防止锅炉受热面爆管的有效办法和装置
防止锅炉受热面爆管的有效办法和装置
防止锅炉受热面爆管的有效办法和装置1、合理设计和选择锅炉受热面材料合理设计和选择锅炉受热面材料是防止锅炉受热面爆管的首要措施。
一般来说,锅炉受热面材料应具有较高的强度、耐热性和耐腐蚀性,能够承受高温高压下的热载荷和化学腐蚀。
常用的受热面材料有优质碳钢、合金钢、不锈钢等。
在选择受热面材料时,还要考虑到煤种、燃烧方式、炉膛内的腐蚀环境等因素。
2、加强水质管理水质是引起锅炉受热面爆管的一个重要因素。
所以,加强水质管理是防止锅炉受热面爆管的重要措施之一。
首先,要做好给水处理工作,控制给水中的杂质和溶解氧的含量。
其次,要定期检测和监测锅炉水质的变化,及时调整和控制化学药剂的添加量,保持水质稳定。
同时,还要定期清洗和除垢,防止水垢和污垢的堆积。
3、加强炉膛和受热面的冷却和保护措施炉膛和受热面的冷却和保护对于防止锅炉受热面爆管至关重要。
首先,要合理设计和布置炉膛冷却设备,确保炉膛内的温度和压力分布均匀。
其次,要保证循环水的流量和温度,避免循环水温度过高或流量不足,导致受热面温度过高。
另外,还应考虑采用陶瓷材料等耐火材料对受热面进行保护,延长受热面的使用寿命。
4、加强设备的运行监测和维护设备的运行监测和维护是防止锅炉受热面爆管的重要手段。
首先,要定期检查和维护锅炉设备的各个部件,及时清理和更换损坏的部件。
其次,要安装和使用设备的温度、压力、流量等传感器,对锅炉运行参数进行实时监测,及时发现和处理异常情况。
另外,还要定期检测和维护锅炉的给水系统、燃烧系统和排烟系统等,确保其正常运行。
5、加强操作人员的培训和管理操作人员的培训和管理是防止锅炉受热面爆管的关键环节。
首先,要对操作人员进行系统的培训,使其熟悉设备的结构和工作原理,掌握操作技能和安全注意事项。
其次,要加强操作人员的安全管理,建立健全的操作规程和操作记录,严禁违章操作和漫游操作。
另外,还要定期组织安全培训和技术交流会议,提高操作人员的技术水平和安全意识。
6、采用可靠的安全保护装置安全保护装置是防止锅炉受热面爆管的最后一道防线。
防止锅炉受热面爆管的有效办法和装置
防止锅炉受热面爆管的有效办法和装置锅炉受热面爆管是一种严重的事故,可能导致设备损坏、人员伤亡甚至爆炸。
因此,防止锅炉受热面爆管十分重要。
以下是一些有效的办法和装置。
1. 加强水处理:锅炉水含有杂质和盐类会导致水垢和泥沙的产生,增加受热面的腐蚀和堵塞风险,进而导致爆管。
正确的水处理包括使用水净化设施、定期检查水质、控制水质的pH、清洗水垢和及时排除泥沙。
这些措施都能有效减少的爆管风险。
2. 控制燃烧过程:锅炉燃烧时产生高温烟气,烟气流经受热面时会带走局部热量,使受热面温度不均匀,增加发生爆管的风险。
因此,要通过调整燃烧参数、优化燃烧器结构和使用烟气再循环等措施来控制锅炉燃烧过程,减少烟气温度差异,防止受热面爆管。
3. 安装超温保护装置:超温是引发锅炉受热面爆管的主要原因之一。
安装超温保护装置可以监测受热面温度,一旦超过设定值,装置会发出警报并中止燃烧,以保护受热面不受过热损害。
4. 加强检测和监控:定期对锅炉和受热面进行检测和监控,及时发现问题并采取措施。
常用的检测方法包括热工测量、超声波检测、磁粉探伤、X射线检测等。
监控装置可以连续监测锅炉运行状态,及时发现异常情况。
5. 使用合适的材料和结构设计:选择合适的材料和采用合理的结构设计,是防止锅炉受热面爆管的基础。
材料要有较高的抗腐蚀性能和耐高温性能,结构要合理,考虑到烟气流动和受热面受力情况,以减少受热面的损坏和爆管的风险。
6. 管子清洗和维护:定期对锅炉的受热面进行清洗,以去除水垢、泥沙等杂物,保持受热面的良好传热性能。
另外,定期对受热面进行检查和维护,及时修复受损的部分,防止进一步的破损和爆管。
综上所述,防止锅炉受热面爆管需要综合考虑水处理、燃烧控制、安装超温保护装置、检测监控、选材优化和定期维护等措施。
通过这些办法和装置的应用和实施,可以有效减少锅炉受热面爆管的风险,保障设备和人员的安全。
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施锅炉在工业生产中起着至关重要的作用,而锅炉受热面爆管是一种常见的事故,可能会造成较大的安全隐患和生产损失。
对于锅炉受热面爆管的原因进行分析,并采取相应的防范措施,对于保障生产安全和提高锅炉运行效率具有十分重要的意义。
1.水质问题水垢是导致锅炉受热面爆管的主要原因之一。
当水中含有较多的钙、镁等离子时,易在受热面上析出沉积物,形成水垢。
水垢的热导率较低,导致受热面温度升高,从而造成了受热面的变形和损坏,最终引发爆管事故。
2.锅炉操作不当锅炉操作的不当也是导致受热面爆管的原因之一。
如果锅炉水位过低、过热温度过高或进水量不足等操作不当的情况下运行锅炉,会导致受热面温度升高,从而引发受热面爆管。
3.锅炉设计缺陷在锅炉设计中,如果受热面的材质选择不当、受热面结构设计不合理等问题存在,也会导致受热面爆管。
例如受热面弯曲半径过小、焊接质量不过关等问题都可能成为导致受热面爆管的隐患。
4.过热过热是导致锅炉受热面爆管的常见原因之一。
在运行过程中,过热面积水减少,受热面温度会急剧升高,如果锅炉在这种情况下继续运行,会导致受热面的变形和损坏,最终产生爆管。
二、锅炉受热面爆管的防范措施1.合理选择和处理水质对于水质问题,可以通过水处理设备对水进行适当的软化处理,减少水中溶解的盐类离子和杂质的含量,避免在受热面上形成水垢,从而减少受热面爆管的风险。
2.严格执行操作规程对于锅炉操作不当而导致的受热面爆管,可以通过严格执行操作规程,加强人员培训和管理,确保运行人员严格按照操作规程进行操作,及时调整水位、压力等参数,减少受热面的温度升高,降低爆管的风险。
3.定期进行检查和维护定期对锅炉进行检查和维护,及时发现和处理受热面的问题,确保受热面结构完好、焊接牢固等,避免因为设计缺陷而导致受热面爆管。
4.控制运行条件对于运行负荷超负荷和过热等情况,可以通过控制运行条件,避免锅炉长期超负荷运行,减少受热面受到的热应力,降低受热面爆管的风险。
某电厂锅炉高温过热器爆管原因分析及预防措施
