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锅炉过热器管壁超温的原因
2019-05-05 17:59    锅炉网   www.guolu360.cn
  过热器是锅炉中工质温度最高的部件,过热蒸汽的吸热能力差,对管子的冷却能力较低,而其中的高温过热器又直接布置在水平烟道的前端,直接接受炉膛出口高温烟气流的对流冲刷,这使得过热器成为锅炉受热面中工作条件最恶化的部件。因此从运行角度来防止过热器管壁超温过热,保证管子金属温度长期安全工作在设计的允许值范围内是锅炉机组运行中必须考虑的重要问题。
 
  过热器管壁超温原因分析如下:
 
  1、启动时疏水,排汽量不够,升负荷速度过快
 
  锅炉启动过程中过热器受热面的冷却靠自身蒸汽的流动进行,此时若热偏差过大,就会引起过热器管壁金属超温,锅炉升压期间工质的流速慢,换热效果差,若不进行充分的疏水及排汽则极易发生管壁超温事故。在投加热期间过热器内的蒸汽为饱和蒸汽,但受烟道内温度低而冷却成水,此时立式过热器内往往冷凝水,立式过热器内的积水很难通过过热器的疏水装置排放掉,在升压时,这部分积水便会形成水塞,阻碍蒸汽的流动,对于平行管子,由于布置等原因,管内的积水分布是不均匀的,在通汽压力不足时,积水多的管子往往处于水塞状态,造成管内工质流量的差异,使过热器各管子之间产生热偏差。启动中由于锅炉燃烧器投入数量较少,炉膛热负荷低,燃烧工况不稳定,极易造成炉膛出口烟气流量和烟气温度分布不均匀,形成烟气侧的热偏差。由于在锅炉启动中往往存在蒸汽侧和烟气侧因素引起的热偏差现象,因此必须在启动中充分的进行过热器受热面的疏水、排汽,严格按照锅炉的启动升温升压曲线运行,合理调整燃烧,严格控制锅炉的升负荷速度,尽量消除或减小管子的热偏差现象。
 
  2、减温水调整使用不当
 
  减温水除了调整控制锅炉过热蒸汽温度在额定值以满足汽机侧的要求外,合理搭配使用过热器受热面上各级减温水量,可以很好的控制各段过热器受热面的管壁温度在允许值内,运行中在过热蒸汽温度正常情况下,应尽量开大过热器前端第一级减温水量,使末级减温水保持较小的流量,尽量降低过热器前端的蒸汽温度,以加强对管子的吸热能力,尽量降低受热面管壁温度,杜绝受热面前端第一级减温水量小,依靠开大末级减温水量控制锅炉主蒸汽温度,忽略对过热器管壁温度的控制。
 
  锅炉过热器管壁超温的原因
 
  3、汽水品质不良造成管内结垢
 
  锅炉运行中,由于炉水化学处理不当或化学监督不严,未按规定进行排污,影响了锅炉的炉水品质,流经过热器受热面的过热蒸汽品质恶化,长期运行会造成过热器管子内壁结垢积盐,这样在过热蒸汽与受热面管子内壁之间形成了较大的热阻,明显降低了蒸汽对管子的冷却能力,降低了蒸汽的吸热量,很容易引起受热面管壁超温。
 
  4、锅炉燃烧方式安排不当
 
  在锅炉正常运行中,在能够保证过热蒸汽,再热蒸汽温度在正常范围值以内运行时,应重视由于燃烧火焰中心上移引起的过热器管子超温现象。蒸汽参数正常时,应尽量设法降低炉膛火焰中心位置,加大下层燃烧器的出力,降低上排燃烧器出力,燃烧器的上倾角不应过大,炉膛负压不应过大,以免增大锅炉漏风量,燃烧器配风方式应合理,为了降低燃烧中心往往多采用倒宝塔方式的配风工况,适当降低一次风速,提高一次风温以防止燃料着火燃烧拖后拉长火焰,加强对制粉系统的调整维护,保证合格的煤粉细度,加强燃烧调整,尽量减小各项不完全燃烧损失,防止由于未燃烧完全的燃料在锅炉烟道部位发生再燃烧现象而造成受热面的严重超温,严格控制炉膛出口的烟气温度在允许范围内,由于煤质方面偏离设计煤种值较大,经采用燃烧调整手段不能保证炉膛出口烟气温度在正常范围时,应及时适当限制锅炉热负荷,降低炉膛出口烟气温度正常,防止管壁超温。
 
  5、锅炉超负荷运行
 
  锅炉超负荷运行时,由于送入炉膛的燃料量,风量都大于最大允许值,炉膛的热负荷强度也超过了最大设计值,必将造成燃烧室火焰拉长,炉膛出口烟气量,烟气温度超过最大允许值的情况,增强了对过热器受热面的传热能力,容易造成受热面管壁的超温,由于炉膛热负荷,炉膛出口烟气温度均超过了设计允许值,使得锅炉水冷壁,炉膛出口部位的屏式,对流式过热器容易发生结焦现象,而随着结焦面积的增多,使得炉膛辐射吸热量下降而引起炉膛出口烟温进一步升高,容易在过热器部位形成烟气走廊,形成了过热器管子间有较大的热偏差,造成部分受热强的过热器管子发生超温现象。因此锅炉运行中应避免发生锅炉超负荷运行,汽机侧高压加热器未正常投运,锅炉给水温度低于设计值时,应及时按照规程要求限制电负荷,保持允许范围内的炉膛容积,截面积热负荷,避免锅炉的超负荷运行。
 
  6、检修安装质量
 
  在安装与检修过热器管组时,应注意尽量保证过热器各管排,管子间有相同的阻力特性,以避免由于部分管组存在较大的阻力,在运行中造成蒸汽流量小冷却能力不足,造成管壁超温,同时防止由于管子内部有残留异物阻塞蒸汽流通而造成管壁严重超温。
 
  7、受热面结焦
 
  及时对锅炉受热面进行吹灰、打焦,保证锅炉各部位受热面的清洁,防止由于吹灰,打焦不及时造成锅炉部分受热面积灰,结焦严重,引起锅炉炉膛出口烟温不正常升高,对流式受热面各部位烟气流量偏差大,局部形成烟气走廊,造成部分位置的受热面处烟气流量大、流速高,对管壁的加热强度大,而使该部位的受热面管壁发生超温。
 
  因此,在锅炉运行中,保证处在炉膛出口和水平烟道高温烟气加热的屏式,对流式过热器安装有足够数量的位置合适的管壁温度测点,保证锅炉运行工况下能及时监视到高温烟气区域工作的过热器管壁实际温度值,同时运行人员应及时根据检测到的管壁温度值,做出相应的调整,以防止出现过热器受热面的管壁超温现象。
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