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过热器、再热器管壁超温原因分析

 上海炫风实业集团有限公司

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对于大型火力发电厂,过热汽温和再热汽温对机组的安全性和经济性有着极其重要的影响。主蒸汽温度每升高10度,汽耗就会减少1.3%--1.5%,热耗减少0.3%。同时汽温过高时过热器、再热器的金属强度就会降低,蠕变速度加快,承压部件的热应力增加,超温严重时,将会造成金属管壁的胀粗、爆破,严重危害锅炉的安全运行。因此,对过热器及再热器汽温的良好调节关系重大。

     过热器、再热器的管壁超温主要有两种现象:局部管壁超温和整体管壁超温,本文只分析局部管壁超温现象。而锅炉内的水动、热动偏差是引起过热器、再热器管壁发生超温的主要原因。

(一)锅内的水动偏差

      这是由于管道内阻力不同而导致的汽水流动时出现的速度偏差。无论过热器和再热器它每一根管子的长度和管子上的焊口的数量都不相同,焊口多阻力点就多,管道长阻力就大这是必然的。这些原因都是导致锅内水动偏差的主要原因,这个主要原因是一个客观存在,任何炉子都不可避免。但除此之外还有更可怕的,那就是管内的结垢和管内的异物。无论锅炉在什么工况下,如果总有那么几根管子它的壁温总是处在领先或基本领先位置,那么你就可以断定它存在着比较严重的水动偏差。

(二) 炉内的热动偏差

    因烟气流分布不均导致的水平烟道内的烟气流动速度的偏差。热动偏差形成的原因和判断:炉膛内热动偏差主要是火焰中心的偏斜和水冷壁表面结焦导致传热受阻形成的。

烟道内的热动偏差形成的原因主要有五个:

 a.四角布置切圆燃烧的烟气在炉膛出口所携带的残余旋转动量。

 b.水平烟道内因管排表面的积灰,堵灰所形成的烟气走廊。

 c.水平烟道内因管排变形所形成的阻力。

d.低负荷时因烟气量减少,烟气流速降低所形成的气流偏差。

 e.制粉系统三次风所造成的气流偏差(三次风流速高,动能大,位置高,离炉膛出口近。)

     热动偏差形成的原因主要有以上五条,而这五条原因在锅炉运行中都始终处在一个动态变化过程之中,所以在管壁出现异常时司炉很难在短时间内作出正确的判断。要消除这个异常就要改变不同的运行方式进行调整,进行摸索,观察,总结。

(三) 高温段过热器外圈管束的特性异变

      高温段过热器布置在遮焰角的正上方,其具体位置在后墙水冷壁延长线的前边,它的外圈管前部紧邻屏式过热器,也就是说它的外圈管前部和屏式过热器的后部基本处于同一工况环境之内。虽然高温段过热器整体呈现对流式过热器特性,但高温段过热器最外圈管束应具有较为明显的辐射特性。所以在减负荷时高温段过热器外圈管束的温度会升高。

     管壁的超温是很多相关因素共同作用的结果,它与锅内的水动偏差,炉内的热动偏差,个别管束的特性异变都有关系。所以说高温段过热器个别管束在减负荷时的温度上升也是一种正常现象。

(四) 结束语

      超温的原因是多种多样的,对每台炉的超温问题要作具体分析。针对超温事件要作统计分析,拟订整治措施,及时通知运行人员,改jin运行操作控制,由于操作不当,经常超温又不作记录的运行人员也要采取必要的考核措施。如果是由于设备系统方面的问题造成超温,要安排进行改jin改造。应鼓励按设计参数压红线运行,把超温运行及低温运行参数加起来平均作考核依据显然是不科学的。为了安全长时间低温运行,出现超温却视而不见,不采取调控措施,这两种倾向都是错误的,应予纠正。

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