燃煤电站锅炉折焰角积灰的原因分析及对策研究.pdf

第4 0 卷第5 期 2 0 0 9 年9 月 锅炉技术 B O I L E RT E C H N O L O G Y V 0 1 ．4 0 ，N o ．5 S e p ．．2 0 0 9 文章编号C N 3 1 1 5 0 8 2 0 0 9 0 5 0 0 3 5 0 3 燃煤电站锅炉折焰角积灰的原因分析及对策研究 刘志强，董建军，彭望明，徐爱祥 中南大学能源科学与工程学院，湖南长沙4 1 0 0 8 3 关键词电站锅炉；折焰角；积灰；结渣；燃气脉冲激波吹灰器 摘要针对某燃煤电站锅炉运行中出现的折焰角积灰现象进行了深入的原因分析和探讨，表明锅炉折焰 角的结构会导致积灰、锅炉长时间不能满负荷运行和烟气流速的不均匀加重了折焰角的积灰、已有的声波吹 灰装置能量偏低，对于折焰角的除灰效果不明显。根据锅炉实际运行情况，研究并提出了加装燃气脉冲激波 吹灰器解决积灰的的方案。结果表明除灰效果显著，达到了预期的要求。 中图分类号T K 2 2 4 ．1文献标识码A 0 前言 燃煤电站锅炉折焰角处积灰现象是比较普 遍的，研究燃煤锅炉折焰角的积灰对于锅炉经济 性与安全性的提高有着非常大的．意义。某事业 部9 号锅炉折焰角斜坡积灰在高温过热器底部 达到1 ．5m 以上，在低温过热器底部积灰达到1 m 左右，煤质较差的状况下，积灰情况存在进一 步恶化的趋势。由于该锅炉的积灰比较严重，且 具有代表性，所以本文以其为研究对象开展锅炉 折焰角的积灰原因分析和对策研究。 1 折焰角积灰的原因分析 该锅炉是单锅筒、自然循环、集中下降，固态 排渣炉。锅炉半露天布置，炉膛四周布满膜式水 冷壁，炉顶、水平烟道及转向室设置顶棚和膜式 包墙管，尾部烟道交错布置两级省煤器和空气预 热器。采用双通道通用煤粉燃烧器，正四角切向 布置，中间储仓热风送粉。 1 ．1 实验分析 锅炉实际运行工况表明锅炉长期没有满负 荷运行，基本上保持在8 0 ％左右负荷运行。测试 发现Ⅲ水平烟道上半部分实测烟气流速为8 ～9 m ／s ，下半部分烟气流速相对要低，在5 ．5 ～6 ．0 m ／s 左右。锅炉水平烟道上下部分烟气流速不均 匀，下部烟气流速比上部烟气小3m ／s 左右。分 析表明实际烟气流速达不到满负荷时的烟气流 速 1 2m ／s 左右 ，仅为设计值的7 0 ％～8 0 ％，流 速降低后烟气携灰性能差，不仅易积灰，而且积灰 不易被卷走。因此锅炉长时间不能满负荷运行对 折焰角的积灰结渣造成了不利的影响。同时可以 看到水平烟道上下部分烟气流速不均，且下部较 低的烟气流速不利于带走拆焰角处积灰。 1 ．2 理论分析 图l 和图2 分别是计算机模拟锅炉折焰角的 烟气流型、流场和压力分布的情况。图1 表明， 锅炉折焰角上部存在一个回流区域，图2 表明在 这一回流区域内压力明显低于其它主流区。这 表明这个区域处于负压区 锅炉维持微零压运 行 ，因此烟气携带的飞灰在流经这一区域时，由 于烟气流速的降低和回流作用，飞灰不可避免地 将分离而沉积下来堆积在折焰角斜坡上面。因 此，从设计角度来看，锅炉折焰角的设计斜坡角 度应该大于堆灰自然流动角，这样部分堆灰可以 图1 锅炉折焰角部位流线和流场计算示算图 收稿日期2 0 0 8 0 9 1 6 } 修回日期2 0 0 8 1 1 1 5 作者简介刘志强 1 9 7 0 一 ，男，湖南岳阳人，博士，中南大学能源科学与工程学院副教授，从事热能电力系统的诊断与改造研究。 万方数据 锅炉技术 第4 0 卷 图2 锅炉折焰角部位压力分布计算示算图 自发流向炉膛而从炉膛底部排出；另一部分堆灰 应该在吹灰器二次扬尘作用下，重新返回烟气流 道并被烟气带走[ 2 ] ，因此吹灰器也应该有足够的 能量。 该锅炉折焰角上倾角度不到3 0 。，而一般该 锅炉设计煤质飞灰的自然堆积流动角为3 5 。～ 4 5 。。同时高温过热器和低温过热器纵向蛇形管 排组与下面膜式水冷壁之间距离偏小不利于飞 灰流动，下部的梳形定位板与烟气方向垂直，起 到了阻流沉灰的作用。研究同时发现声波吹灰 器能量偏小，对堆积在斜坡上的积灰基本上没有 二次扬尘的作用，导致堆灰无法被烟气带走[ 3 ] 。 2 除灰方案设计研究 吹灰器是构成吹灰系统的基础装置，其主要 作用是清除受热面的结渣和积灰，维持受热面的 清洁，以保证锅炉的安全经济运行。锅炉除灰装 置的发展至今大致经历了蒸汽式、声波式和燃气 脉冲式3 个阶段。