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蒸汽过热器(锅炉)爆管剖析
2007-09-17 19:34:35 收藏

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概述(1)

     蒸汽过热器是锅炉的主要附属设备,它的作用是使蒸汽温度高于相应压力下的饱和蒸汽温度,以满足汽轮发电机的需要。我厂一台SHL20—25/400A型锅炉,过热器管直径为38mm×3.5mm,材质是20号锅炉钢,36排过热器管沿炉膛宽度,逆流形式并列布置。饱和蒸汽从上汽包出口进入蛇形过热器管,在过热器管中饱和蒸汽吸收炉膛出口高温烟气热量后,变成过热蒸汽最后流进面工减温器,利用冷却水吸收过热蒸汽热量,并通过改变水量调节过热蒸汽温度,蒸汽由减温器上部管引出。该锅炉从运行情况来看,过热器不能正常、安全运行,发挥其应有的作用,经常发生爆管事故,迫使锅炉停运,背压式汽轮发电机解列、生产、生活用汽中断,给企业造成重大的经济损失 ,危及安全生产,同时缩短了锅炉的使用寿命。

概况(2)

     2001年1月23日早班司炉工在检查炉内燃烧情况时,听到炉膛内有一种气流响声,经停炉检查后发现过热器管从南向北第11排直管段迎火面,有长55mm宽3.5mm破口,爆管口上下管段明显胀粗、变形,管壁精糙,颜色发黑。

     2001年4月7日凌晨零点30分,夜班人员发现炉膛内一股强大的气流将炉膛大圆门冲开,当时爆管的气流响声充满了整个锅炉房。出现过热蒸汽温度升高、蒸汽压力下降、引风机电流增大等现象。锅炉经4天降温检查,仍是过热器爆管,第12排直管段,破口尺寸较大,长90mm,宽80mm,破口为纵向裂纹,成棱角形为撕裂特征,同时从破口冲出来的高压蒸汽的反作用力造成管子弯曲。

     2002年3月3日中午12点50分,早班人员又一次听到炉膛内有爆管响声,立即采取了停炉措施。经冷却降温后检查,发现是第9排过热器爆管,破口的形状、尺寸、位置与前两次相近。

     前两次过热器爆管后因当时生产、生活急需用蒸汽,特别是第1次爆管,时间正处在春节天气较寒冷,所以没有对爆管作进一步检查和原因分析,加上过热器爆管所处位置管子密集,换管施焊十分困难,为了尽快点炉供汽,采取了割两头(即减温器进口和上汽包出口),用堵头焊接的方法作了临时处理,很快恢复了锅炉运行,保证了生产和生活用汽。

     爆管后,两次对过热器高温区“直管段”进行了仔细测量,并将数据记录在档,以便了解掌握管子的过热、蠕胀程度及变化情况,见表1。

     表1 过热器管排测量数据表(单位:mm)

   

序号

2001410

200236

序号

2001410

200236

管径

胀幅%

管径

胀幅%

管径

胀幅%

管径

胀幅%

1

38.46

35

39.42

107*

19

38.40

30

38.90

68

2

38.30

23

38.74

56

20

38.20

15

38.50

38

3

38.46

35

38.80

60

21

38.40

30

38.40

30

4

38.28

21

38.80

60

22

38.28

21

38.40

30

5

38.40

30

38.60

45

23

38.50

38

38.52

39

6

38.18

14

38.70

53

24

38.26

19.5

38.64

48

7

38.20

15

38.74

56

25

38.40

30

38.84

63

8

38.48

36

38.80

60

26

38.10

7.5

38.62

47

9

38.42

32

爆管

割除

27

38.30

23

38.32

24

10

38.24

18

39.22

94*

28

38.36

27

38.42

32

11

爆管

割除

 

 

29

38.20

15

38.60

45

12

爆管

割除

 

 

30

38.24

18

38.64

48

13

38.60

45

39.60

123*

31

38.50

38

38.60

45

14

38.16

12

38.54

41

32

38.10

7.5

38.76

57

15

38.30

23

38.34

26

33

38.40

30

38.40

30

16

38.46

35

38.90

68

34

38.54

41

38.70

53

17