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10t/h蒸汽锅炉过热器爆管原因分析及处理措施
发布时间：2013-06-17 08:13 来源：未知
1．概况
贵州茅台酒股份有限公司2#、3#、4#锅炉系上海四方锅炉厂制造，型号为SHL-10/350-WⅡ，1987年安装投用以来，一直存在着过热器管爆管问题，随着生产不断增加，锅炉负荷不断增大，蒸汽流量不断增加，过热器爆管频率也不断增多。为解决爆管问题，将过热器管材质由原来的20#g改为15CrMo低合金耐热钢，每台炉共有过热器管∮38 x3.5共32排。
2、汽水循环原理
锅炉上锅筒下锅筒上集箱下集箱之间管束组成循环系统。将水注入上锅筒使循环系统的水位达到上锅筒的中心点。循环系统左边为加热管右边为下降管。经过一段时间的加热后，左边管内水温开始升高，达到沸腾状态，形成汽水混合物，向上流动。右边管子的水则向下流动，通过下集箱流入左边加热管。左边不断加热向上流动右边不断向下流动，这样锅筒、下降管、下集箱及上升管便组成了一个回路。水在回路里连续不断的循环，这个过程称为水循环。形成水循环的原因是由于左管的水加热变成汽水混合物，密度变小了，比重变小了，而右管内的水是冷的，密度较大，比重较大，这样两边管之间产生了密度差，水就从右边管向左边管连续不断的流动不断的加热。经过加热的汽水混合物在上锅筒形成汽水两部分，蒸汽向上流动经过汽水分离进入过热集箱进入过热器加热形成过热蒸汽进入分汽缸，富通新能源销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
3．爆管原因分析
过热器管材质的更换并没有避免爆管的发生，且爆管频率不断增高。所爆管子全部发生在过热器进口集箱至中间集箱管段，爆管位置主要发生在管子下部两弯头处，爆口呈纵向裂口，长约10-15mm，边缘是不平整钝边，呈粗造脆性断裂特征。经过对未爆管子进行割管检查，发现其下部两弯头管壁结垢严重（见图1），对垢样分析主要成分是盐。其爆管原因是锅炉在运行中，沉积在管壁上的盐垢过厚导致过热器管通流面积减小，热负荷不断增大，加上盐垢导热系数低，蒸汽不能将管壁外高温烟气传递的热量及时带走，产生热应力，导致管壁过热膨胀，强度降低，从而发生局部爆管事故。
3．过热器管结垢原因分析
(1)锅炉负荷及运行情况分析
由于公司供汽任务紧张，负荷需求呈稳定并且逐步增加的趋势，2002年下沙生产以来，锅炉开始超负荷运行。每小时锅炉连续蒸发量为11-13吨。超负荷率110-130%。锅炉超负荷运行会造成蒸发速度过快，蒸汽流速增加，造成汽水分离不佳，会使大量炉水被蒸汽带出，炉水在不断的蒸发浓缩过程中含盐量得到了相应的增加，带水蒸汽在过热器内受热时，炉水中的盐类物质被分离出来并沉积在过热器管下部内管壁上形成盐垢。另外、锅炉高水位运行，会因锅筒蒸汽空间减小，蒸汽中携带的水滴没有足够时间回落，从而造成蒸汽带水加剧。
(2)炉锅筒内件的分析
公司1#炉系重庆锅炉厂制造，1#炉在使用频率、负荷、炉型等条件相同的情况下从未发生过过热器爆管事故，结合1#炉的情况，分别对2#、3#、4#炉锅筒内件的结构、安装等情况进行对比检查，最后将问题的核心锁定在锅筒内件的结构上。从图(2)a中锅筒内部蒸汽流向所示，汽水混合物从蒸汽引出管进入锅筒，饱和水蒸汽经过炉水从水下孔板进入锅筒汽空间，再到汽水分离器分离水份后进入过热器管。图(2)b中可看出汽水混合物中的饱和水蒸汽是经过隔板空隙直接进入汽空间。图(2)(a)图中饱和水蒸汽在经过炉水过程中会携带大量水滴，因蒸汽带水严重造成汽水分离不彻底，带水蒸汽进入过热器后产生盐垢。图(2)(b)图中汽水混合物在进入锅筒时顺势冲撞隔板，饱和水蒸汽中携带的水滴在冲撞隔板时在惯性的作用下产生汽水分离，饱和水蒸汽沿隔板空隙进入锅筒，被分离出来的饱和水在重力的作用下沿隔板回流到炉水中。图(2)(b)图的内件结构使饱和水蒸汽在进入锅筒汽空间之前就进行一次汽水分离，蒸汽的带水量得到降
4、处理措施
1、将2#、3#、4#炉的锅筒内件进行改造，由图2(a)图所示结构改为图2 (b)图所示结构。
2、运行中对锅炉水位调整严格规定，防止水位大范围波动，严禁高水位运行。
3、加强汽水监督及炉内水处理工作。
4、保证锅炉用水合格。
5、降低炉水含盐量进而减少蒸汽含盐。
6、严格控制蒸汽流量。
7、严禁汽水共腾发生。
5、结束语
在现有设备的基础上，通过持续的改进，解决了过热频繁爆管的问题，确保了设备良好、健康的运行状况。