蒸汽吹灰器采用可伸缩式的 结构，由阀门、起闭机构、工字梁、跑车、转动密封 机构、密封支架、吹灰内管和吹灰枪等组成[ 4 | 。 声波除灰主要通过声能转化机构 声波发生器 将压缩空气或蒸汽的能量转换为高强度的声波， 通过声波能量使作用区域中的空气分子与灰尘 颗粒产生振荡，破坏和阻止灰尘粒子在换热表面 或粒子之间的结合，使之始终处于悬浮流化状 态，以便烟气将其带走[ 5 ] 。燃气脉冲激波吹灰技 术是国内外目前最先进的锅炉除灰技术，它是将 可燃气体与空气经混合罐均匀混合，进入脉冲罐 中经高频点火发生爆燃，其体积急剧膨胀，生成 高温高压气体，以化学能并以冲击波的形式表示 出来，从喷嘴以冲击动能、热能和声能的形式进 入炉内清扫灰垢L 6 J 。表1 列出了这三种吹灰装 置各个方面的对比研究结果E 7 - s J 。 表1常用吹灰装置的比较 蒸汽吹灰器声波吹灰器 嫠要萎釜 气流冲击灰 渣，同时高温 昀灰渣被冷却 灰产生热应力 机形成大量裂 理缝，灰渣在气 流冲击下裂 开并脱落 对高温灰渣 作和迎风面浮 甬灰有较好的 效清除作用，对 术粘性灰或溶 渣作用不大 适用适用于各受 范围热面 结构结构复杂，故 特点障率高 弱压缩波可抑 制灰分聚积，并 在受热面产生 反射波。灰渣在 波动的长时间 作用下，可以产 生疲劳断裂而 脱落 对稀松粉状灰 分有一定的清 理作用，但受能 量限制，对结渣 和粘性沉积物 无明显作用 效果 受发生器材质 的限制大多只 用于低温段 较简单，发声器 舌簧片寿命 有限 气体爆燃产生的 冲击波和高速热 气流。以低频脉冲 的方式作用于受 热面，将灰渣在瞬 间压碎或振落，并 将表面吹扫干净 对所有沉积在受 热管表面包括背 风面上的各类灰 垢具有很好的清 除效果，对结渣和 粘性沉积物有显 著的作用效果 除水冷壁外的所 有受热面 主体结构简单，无 机械运动部件 鹾雾⋯⋯ 对环 境的无影响 影响 从表中总结来看，与传统的除灰器相比，燃 气脉冲吹灰技术具有以下明显的优点[ 9 _ 1 引 1 除灰能力强； 2 作用范围广； 3 除灰效率高； 4 除灰效果显著； 5 运行费用低； 6 设备操 作简单、运行可靠。 综合投资额、除灰效果、风险性和工作难度 等各方面因素，论文提出对燃煤电站锅炉加装 燃气脉冲除灰器是解决折焰角积灰结渣问题的 最佳方案。 安装方案脉冲发生器的吹灰能量能否真正 作用到积灰面上，吹灰效率能否充分发挥，很大 程度上要依靠吹灰设备与炉体的完美匹配。提 出了以下安装方案过热段布置4 台吹灰器，炉 前和炉后各安装2 台，以解决折焰角的严重积 灰；省煤段与空气预热器段布置8 台吹灰器，共 布置1 2 个吹灰器及吹灰喷口。表2 为安装位置 汇总。N 型为标准短喷口，采用3 0 4 不锈钢喷 低环声埔噪准 问标响瞬保影生环无产于境 丸礼从躲棚搬 连境声害生环次有产对且体 万方数据 第5 期 刘志强，等燃煤电站锅炉折焰角积灰的原因分析及对策研究 3 7 管，L 型为平衡对吹型长喷口。 表2 燃气脉冲吹灰器安装位置及喷口介绍 安装位置喷口型号喷口材质数量／个 3 除灰效果 吹灰器改造方案于2 0 0 7 年1 1 月在大修时实 施完成。半年多的运行数据表明，燃气脉冲吹灰 器清灰效果显著。吹灰器运行安全可靠，运行费 用低，未发生设备故障，维护量极小且操作方便。 锅炉设计排烟温度1 3 9 ℃，实际排烟温度 年平 均 1 4 9 ℃，最高时达到1 5 9 ℃；设计热效率 9 1 ．0 3 ％，实测热效率为8 9 ．5 5 ％。安装脉冲吹灰 器后锅炉排烟温度下降为1 4 1 ℃，热效率升至 9 0 ．0 4 ％。排烟温度降低8 ℃，热效率提高 0 ．4 9 ％，达到了预期要求。 4 结束语 从设计和运行管理2 个方面对锅炉折焰角 的积灰进行了原因分析，结果表明锅炉折焰角设 计斜坡角度小于堆灰的自然流动角导致了堆灰 无法正常流向炉膛并从炉膛底部排出；锅炉长时 间不能满负荷运行、积灰处烟气流速的偏低和不 均匀加重了折焰角处积灰；声波吹灰器能量偏 低，对堆积在斜坡上的积灰基本上没有二次扬尘 的作用，导致堆灰无法被烟气带走。 加装燃气脉冲激波吹灰器成功地解决了锅 炉对流受热面特别是折焰角处的积灰问题，提高 了锅炉运行的经济性和安全性。这对类似锅炉 积灰的处理具有重要的借鉴意义。 参考文献 [ 1 ] 刘志强，刘志华，黎晓麟．炉内配风方式对燃烧特性影响的 数值模拟与试验研究[ J ] ．锅炉技术。2 0 0 7 ，3 8 3 4 9 5 3 ． [ 2 ] 盛昌栋．对煤粉炉结渣、积灰及其影响的认识[ J ] ．