某电厂锅炉高温过热器爆管原因分析及预防措施发布时间:2021-11-17T08:34:36.622Z 来源:《科学与技术》2021年第18期作者:阎顺强[导读] 高温过热器是电厂锅炉中的一个重要构件,阎顺强(国能四川天明发电公司,江油 621700)摘要:高温过热器是电厂锅炉中的一个重要构件,其爆管事故不仅会影响到电厂经济效益,还会对电厂企业的安全运行造成严重的影响。
本文结合实例,通过宏观形貌检查、化学成分分析、力学性能测试、金相组织分析等方法对爆管原因进行了系统分析,旨在为解决此类型锅炉爆管事故提供帮助。
关键字:锅炉高温过热器爆管原因分析当前火电企业中,锅炉结构及其运行日益复杂,由于设计、制造、安装和运行管理等原因,锅炉爆管事故时有发生,严重影响到了电厂发电设备的安全、稳定运行。
其中,高温过热器作为锅炉的主要构件之一,其爆管事故的损失最大,是影响电厂安全供发电的主要因素之一,本文对某电厂锅炉高温过热器爆管原因进行分析,探讨了新建电厂预防锅炉防爆相关对策。
1 事故情况某电厂电站锅的型号为DG2931/29.3-Ⅱ1,最大连续蒸发量为2931 t/h,过热器出口工作压力为29.3 MPa,过热蒸汽温度为605 ℃,给水温度为306 ℃。
该机组在试运过程中,高温过热器爆管泄漏,被迫停炉处理,并进行了内部检验,检查发现高温过热器第 19 排第 13 根管发生爆管(SA-213 S30432/φ45×10)并出列,爆口位于顶棚下约 2m 处,标高约 68.5m,见图1.1。
从爆口泄漏的蒸汽吹损相邻第 20 排然后再反吹损了 19 排,造成这两排管屏吹损比较严重,部分管子壁厚减薄后直径只有 39.12mm,见图 1.2。
图 1.1 爆管示意图图 1.2 吹损照片为了分析爆管原因,取 3 根样管,分别标记为样管 1#、2#和 3#,1#样管取自高温过热器第 19 排第 13 根爆管处,3#样管取自 19 排第13 根距爆口约 9.5m 处(1#样管与 3#样管为同一根管子,二者间无对接焊缝),2#样管取自第 19 排第 15 根冲刷减薄处,见图 1.3。
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。
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施锅炉作为热力设备,其受热面是布满管子的部分,受到高温高压的工作环境。
由于受热面在长时间内接受不断的热冲击和机械冲击,所以容易出现爆管问题,这不仅会导致设备停工和生产损失,还对工人的人身安全造成威胁。
因此,对于锅炉爆管的原因分析和防范措施,具有重要的意义。
1、压力过高如果锅炉汽包、凝汽器内的蒸汽压力过高,会导致管子承受的压力超出其承受能力。
当压力达到一定高度时,管材极易出现拉伸,从而导致管壁的变形,且管内受力不均匀,影响到管道整体的强度和耐用性。
2、管壁过薄如果管壁薄度不足,那么在高温高压下的管道生产环境中,管壁很容易受到机械、热冲击和腐蚀等因素的影响,从而导致管道的疲劳和损伤,并最终引发爆管事故。
3、管道材料不合适管道材料的选择是决定其能否承受高温高压环境,抵御机械冲击和腐蚀等因素的关键。
如果材料的性能、充实度、强度以及适应性不足,则管道就很可能在工作过程中出现损伤。
4、管道结构设计不合理管道本身的结构、尺寸和连接方式等也会对其承受能力产生重要的影响。
如果设计不当,容易导致管道接缝处受力不平衡、腐蚀严重和传热不均匀等问题,从而引起爆管事故。
1、科学调节锅炉运行压力锅炉的运行压力应该根据实际情况进行调节,尽量避免超过其承受能力。
特别是在温升、水位、燃烧状态等方面出现异常时,应该及时处理,保证其内部的压力稳定。
2、加强管子选材、加工和检测质量管子的选材是关键,应该根据实际情况选用质量优良的材料。
在加工和检测过程中,需遵循科学规范和标准化要求,确保管子的厚度和平整度等达到标准。
检测时应确保每条管子都被严格测量,确保其质量和性能符合要求。
3、规范管道加工和安装管道的安装和加工也需要注意技术规范和标准,掌握合理的技术方法,尽量避免出现接缝不平、连通不紧密等问题。
在加工和安装过程中需要严格遵守安全操作规程。
4、定时检查管子及管道定期检查管子和管道的状况是预防爆管事故的关键。
在检查的过程中,应该充分利用先进的检测设备来进行非破坏性检测,包括超声波检测、射线检测等,及时识别问题并进行维护和修理。
论电厂锅炉受热面超温爆管原因分析及预防
综上 两次锅炉受热面 的保管爆管情况 看, 都存在 着超温运 行的情况 , 具有相对 的共 同特征 , 分析其原 因有 :
( 1 ) 管材 1 2 C r 2 Mo WV T i B( 钢 1 0 2 ) , 已严重老 化 , 具 有 长 期 过热材质 老化 的特 征。管材的屈服 强度和抗拉强度均显著低于 标准值 , 管 子 的 硬 度 已严 重 低 于 标 准 的最 低 值 , 已不 能满 足 实
与此相 应向火面的钢硬度 比背火面低 。 ( 4 ) 管子表面产生腐蚀减薄 , 向烟侧长 时过 热, 二者 共同作
用 而使 管子发生爆 管。
4 防范措施
4 . 1 设备 防范 措施
( 1 ) 由于 钢 1 0 2这 种 材 料 组 织 不 稳 定 , 在 设 计 寿 命 内频 繁 爆 管的现象 较为常 见, 无 法达到材 料设计 的要求 , 为 了保 证 机
际运 行 的 需要 。
( 3 ) 利用停炉机 会 , 对锅炉 风烟系统挡板 、 减温水调 节器 、 燃烧器检查系统等设备进行彻底 检查, 必要 时利用其他外 界手 段确保受热面在正常的温度 下安全稳定运行。 ( 4 ) 及 时清 除炉 内管子结焦 , 加强对结焦部分 管子 检查 , 防 止 焦 内腐 蚀 、 老化 。 ( 5 ) 加 强 对 炉 膛 出 口受 热 面 的 出列 、 变形管子校正恢 复, 避 免 形 成烟 气 走 廊 , 使 局 部 管子 超 温 过 热 。
组 的安全运行 , 确定 R1 0 2是否还能适应机组运行 的需要 , 必须 对割 下的管子进行寿命评估 。 必要时用进 口的 ' 1 9 1 管材或更高
