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3.2 再热器爆管失效研究

再热器类似过热器,用于提高蒸汽温度,目的是提高蒸汽的焓值,最后提高电厂热力循环效率。再热器的作用方式是将汽轮机高压缸的排汽加热到与过热蒸汽温度相等(或相近)的再热温度;然后再送到汽轮机中压缸及低压缸中膨胀做功。在受热面中,再热器和过热器是工作温度最高的受热面,而再热器内流动的蒸汽压力比较低,一般为过热蒸汽压力的20%左右。而且其中蒸汽的流速比较低,导致再热器管壁的放热系数很小,对管壁的冷却能力较差;而管外又是高温烟气,使得再热器管壁温度内外温差比较大。同时,工质的比热容小。再热器对热偏差比较敏感,容易超温。目前,再热器管子采用的材料有SA213-T22、SA213-T91、SA213-T92、Super304H、TP347等耐高温材料。

3.2.1 再热器爆管的直接原因

1.设计方面

由于切圆燃烧的炉内旋转上升气流由炉膛出口进入对流烟道时,存在相当强的残余旋转,易引起对流烟道两侧的烟速差和烟温差;会使烟道内热负荷分布不均,而热负荷较高区域再热器容易引起超温爆管。若设计时,水冷壁受热面传热参数选择不合理,会使实际运行时炉膛出口烟温高于设计值;再热器结构布置不合理,会导致烟气流速、热负荷不均匀,形成局部磨损、超温,导致爆管。

2.制造方面

钢材性能不满足运行条件;制造过程中,母材缺陷及焊接工艺等环节质量把控不严导致爆管。

3.运行方面

给水品质控制不严格;燃烧调整不合理,火焰中心偏高;煤质差,灰分大,使再热器磨损加重,受热面结焦;减温系统调节与燃烧状况调整的配合度差;氧量控制不到位等原因导致爆管。

3.2.2 再热器爆管防范措施

再热器受热面发生爆管泄漏一般都是由多方面综合因素所致。设计安装造成的缺陷不易改变,则应主要调整运行手段以减少此类事故的发生。可从以下方面去改善电站锅炉的运行工况:

1)调平入炉一次风速;注意炉内燃烧流场变化情况,及时掌握煤种变化情况。根据不同情况运行及时进行燃烧简化调整,以保证炉内燃烧正常,不出现偏烧现象。

2)结合大小修及时进行炉内管检查工作,检查主要内容为硬度、鼓包、壁厚及膨胀受阻和是否存在烟气走廊。

3)锅炉冷态时,注意监测炉内再热器管分布是否均匀。

4)严格控制汽水品质,降低管壁内壁的结垢和腐蚀;控制氧量降低管束外壁氧化皮的形成,保证良好的换热,减少局部过热的情况。

5)运行注意观察壁温,尽量做到管壁不超温运行;减温系统密切配合燃烧调整。

6)长时间高负荷运行时,及时进行吹灰。 L4Lk16sqsmaT5Q2tKdBoqUHX2/PIjVoDRMQVl6nMXoaCAqoGp1wD+uZNieTJLM6F

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