤器的积灰;
(6)运行上重视加强对过量空气系数的监控制,从而避免SO2以及SO3的生产,并且及时检修,也可以避免省煤器超温爆管。