等 级管 材 替代 。 ( 2 ) 认真做女 子 “ 四管” 防磨 防爆检查和 炉 内管子定期取样 作
论电厂锅炉受热面超温爆管原因及预防
论电厂锅炉受热面超温爆管原因分析及预防邓又云(广东省湛江电力有限公司,广东湛江524099)摘要:锅炉受热面爆漏在锅炉事故中占主要地位,是影响发电机组稳定可靠运行的关键因素。
分析了某电厂锅炉受热面超温导致受热面爆破泄露的原因,并提出了解决炉防止措施,对于同类锅受热面超温引起的爆破泄露有一定的借鉴作用。
关键词:电站锅炉;受热面超温;泄露;原因分析;防止措施1锅炉设备简介湛江发电厂锅炉为东方锅炉有限公司生产的GD1025/18.2-Ⅱ型、亚临界压力参数、一次中间再热、单汽包、自然循环、单炉膛、平衡通风、尾部双烟道、固态排渣、煤粉汽包炉,锅炉设计煤种为晋东南无烟煤和贫煤各半的混煤,采用钢球磨中间储仓式热风送粉系统,四角布置直流式煤粉燃烧器,双切圆燃烧,在锅炉尾部后竖井下设置有两台容克式三分仓回转式空预器。
锅炉辅机配有两台静叶可调轴流式引风机,两台动叶可调轴流式送风机,两台离心式一次风机。
2受热面爆管情况介绍2.1案例一2012年2月2日#4机组运行86514.6h,高温过热器发生爆管,爆管位置为7-6(左数第7屏逆烟气数第6根),5-1被吹损也发生爆管,两根管子已严重变形见图1,经现场测厚检查,共更换16根管子,其中4-1、5-1、5-3为TP347;其它管子材料为R102。
(1)通过对泄露管段的宏观检验,爆口呈喇叭状,边缘较为圆钝,减薄量不大,管子内壁有较厚的氧化皮,其厚度大约0.2mm,内壁表面有些部位比较光滑,主要是由于爆管时汽水混合物的高速冲刷而十分光洁。
爆管破口胀粗明显,由于爆管时后座力的作用,爆口弯曲严重,使张口很大呈喇叭状。
破口外壁呈灰黑色,还有较多平行于破口的微裂纹,条纹深度较浅。
(2)管子的壁厚检查高温过热器管规格为准51×8、准51×9,其中炉后离下弯头6m高的部分管子规格为准51×9,按DL/T438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》9.3.12第b条的要求,低合金钢管外径蠕变应变大于2.5%时必须及时更换,从管子测量情况看,管子蠕变量正常,紧靠爆管管子的焊口附近其蠕变量只有0.60%。
锅炉受热面泄漏原因分析与防范措施
锅炉受热面泄漏原因分析与防范措施摘要:火电厂锅炉受热面泄漏是造成发电机组非计划停运的重要原因,是长期困扰火电厂安全生产的一大难题,本文主要分析了水冷壁、省煤器、过热器和再热器泄漏问题的原因,并对常见的、泄漏问题提出了相应的措施。
关键词:四管泄漏原因调整防范措施0.引言所谓锅炉“四管”是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器。
锅炉四管泄漏漏事故占锅炉机组非计划停运次数的70%以上。
近几年锅炉承压部件泄漏事故的发生又呈现出上升的态势。
1.爆管原因锅炉受热面是锅炉的主要传热元件,由于锅炉四管处于非常特殊的运行环境中,承受高温、高压、腐蚀以及应力等多种影响,工作条件十分恶劣。
仔细分析爆漏的原因,其中有烟气流通部位设计、炉管腐蚀、焊口质量问题、长期运行过热磨损、运行操作控制不当导致炉管热疲劳等主要原因。
1.1设备本身原因1.1.1过热损坏过热总是与泄漏现象紧密相连的。
过热可分为长期过热和短期过热两种。
长期过热是一个缓慢的过程,由于蠕变变形而使管子爆破;而短期过热则往往是一个突发的过程。
由于爆破过程不同,短期过热与长期过热在爆口的变形量、爆口形状以及爆口组织变化上都有所不同。
短时过热爆管多数发生在中高压锅炉的水冷壁管,有时锅炉运行不正常时,屏式过热器也会发生短期过热爆管。
1.1.2飞灰磨损飞灰磨损主要发生在省煤器及对流过热器的弯头处。
影响磨损的因素很多,其关系式为:T=Cημτω³式中:T为管壁表面单位面积的磨损量,g/m²;C为考虑飞灰磨损性的系数,与飞灰性质及管束结构特性有关;η为飞灰撞击管壁的几率;ω为烟速,m/s;μ为烟气中的飞灰浓度,g/m³;τ为时间,h。
由上式可知,飞灰速度的影响是很大的,所以控制烟气流速可以有效地减轻磨损,但考虑烟气流速过低会使对流放热系数降低。
以致增加了需要的受热面,不经济;同时烟速过低还会引起积灰与堵灰,故烟速一般控制在8-10 m/s。
1.1.3烟气侧的高温腐蚀在炉膛烟气区域,易熔化合物会在管子表面发生凝结,产生积灰。
干熄焦锅炉“四管”爆管的主要原因及预防爆管的主要措施
干熄焦锅炉“四管”爆管的主要原因及预防爆管的主要措施摘要:干熄焦锅炉在干熄焦时具有回收能源、产生蒸汽、冷却再利用的功能,干熄焦锅炉是干熄焦装置中的关键部件,其安全与否直接影响到干熄焦装置的正常使用和操作和维修工人的生命安全。
通过对干熄焦“四管”爆管的原因进行了深入的分析,并提出了相应的对策和建议,为防止“四管”爆管发生提供了有益的借鉴。
关键词:干熄焦;爆管事故;措施以及预防;1.干熄焦余热锅炉的工作原理干熄焦余热锅炉是一种受压受热的装置,它吸收了红焦显热的热量,与脱盐去氧的纯水进行热交换,生成预定的参数(温度、压力)和质量的蒸汽,然后将其输送到热使用者,其工作寿命对干熄焦的安全运行有着重要的影响。
干熄焦是一种利用惰性气体对红焦进行冷却的熄焦工艺,与湿熄焦相比,干熄焦在节能、环保、改善焦炭品质等方面具有显著的优越性。
干熄焦余热锅炉是一种以惰性气体对焦碳进行冷却,将其吸收的惰性气体输送到锅炉,然后通过循环风机进入干熄炉进行循环,干法熄焦装置在节能降耗、降低成本、降低环境污染、保证焦炭品质方面有很大的优势。
作为干熄焦焦炭生产工艺中根本的节能设备,干熄焦余热锅炉的根本作用是冷却循环气体,产生蒸汽。
2.干熄焦余热锅炉爆管的危害2.1干熄焦余热锅炉锅炉炉内爆管的危害1)爆管泄漏的水蒸气随着循环气体进入干熄炉,与红焦发生水气反应,使循环气体中的H2、CO浓度迅速升高,若不及时处理,将导致严重的爆炸;2)如果是在锅炉炉膛中爆炸,那么汽水会直接冲刷附近的管壁,造成管道的磨损;干熄焦的余热锅炉,在出现一次泄漏或爆管的情况下,必须先调整干熄焦的产量,然后再对锅炉进行降压,但在这个过程中,爆炸产生的高温高压水和蒸汽会对周围的炉管造成很大的损伤,造成其他炉管的损坏,形成恶性循环,扩大故障范围,甚至会影响到余热锅炉的寿命;3)对炉膛负压有一定的影响,炉压上升会对烟气的正常流向产生影响,严重的甚至会造成锅炉的自动停机;4)蒸汽和水不断流失、喷出,影响汽包的调整,严重时会造成水位下降,造成锅炉自动停机;5)蒸气和水流失造成的资源损失;6)调整对锅炉效率和蒸汽温度和排烟温度的影响。
