山東厚宇鋼管制造有限公司
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1 高壓鍋爐用無縫鋼管-超溫、過熱和錯用鋼材
2 珠光體球化及碳化物聚集
針對12Cr1 MoV鋼分析,試驗表明當12Cr1 MoV鋼嚴重球化到5級時,鋼的室溫強度極限下降約11kg/mm2。微水發電廠1993年4月過熱器爆管的統計資料表明:因局部長期過熱,珠光體耐熱鋼已達到了5級球化現象,而它的塑性水平仍然比較高。發生球化現象以后,鋼的蠕變極限和持久強度下降。通過580℃下對12Cr1 MoV鋼的持久爆管試驗,可以看出到了球化4級的鋼管,其持久強度降低1/3。影響珠光體耐熱鋼發生球化的因素主要有溫度、時間、應力和鋼材的化學成份等。在鋼中摻入“V”這種強碳化物元素,可以阻礙珠光體的球化過程,只要能形成穩定的碳化物,則球化過程減速。
通過對12Cr1 MoV管試驗發現,溫度在540℃時,隨著運行時間的增加,鋼的工作溫度下蠕變極限和持久強度也相應降低。隨著運行溫度的提高、時間的延長、應力的變化都會加速合金元素的固溶體和碳化物間的重新分配現象。
3 焊接質量
鋼材焊接質量也是影響安全的重要因素之一。焊接的缺陷一般指焊接接頭裂紋未熔合、根部未焊透、氣孔、夾渣、咬邊,焊縫外形尺寸不合格以及焊接接頭的金屬組織異常等現象。
4 金屬在高溫下的氧化和腐蝕
5 飛灰磨損
飛灰磨損一般發生在高溫過熱器下部彎頭位置,飛灰的濃度增大,灰粒的沖擊次數增多,磨損更劇烈。
6 高壓鍋爐用無縫鋼管-鍋爐運行的影響
6.1 高壓鍋爐用無縫鋼管-熱偏差
由于結構和運行條件的影響,運行中某些管子的蒸汽溫度和焓增量會超過整個管組的平均值,即熱偏差產生熱偏差的管子,管內蒸汽溫度較高,甚至遠超過了金屬的管壁溫度,從而造成長期嚴重超溫。
形成熱偏差的原因有以下2方面:
a.過熱器受熱不均勻 熱負荷大的管子,吸熱量則大,焓增量也大,其蒸汽溫度和管壁溫度也較高,受熱產生熱力偏差,另外煙氣中溫度場和速度場分布不均勻性等,也會產生影響。
b.管內流量不均勻 對于屏過而言,可以使外圈管子短路,減小其阻力,增大蒸汽的流量;除外圈管子外,余下的蛇形管分成2部分:第1個U形管靠近外圈的管子到第2個U形管換到里面,其它的以此類推。這樣可減小受熱不均,同時各管的長度比較接近,可減少因管子的阻力差而造成的流量不均,在運行時應保持燃燒穩定,防止火焰中心偏斜,消除局部結渣現象,噴燃器投入力求均勻。
6.2 高壓鍋爐用無縫鋼管-影響汽溫的因素
6.2.1 高壓鍋爐用無縫鋼管-煙氣側
a.燃料性質的變化 尤其是水分和灰分增加時,燃料的熱值降低,須增加燃煤量,使汽溫升高。如果煤粉變粗,著火延遲,則爐膛出口煙溫升高,相應汽溫升高,造成管壁的金屬溫度上升。
b.風量配比變化對汽溫的影響 爐內的過剩空氣量增加時,由于低溫空氣吸熱,使爐膛溫度降低,輻射傳熱減弱,燃燒生成的煙氣量增加,煙氣流速加快,對流傳熱增加,因而汽溫升高;另外由于配風工況的不同,使火焰中心發生偏斜,如增大上二次風,減小下二次風,火焰中心會偏低。
c.噴燃器的運行方式往往會影響火焰中心的溫度,影響汽溫的改變。
d.受熱面的清潔程度會對汽溫產生影響。
6.2.2 高壓鍋爐用無縫鋼管-蒸汽側
a.爐負荷的變化 對于對流式過熱器而言,汽溫隨負荷增加而升高,而對于輻射式過熱器,汽溫隨負荷增加而下降。
該廠采用的是半輻射式過熱器,其優點是吸收了一部分爐膛的熱量,有效降低了爐膛的出口溫度,防止了對流受熱面的結渣,裝置屏式過熱器后,使過熱面布置在高溫煙氣區域,減少了金屬的消耗量。由于蒸汽溫度較低,管壁金屬溫度相應低,汽溫的變化比較平穩,易于調節。
b.飽和蒸汽濕度的變化 當運行工況不穩定,尤其是水位過高或爐負荷突增,而汽包內汽水分離裝置效果又不佳時,便會使飽和蒸汽的濕度增加,增加的水分要吸收汽化熱,從而使汽溫下降,若大量帶水還會使汽溫急劇下降。
c.減溫水的變化 當減溫水量或水溫發生變化時將引起蒸汽側的總需熱量變化,相應的汽溫也要變化。
d.給水溫度變化 當給水溫度下降時,給水變為飽和蒸汽所需的熱量增多,如果保持燃煤量不變,則蒸發量下降,但煙氣傳給過熱器的熱量基本不變,因而使過熱汽溫上升,相應管壁溫上升。
e.蒸汽壓力變化 根據熱力學,壓力升高,溫度升高,當爐負荷大于外界負荷時,則汽壓升高,溫度升高;反之,如果鍋爐的蒸發量在每時等于外界負荷則汽壓穩定,汽溫也恒定。
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