控制锅炉受热面壁温,防止锅炉受热面爆管措施
控制锅炉受热面壁温,防止锅炉受热面爆管措施(1)严格按照运行规程做好开停机运行控制,控制启停时间、汽温、汽压等参数变化速率,特别是控制开机并网前的炉膛出口烟温不得超过538℃。
(2)正常运行中提高锅炉操作水平,加强监盘质量,注意各受热面壁温监测,及时调整减温水量,控制好温度,严禁超材质允许范围的超温发生。
运行调整按再热器壁温不超过565℃进行控制,超过565℃进行记录,优先对负荷进行调整,然后考虑降汽温运行。
(3)正常运行中提高燃烧调整水平,注意控制煤粉细度,合理配风,防止结焦,减少热偏差,防止火焰中心倾斜,防止局部结焦超温。
(4)正常运行中如蒸汽温度能达到正常参数,应适当降低燃烧器摆角位置,尽量减少减温水量,降低受热面壁温。
(5)正常运行中加强吹灰和吹灰器管理,防止受热面严重积灰,当发现受热面壁温有超温现象,应及时增加吹灰次数,特别是增加折焰角吹灰次数,确保受热面吸热良好。
(6)正常运行中合理安排制粉系统运行方式,保证炉膛各部分均匀,控制燃烧中心在规定范围内,保证炉膛出口不超温。
通过运行调整,总结经验,掌握制粉系统运行方式变化对温度的影响规律,分析原因,做好预见性调整工作。
正常运行中控制好启停磨煤机加减负荷的调节速率,避免变化速率过快造成的超温。
(7)正常运行中合理调节锅炉氧量,严格控制锅炉总风量,风量过大,锅炉易发生大面积超温现象。
(8)正常运行中严禁锅炉超负荷运行。
(9)机组高负荷时,下层辅助风及燃料风适当开大,控制合适的氧量,使底部富氧燃烧。
严格控制锅炉两侧烟温偏差,防止因单侧烟气温度过高使受热面的超温而造成受热面的损坏。
(10)机组AGC投入或负荷大幅度调整过程中,及时调整一次风压及风煤比,控制好汽温、汽压等参数变化速率。
出现燃料猛增猛减的情况时,须对减温水调节进行人工干预。
(11)对超温严重的锅炉进行针对性较强的燃烧调整试验,对长期存在过热问题的受热面,建议加装热工温度测点进行监督控制,对受热面壁温测点安装范围、布点进行重新整治,完善检查监视范围。
防止锅炉受热面爆管的有效办法和装置(二篇)
防止锅炉受热面爆管的有效办法和装置截至目前,火力发电仍然是生产电能的主要方式。
大型火力发电厂的锅炉是煤炭的化学能转换为高温高压蒸汽热能的能量转换设备。
为了实现能量转换效率,煤粉要在很短的时间里完成燃烧过程,煤炭被专门的设备磨制成极细的煤粉,燃烧产生的高温燃烧产物的热量通过一系列的热交换设备的受热面传递给在管道里的水或者水蒸汽。
在烟气里灰粒的直径大多在10~30μm,这样微小的灰尘颗粒由于灰尘与管壁之间的分子吸引力、机械网罗作用力、热泳作用力及静电吸引力等使其黏附在受热面管壁上,1mm的积灰对于传热的阻力大约是钢铁材料的50倍,大大降低了传热效率。
为了清洁受热面,传统使用的蒸汽吹灰装置,由于蒸汽清灰需要可以用于做功的过热蒸汽,在吹灰的同时正气夹带着灰尘颗粒对受热面管道产生强烈的磨损,导致锅炉爆管停炉事故。
在电厂事故分类中,锅炉设备事故占70,而在锅炉事故中,因磨损而发生爆管的事故占70,另外,吹灰所使用的过热蒸汽,在锅炉尾部受热面中由于烟气温度逐步降低而使烟气湿度增加,导致尾部受热面发生低温腐蚀。
由于蒸汽吹灰存在的缺陷,人们开始寻求一种新的清灰装置。
声波吹灰与NP声波吹灰器。
NP声波吹灰器利用压缩空气在调制成一定频率、振幅、声压级的声波,声波在传播过程中具有绕射、衍射的作用,不但能够清除管道正面的积灰,对管道背面的、侧面的积灰也能有效地清除,清灰不存死角;由于使用压缩空气,不影响烟气湿度,可以有效地防止管道的酸腐蚀;不考虑对受热面吹损,可以根据清灰需要设置启动时间和间隔时间,随时保持受热面的清洁;与同时存在的旋笛式、膜片式声波吹灰器相比,更因为没有机械传动、转动,没有油润滑系统,不存在机械故障、润滑故障和漏油等,无需经常维护保养,提高了装置的可靠性;炉内安装,声音泄漏小,对操作环境无噪声污染。
1积灰与清灰1.1锅炉受热面积灰及影响由于燃料中含有不可燃成分,统称为灰分,在锅炉燃烧过程中,灰分被析出,一部分沉积在受热面上,另一部分随烟气带出锅炉。
防止锅炉受热面爆管有效办法装置
防止锅炉受热面爆管有效办法及装置锅炉受热面爆管是指锅炉受热面上出现的管道破裂、爆炸等事故。
这种事故不仅对锅炉本身造成损坏,而且还可能引起火灾、爆炸等严重后果。
为避免锅炉受热面爆管事故的发生,需要采取有效的预防措施。
本文将介绍一些防止锅炉受热面爆管的有效办法及装置。
1. 加强锅炉水处理管理锅炉水中的杂质和沉积物,容易造成管道阻塞和热传递不良,从而使受热面温度过高而爆管。
因此,加强锅炉水处理管理是防止锅炉受热面爆管的重要措施。
水处理包括软化处理、去离子处理、化学除垢等,可有效降低水质硬度和溶解性盐类的含量,减少水中杂质的沉积和生成,从而延长锅炉运行寿命。
2. 安装自动上水控制装置长期运行的锅炉可能会由于蒸汽压力过高而导致爆管事故。
安装自动上水控制装置可以及时提供足够的水以维持水位,有效降低锅炉爆管的风险。
常见的自动上水控制装置有液位计、浮球阀、压力控制器等。
3. 安装过热器过热器是一种装置,可将锅炉蒸汽通过一系列管道进行加热,同时将其中的水分蒸发出去,使蒸汽更加干燥。
过热器具有加快蒸汽速度、提高热效率、减少蒸汽含水量的作用。
安装过热器可以减少锅炉中蒸汽含水率,从而减少受热面爆管的几率。
4. 定期检查管道和阀门管道和阀门的损坏或老化也是导致受热面爆管的原因之一。
因此,定期检查和维护管道和阀门非常重要。
检查应包括:检查管道是否有缺口、裂口;检查阀门开关是否灵活,并及时更换损坏的部件。
5. 确保设备运行的安全设备运行的安全是防止锅炉受热面爆管的关键。
要确保设备运行的安全性,应采取以下措施:•保持设备清洁,防止积尘和杂物对设备造成损坏;•加强质量管理,确保原材料、配件、及设备本身的质量;•做好设备的定期维护,及时排除设备故障;•严格按操作规程操作设备。
6. 使用高质量的管道和阀门管道和阀门的材质和质量直接关系到锅炉的运行安全。
应选用高质量、有保障的管道和阀门,杜绝使用低劣管道和阀门。
结语以上是防止锅炉受热面爆管的有效办法及装置。
超临界锅炉受热面爆管原因及预防措施
2012年2月内蒙古科技与经济F ebruar y2012 第4期总第254期Inner Mongolia Science T echnology&Economy No.4Total No.254超临界锅炉受热面爆管原因及预防措施X葛 军(内蒙古第一电力建设工程有限责任公司,内蒙古包头 014030) 摘 要:从设计、安装、运行和维护几方面,总结了锅炉受热面爆管的主要原因:氧化皮剥落,高温蠕变,异种钢焊口断裂,烟气腐蚀和飞灰磨损,并针对以上问题提出了相应的预防措施。
关键词:超临界;锅炉;受热面爆管;预防措施 中图分类号:T M621.2 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)04—0090—02 近年来,我国电力工业建设的迅猛发展,各种类型的超临界火力发电机组不断涌现,锅炉结构及运行更加趋于复杂,不可避免地导致并联各管内的流量与吸热量发生差异。
高压受热面的工作条件与设计工况偏离,氧化皮堆积,金属材料的蠕变和疲劳等都会导致锅炉受热面发生爆管。
随着旧机组服役时间的增加及新机组投产量和参数的提高,锅炉受热面爆管事故已经影响安全发供电的主要因素。
因此,研究和防止过热器爆管,了解过热器爆管事故的直接原因和根本原因,搞清管子失效的机理,并提出预防措施已经成为保证火电厂安全经济运行和提高经济效益的关键问题。
1 氧化皮剥落1.1 氧化皮生成和剥落机理钢表面氧化皮的生成是金属在高温水汽中发生氧化的结果。
在570℃以下,生成的氧化膜是由Fe2O3和Fe3O4组成,Fe2O3和Fe3O4都比较致密(尤其是F e3O4),因而可以保护钢材以免其进一步氧化。
当超过570℃时,氧化膜由F e2O3、F e3O4、FeO3层组成(F eO在最内层),主要是由FeO组成,因FeO 致密性差,破坏了整个氧化膜的稳定性。
事实上,当温度超过450℃时,由于热应力等因素的作用,生成的Fe3O4不能形成致密的保护膜,使水蒸气和铁不断发生反应。
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施【摘要】本文主要对锅炉受热面爆管的原因进行了分析,并提出了相应的防范措施。
首先介绍了爆管现象的背景和研究意义,然后分析了热负荷过大、水质问题和运行不稳定等因素导致爆管的具体原因。
在防范措施方面,建议定期检查锅炉的运行情况、优化热力系统设计、加强水质管理等措施来预防爆管事件的发生。
通过对爆管原因和防范措施的分析,可以有效控制锅炉受热面爆管的风险,确保锅炉安全稳定运行。
在结论部分总结了本文的关键观点,展望了未来进一步完善锅炉安全管理的方向。
整体来看,本文对于锅炉受热面爆管的原因和防范措施进行了较为详尽的分析,具有一定的参考价值。
【关键词】锅炉、受热面、爆管、原因分析、热负荷、水质、运行稳定、防范措施、预防措施、总结、展望1. 引言1.1 背景介绍锅炉作为工业生产中常用的热能设备,在生产过程中扮演着至关重要的角色。
锅炉受热面的爆管问题一直是困扰生产企业的难题,不仅会造成设备损坏和能源浪费,还可能导致严重的安全事故。
对锅炉受热面爆管原因进行分析,并制定相应的防范措施,对于提高生产效率、保障人员安全具有重要意义。
锅炉受热面爆管问题的出现往往与多种因素有关,如热负荷过大、水质问题、运行不稳定等。
研究这些爆管原因,可以为企业避免类似问题的发生提供重要参考,同时为锅炉的维护和管理提供方向。
通过本文对锅炉受热面爆管原因分析及防范措施的探讨,旨在帮助生产企业更好地理解该问题,防患于未然,保障设备的正常运转。
为今后的相关研究提供基础和思路,共同推动锅炉设备技术的发展和改进。
1.2 研究意义锅炉是工业生产中常见的重要设备,其受热面爆管问题一直是工程技术领域关注的热点之一。
研究锅炉受热面爆管的原因分析及防范措施,对于提高锅炉运行安全性和稳定性具有重要意义。
深入分析锅炉受热面爆管的原因,可以帮助工程技术人员更好地了解爆管问题的根源。
通过研究不同原因导致的爆管现象,可以为进一步的防范措施提供理论依据。
锅炉受热面爆管原因分析及对策
受热面是 锅炉 的主要传 热元件 , 由于 锅炉 “ 四管 ”处于 非常特 殊的运 行环境中 ,承受着温度 、压力 、腐蚀 以及应力等 多种作用 ,工作条件很恶劣。 省煤器布 置于尾 部烟 道,吸收烟 气余 热并经 受着 调整灰 粒 的冲刷和磨损 ;锅炉水冷壁管布置于炉膛 四周不仅承受着高 温 烟气的热量 而且还经受着高温烟气 的腐蚀 ;过热 器和再热器 则 是锅 炉承压 受热面中工质温度和金属温度最高 的部件 ,其工 作的可靠性与金属的高温性能有很大关系 。
2 )炉 内 焦 块 掉 落 时 , 划 伤 甚 至 砸 坏 水 冷 壁 或 冷 灰 会 斗 ,造成 水冷 壁泄 漏 ,或 高温 汽水 飞溅伤 人等 事故 。 3 )炉 内结 焦 ,清焦 不 慎会 伤害 受热 面 管 子 。很 多 电厂 都 发 生过 ,清灰 焦 时 ,吹灰 器 故 障 ,造 成 把 水冷 壁 管 吹 破 的 事故 。炉 内结大 焦 时 ,往 往 需 要用 炮 崩 ,这 也 存 在 了 很
屏 区结 焦 ,或 火 焰 中 心 下移 导 致 炉膛 底 部 热 负荷 升 高或 火 焰 直接 冲 刷 冷灰 斗 。确 定合 宜 的 一 、二 次 风 的风 率 、风 速 和 风煤 配 比, 以及 燃 料 风 、辅 助 风 的配 比等 ,使 煤粉 燃 烧 良好而 不 在 炉壁 附近 产 生还 原 性 气氛 。避 免火 焰 偏斜 直 接 冲刷 炉 壁等 。进 行燃 烧 调整 ,降低 火焰 中心 ,控制 炉膛 出 口烟 温 不 超过 规 定 值 。燃 烧 灰 熔 点 低 ,含硫 量 大 , 或锅 炉 大 的人身 安全 隐 患,还会 伤及 水冷 壁管子 。 已有 结焦 现象 时 ,要 适 当用大 风量 。 4 )结焦 引起锅 炉灭火 炉 内 结焦 ,进 行 除焦 时 ,大 量 冷 风漏 入 ,降 低炉 温 ,容 易 43 加强 锅炉运 行 工况 的检查 与分 析 . 运 行 人 员应 经 常 检 查锅 炉 的结 焦情 况 ,发 现 结 焦严 重 引起 灭 火 。当 大块 焦 渣掉 落 时 , 也会 造 成 锅 炉灭 火 。当 大 面 积焦 块 掉 落 时 ,引 起 大量 的灰 尘 ,可 能 会 引起 火 焰 保 护 应 及 时汇 报 处理 ;定 期 分析 锅 炉 运行 工 况 ,对 易结 焦 的燃 动 作 。大 块 热 焦 掉 入 渣 池 时 , 引起 渣 池 中 的 水 急 剧 汽 煤 要 重 点 分 析 减 温 水 量 的 变 化 和 炉 膛 出 口温 度 的变 化 规 会 化, 腾起 的 水蒸 汽会 对 炉 内气流 产 生扰 动 。扰 动过 大 时 ,会 律 ,以及 过 热器 、再 热 器管 壁 温 度 变化 的 情况 。锅 炉 在额 引起 炉膛 正 负压保 护动 作, 导致 锅 炉灭火 。 定 工况 运 行 时 ,若 发 现 减温 水 量 异 常增 大 和过 热 器 、 再热 4 防止锅 炉结 焦 的措施 器 管壁超温 ,或喷燃 器全 部下 顷 , 防 止 锅 炉 结焦 的 措施 方 法 有 很 多种 。锅 炉 是按 一 定 的 减 温水 己用 足 ,而 仍 有 受 热面 管 壁超 温 时 ,应适 当 降低 负 煤 质 特 性 来 设 计 制 造 , 防 止 锅 炉 结焦 当 然 设 计 是 最 关 键 的。 但对 在 役 锅 炉来 说 , 运行 管 理 是最 重 要 的 。在 此 ,根 据 燃煤 锅 炉 积 灰 结焦 的机 理 ,结 合 电 厂锅 炉 运 行 实践 ,提 出一些 防止锅 炉结 焦的运 行措 施 。 4 1加 强燃煤 的管 理与 控制 . 电厂 燃 煤 供应 应 符合 锅 炉 设 计 煤质 或 接 近 设计 煤 质 的 主 要特 性 。严 重 不符 合 本 厂锅 炉 燃烧 要求 的燃 煤 , 电厂 应 拒 收 。煤场 存煤 要 按不 同煤质 进行 分堆 , 根据 实 际煤 质情 况 配 制 入 炉 煤 。有 条 件 的 电厂 ,可 掺 烧 不 易 结 焦 的 其 他 煤 种 。 应及 时提 供 入炉 煤 煤 质分 析 特 别 是灰 熔 点 数据 ,供 运 行 人员参 考 以利 于锅炉 燃烧 调整 。 4 2加 强燃烧 调整 . 通 过燃 烧 调 整试 验 建 立合 理 的 燃 烧 工况 ,并 制 定相 应 的运 行规 程 。确 定锅 炉 在 不 同 负荷 下 燃烧 器 及 制 粉 系统 的 投 运 方 式 ,少 用 上排 火 嘴 或 油枪 。防 止燃 烧 器 区 域 热 负荷 过 于 集 中和 单 只 燃烧 器 热 功率 过 大 。 确定 锅 炉 不 投 油稳 燃 的最 低 负荷 ,尽 量避 免 在 高 负荷 时 油 煤混 烧 ,造成 燃 烧 器 区域 局 部缺 氧 和 热 负荷 过 高 。确 定 煤 粉经 济 细 度 。 保证 各 支 燃 烧 器热 功 率 尽量 相 等 ,且煤 粉 浓 度尽 量 均 匀 。 确定 摆 动 式 燃烧 器 允 许 摆动 的范 围 ,避 免 火 焰 中心 过 分 上 移造 成
电站锅炉爆管分析及预防措施
电站锅炉爆管分析及预防措施【摘要】电站锅炉爆漏占火力发电机组各类非计划停运原因之首,严重影响火力发电厂安全、经济运行。
现对锅炉爆漏原因进行分析并提出预防措施。
【关键词】锅炉爆管原因分析预防措施锅炉爆管最易发生在水冷壁、过热器、再热器和省煤器等受热面部位,它们内部承受着介质的压力和一些化学成分的作用,外部承受着高温、侵蚀和磨损的环境,在水与火之间进行调和,是能量传递集中的所在,所以很容易发生失效和泄漏问题。
锅炉一旦发生爆漏,增加非计划停运损失,增大检修工作量,有时还可能酿成事故,严重影响火力发电厂安全、经济运行。
引起锅炉爆管的原因较多,其中磨损、腐蚀、过热、拉裂是导致泄漏的主要原因。
总结近年来施工及检修试运的工作经验,对锅炉爆漏原因进行分析并提出预防措施。
1 锅炉爆漏原因分析1.1 磨损煤粉锅炉受热面的飞灰磨损和机械磨损,是影响锅炉长期安全运行的主要原因。
飞灰磨损的机理是携带有灰粒和未完全燃烧燃料颗料的高速烟气通过受热面时,粒子对受热面的每次撞击都会梳离掉极微量的金属,从而逐渐使受热面管壁变薄,烟速越高灰粒对管壁的撞击力就越大;烟气携带p1.2 腐蚀锅炉受热面的腐蚀主要是管外的腐蚀和水品质不合格引起的管内化学腐蚀。
当腐蚀严重时,可导致腐蚀爆管事故发生。
烟气对管壁的高温腐蚀,主要是灰中的碱金属在高温下升华,与烟气中的SO3生成复合硫酸盐,在550-710℃范围内呈液态凝结在管壁上,破坏管壁表面的氧化膜,即发生高温腐蚀。
导致受热面高温腐蚀的主要原因是炉内燃烧不良和烟气动力场不合理,控制局部烟温,保证管壁不超温,防止低熔点腐蚀性化合物贴附在金属表面上,使烟气流程合理,尽量减少热偏差是减轻高温腐蚀的重要措施。
水冷壁上如果产生结渣,在周围处于一定温度和还原性气体条件下,会产生较为严重的水冷壁管外腐蚀。
过热器、再热器区还原性气体比炉内低,腐蚀速度一般比水冷壁小。
但是大容量锅炉的过热器、再热器的壁温较高,尤其是左右两侧烟温相差较大时,腐蚀现象也相当严重。
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(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。
锅炉过热器爆管原因及预防措施分析
锅炉过热器爆管原因及预防措施分析摘要:随着我国工业领域的改革创新,锅炉制造技术在社会大时代背景的推动下,稳步实现技术层次、空间层次的创新,致力于服务我国工业领域稳定发展。
锅炉设备是工业生产建设中最基础的设备类型,对工业企业发展具备推动作用。
在大环境背景下,虽然锅炉制造技术稳步提升,但是,锅炉设备广泛运用随之而来的便是严重的锅炉安全威胁。
近年来,我国关于锅炉过热器爆管的安全问题频发,锅炉过热器爆管问题已经成为阻碍工业企业稳定发展主要因素之一。
锅炉过热器爆管事故出现,直接影响了企业的安全稳定运行,并且很容易造成工业企业经济损失。
锅炉机组运行时间越来越长,在一定程度上增加了锅炉机组的运作压力,导致整个锅炉机组使用寿命降低。
所以,为了实现工业企业的安全管理水平,实现企业经济效益最大化,本文针对锅炉过热器爆管原因及预防措施展开详细分析。
关键词:锅炉过热器;爆管原因;预防措施;引言随着国家经济的不断发展,大容量高参数的机组成为主流,超临界机组已经在火电行业普及开来。
高温蒸汽与锅炉金属管壁发生氧化反应,产生氧化皮附着在内壁,氧化皮与金属基体存在膨胀系数差异。
当达到一定厚度就会随着工况的波动脱落并堆积,造成管壁超温,最终引起爆管事故。
为保证机组的稳定运行,有必要分析其脱落的原因,并提出有效可行的防范措施。
1锅炉结构性能分析锅炉是由本体、受热面、过热器、燃烧装饰、附件、烟风系统、冷水系统等系统构件组成的,其中过热器是最主要的锅炉零构件之一,在锅炉日常生产运行中,过热器运作压力和工作温度受热面最大。
一般情况下,对于工业锅炉来说,过热器蒸汽温度一般在400℃左右,其中材料多为20g钢,应用合金的锅炉如今相对较少。
对于材料20g钢来说,可以承受壁温450℃范围内的温度,并且实际使用寿命一般在10万小时左右。
但是,在锅炉实际运行时,因为会受到诸多因素的影响,所以实际使用寿命远远低于设计寿命规范要求。
之所以会出现这样的现象,一般与锅炉材质、锅炉制造工艺、锅炉设计因素等有一定关系,但是,更多的是锅炉在运行过程中出现操作不当,使过热器管壁温度超过了设计温度值,这时候则会出现锅炉过热器因为过烧而造成的泄漏、爆管等诸多问题,这也直接造成锅炉预期寿命缩短,极大程度上降低了锅炉的安全运行与经济运行。
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编号:AQ-JS-09153( 安全技术)单位:_____________________审批:_____________________日期:_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑防止锅炉受热面爆管的有效办法和装置Effective method and device for preventing tube burst on boiler heating surface防止锅炉受热面爆管的有效办法和装置使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。
截至目前,火力发电仍然是生产电能的主要方式。
大型火力发电厂的锅炉是煤炭的化学能转换为高温高压蒸汽热能的能量转换设备。
为了实现能量转换效率,煤粉要在很短的时间里完成燃烧过程,煤炭被专门的设备磨制成极细的煤粉,燃烧产生的高温燃烧产物的热量通过一系列的热交换设备的受热面传递给在管道里的水或者水蒸汽。
在烟气里灰粒的直径大多在10~30μm,这样微小的灰尘颗粒由于灰尘与管壁之间的分子吸引力、机械网罗作用力、热泳作用力及静电吸引力等使其黏附在受热面管壁上,1mm的积灰对于传热的阻力大约是钢铁材料的50倍,大大降低了传热效率。
为了清洁受热面,传统使用的蒸汽吹灰装置,由于蒸汽清灰需要可以用于做功的过热蒸汽,在吹灰的同时正气夹带着灰尘颗粒对受热面管道产生强烈的磨损,导致锅炉爆管停炉事故。
在电厂事故分类中,锅炉设备事故占70,而在锅炉事故中,因磨损而发生爆管的事故占70,另外,吹灰所使用的过热蒸汽,在锅炉尾部受热面中由于烟气温度逐步降低而使烟气湿度增加,导致尾部受热面发生低温腐蚀。
由于蒸汽吹灰存在的缺陷,人们开始寻求一种新的清灰装置。
声波吹灰与NP声波吹灰器。
NP声波吹灰器利用压缩空气在调制成一定频率、振幅、声压级的声波,声波在传播过程中具有绕射、衍射的作用,不但能够清除管道正面的积灰,对管道背面的、侧面的积灰也能有效地清除,清灰不存死角;由于使用压缩空气,不影响烟气湿度,可以有效地防止管道的酸腐蚀;不考虑对受热面吹损,可以根据清灰需要设置启动时间和间隔时间,随时保持受热面的清洁;与同时存在的旋笛式、膜片式声波吹灰器相比,更因为没有机械传动、转动,没有油润滑系统,不存在机械故障、润滑故障和漏油等,无需经常维护保养,提高了装置的可靠性;炉内安装,声音泄漏小,对操作环境无噪声污染。
1积灰与清灰1.1锅炉受热面积灰及影响由于燃料中含有不可燃成分,统称为灰分,在锅炉燃烧过程中,灰分被析出,一部分沉积在受热面上,另一部分随烟气带出锅炉。
沉积在锅炉受热面上的灰,有两种形态,即积灰和结渣。
所谓积灰,指的是温度低于灰熔点时灰沉积物在受热面上的聚积,一般多发生在锅炉炉膛出口至空气预热器段的对流受热面上。
所谓结渣,指的是熔化了的灰粘附在受热面上,一般多发生在炉膛、屏式过热器、炉膛出口等高温受热面。
积灰、结渣受物理因素和化学因素的交替相互作用,生成过程十分复杂,按积灰、结渣的特性来分类的方法繁多。
现仅按积灰强度来划分,可分为松散性的积灰和粘结性的积灰,积灰结渣部位多数发生在锅炉出口水平烟道及尾部竖井烟道的受热面管壁上。
1).松散性积灰对单根受热面管而言,松散性积灰发生在两个部位,一是迎向烟气流的正面上,在烟气速度很小、飞灰颗粒很细时飞灰才会形成松散的沉积层,并且为颗粒较大的灰所破坏而减薄。
当煤粉细度和锅炉负荷不变,运行稳定的条件下,这一薄层将在一定的时间内达到动态平衡;另一个积灰部位是在受热面管的背面,也是积灰最为严重的地方。
由于受热面管的背面处于烟气涡流区,形成松散的楔形积灰,并与受热面管一起构成流线型,因此,不会增加烟气的流动阻力。
2).粘结性积灰它主要是在受热面管子的正面形成,并迎着烟气流成梳形状生长,它不像松散性积灰那样到了一定的积灰程度就停止了生长,而是随时间的增加而增长。
积灰严重时在受热面管间搭桥,堵塞烟气通道,增加烟气流动阻力,锅炉不得不被迫减负荷或停炉清灰。
锅炉受热面积灰是不可避免得普遍现象。
受热面积灰后使传热热阻增加,管内工质的吸热量减少,排烟温度升高。
据计算,锅炉排烟温度每升高10℃,锅炉热效率约降低0.5个百分点,相当于一台300MW机组锅炉损失标准煤若干吨(要计算一下)。
同时,因受热面积灰使管壁金属超温,对锅炉安全运行造成威胁,因此,锅炉吹灰势在必行。
1.2传统清灰方式及存在的问题1.2.1蒸汽吹灰国内外蒸汽锅炉受热面吹灰广泛采用蒸汽吹灰的原因之一是由于低压蒸汽的获得比较容易,其二是,蒸汽吹灰能起到“立竿见影”的效果,特别是粘结强度高的灰渣、熔融灰渣都能有效地被清除。
它是利用蒸汽射流的动能,直接作用于灰渣的表面,冲击动压可达到2000Pa,灰渣可迅速地被吹离受热面,排烟温度即吹即降,有非常“明显”的吹灰效果,因此,旋转式长短干蒸汽吹灰器在吹灰领域仍然占着统治地位。
但是,蒸汽吹灰也有它不利的一面。
1).蒸汽耗量大蒸汽吹灰介质压力一般1.5MPa、>150℃,耗汽量30~100kg/min。
例如,省煤器一般安装4台吹灰器,每台运行6分钟,每台耗汽量73kg/min,总耗汽量为1752kg。
一台300MW机组锅炉安装100多台蒸汽吹灰器,按吹灰程序顺序执行吹灰,全面吹灰一次约需3小时,总耗汽量约60~100t,要增加锅炉昂贵的补给水量约1,使水处理设备的运行费用提高;2).增加排烟中水蒸气含量,使尾部受热面容易积灰和腐蚀,特别是处于末级的空气预热器受热面更容易积灰堵塞,有时不得不停炉清灰;3).旋转伸缩式吹灰器的结构复杂,工作条件差,易磨易损件多,所以维修费用高,据统计,以10年为一周期,蒸汽吹灰维修费用比压缩空气吹灰高约70;4).蒸汽射流速度高,不断卷吸周围含尘高温烟气,直接冲刷到金属受热面上,致使受热面磨损很严重而爆管,5).特别是过热器部位的长伸缩式吹灰器容易卡涩,退不出来,吹损受热面管道。
6).吹灰时效果很明显,一旦停止吹灰,受热面上又很快积灰,这与蒸汽吹灰留有死角和不彻底有关。
因沿被吹扫管子长度和周界的不均匀吹扫,残留的部分积灰是进一步积灰的基础,同时蒸汽也使灰粒容易粘到管子上,吹灰后一般3小时左右又恢复到吹灰前的积灰状态,排烟温度也逐渐恢复到吹灰前的水平,所以具有“短期效应”的特点。
有的锅炉燃烧易积灰结渣煤时,每天吹灰两三次也难以保证过热蒸汽不超温、管壁金属温度低于报警值,因此,给锅炉运行带来很多困难;7).一般蒸汽吹灰的有效吹扫半径约为1.5~2.0米,吹扫面积有限,留有吹扫不到的死角。
为了满足连续运行的要求,一台300MW 机组的锅炉需要布置100多台长短杆蒸汽吹灰器,投资较大。
1.2.2压缩空气吹灰与蒸汽吹灰相比,吹灰介质为压缩空气,吹灰器的结构差不多,但优点较多。
不消耗锅炉补给水,压缩空气也容易获得;因空气中水分极少,不会造成空气预热器冷端堵灰;压缩空气系统为低温低压,维修方便;但初投资较大,必需配备专用空气压缩机。
例如,一台862t/h的蒸汽锅炉,安装了长短杆旋转伸缩式压缩空气吹灰器,若每24小时吹灰3次,共9小时18分钟,耗压缩空气40900m3(标准状态)。
据统计,目前用压缩空气作为吹灰介质的锅炉约占40。
对大容量锅炉吹灰的技术经济比较表明,采用压缩空气吹灰比蒸汽吹灰更为有利。
在美国500MW机组以上锅炉采用压缩空气吹灰约占60,我国小容量锅炉采用压缩空气吹灰的比例较大,或者在锅炉尾部受热面省煤器、空气预热器的局部区域才采用压缩空气吹灰。
1.2.3水力吹灰锅炉排污水或高压水具有较高的冲击力,对强粘结的硬灰特别有效,但对锅炉燃烧影响大,烟气含水蒸汽量增加,管壁受热冲击,容易龟裂爆管。
1.2.4钢珠除灰用于小容量锅炉尾部受热面吹灰。
小钢珠从尾部烟道顶部播撒下来,钢珠与受热面管相互碰撞,将积灰从受热面上打击下来,并随烟气带走。
需要安装一套钢珠搜集装置,而且钢珠的损耗量很大,现在已很少使用。
1.2.5振动吹灰用机械振动(打击)的方法使受热面管振动,积灰脱离管壁后被烟气流带走。
一般在电除尘器上使用,也可用锅炉尾部受热面,但机械部分容易磨损失效。
1.3脉冲波清灰利用可燃气体,如甲烷、氢气、乙炔等高反应性能的燃料在特制容器中点火爆燃,产生的超音速脉冲波从出口高速喷出,清除受热面上的积灰。
我国在10年前发现随国外进口锅炉带有燃气脉冲波清灰装置,经消化吸收,现在已有十多家公司在生产经营这种清灰装置,有一定的清灰效果。
但要特别小心可燃气体在运输、储存中的安全及在使用中失控爆炸;要控制脉冲波的强度,否则设备受损、连接部件松动、保温材料脱落,噪音大,有的在1000米以外还能听到爆炸声。
1.4声波清灰综上所述,由于传统清灰器存在不同程度的问题,如何找到更好的吹灰器,节约有限的能源,一直是这一领域内广大工程技术人员为之奋斗的目标。
利用压缩空气位能在特殊设备中调制成声能,作用于受热面上的积灰,达到了清灰的目的,正是这一奋斗目标的体现。
声波清灰在我国近十年来得到迅速的发展,达波电力设备有限公司集众家之长,在声波清灰器的研制、应用方面取得了重要的进展,特别是在300MW级大容量锅炉上的应用更是取得了成功的经验,因此,不断总结经验,提高技术水平,是我们努力的方向。
2振动与声2.1声音我们的周围是充满声音的世界。
街道上车声隆隆,工厂里机器转动的轰鸣声,大自然中风声、雨声,海洋里波涛的怒吼,总之,在我们地球上声音是无处不在。
那么,声音究竟是甚么呢?它是如何发生又是如何传播的呢?2.2振动与声我们向平静的湖水水面投下一颗小石子,可以看到以石子投入点为中心的水波向周围传播开去,如图1所示。
这是由于小石子打击湖水,使其石子周围的水发生了振动,水的振动又牵连到临近水的振动,于是水波就由近及远的传播出去了。
以石子为中心高出水面的近似同心圆的部分最高点叫波峰,凹下去的最低点叫波谷。
表面上看起来,好像水以石子为中心传到远出去了,其实不然,水分子只是在原地上下振动,与波的传播方向垂直,这种波叫横波。
我们敲击一下图2中的音叉,它就会一来一往地摆动,人的眼睛是看不见这种摆动的,只能听见清脆悦耳的声音。
这个有规律的摆动叫振动。
音叉往返一次算作一次振动,每秒钟振动的次数叫频率,用f来表示,单位是赫(HZ)。
人的耳朵能听见的声音频率是20~20000赫,低于20赫德声波叫次声波,高于20000赫的声波叫超声波,人的耳朵听不见次声波和超声波。
如图2所示,当音叉向右边振动时,右边临近处的空气受到挤压,形成一个密集A,这个密集A的空气又去挤压右边临近B处的空气,使B处的空气又趋向于密集。