中国电 力，1 9 9 7 9 1 2 1 4 ． [ 3 ] 岑可法，樊建人，池作和，等．锅炉和热交换器的积灰、结 渣、磨损原理和计算 第一版 [ M ] ．北京；科学出版 社，1 9 9 8 ． [ 4 ] 赵永刚．电站锅炉蒸汽吹灰系统综述[ J ] ．华北电力技术， 1 9 9 6 5 3 5 3 9 ． [ 5 ] 姜根山，田静．发展中的声波除灰技术[ J ] 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c hs u r f a c ea r ec o m m o np h e n o m e n o n s i nf o s s i lf u e lf i r e dp o w e rp l a n t ．F o c u s i n go np r o b i n gi n t or e a s o n so fa s hd e p o s i t i o na n ds l a g g i n go nt h ef u r n a c ea r c hs u r f a c ei nac o a l f i r e du t i l i t yb o i l e ra n df i n d i n go u th o wt os o l v et h e p r o b l e m ，w h i c hi st or e d u c et h ee x p e n s ea n de n h a n c et h ec a p a b i l i t yo fs e c u r i t ya n di m p r o v e 下转第7 8 页 万方数据 7 8 锅炉技术第4 0 卷 [ 5 ] 何凡．医疗垃圾与医疗垃圾的处理[ J ] ．环境保护科学，1 9 9 5 2 5 ～7 ． [ 6 ] C ．C ．L e e ，G ．L ．H u f f m a n ．M e d i c a lw a s t em a n a g e m e n ti n c i n e r a t i o n F J ] ．J o u r n a lo fH a z a r d o u sM a t e r i a l s ，1 9 9 6 4 8 1 3 0 ． [ 7 ] M ．M i y a z a k i ；H ．U n e ．I n f e c t i o u sw a s t em a n a g e m e n ti nJ a p a n Ar e v i s e dr e g u l a t i o na n dam a n a g e m e n tp r o c e s si nm e d i c a li n s t i t u t i o n s ．W a s t eM a n a g e m e n t ，2 0 0 5 2 5 6 1 6 6 2 1 ． [ 8 ] W a l t e rR ．N i e s s e n ．C o m b u s t i o na n dI n c i n e r a t i o nP r o c e s s e s T h i r dE d i t i o n ，R e v i s e da n dE x p a n d e d [ M ] ．M a r c e lD e k k e r 。N e wY o r k 。2 0 0 2 3 0 1 3 0 8 ． [ 9 ] B ．K ．L e e ，M ．J ．E l l e n b e c k e r ，R ．M ．E r s a s o ，A l t e r n a t i v e s f o rt h et r e a t m e n ta n dd i s p o s a lo fh e a h h e a r ew a s t e si nd e v e l o p i n gc o u n t r i e s [ J ] ．W a s t eM a n a g e m e n t2 0 0 4 2 4 1 4 3 1 5 1 ． [ 1 0 ] 陈红盛，邹亮，白庆中．我国医疗废物处理技术及其应用前 景[ J ] ．中国环保产业，2 0 0 4 2 3 2 3 5 ． [ 1 1 ] 张益，赵由才．生活垃圾焚烧技术[ M ] ．北京化学工业出 版社，2 0 0 0 ． [ 1 2 ] 袁宏伟．沈凯，昌鹏，等．L X R F 立式热解气化焚烧炉技术及 生活垃圾焚烧系统[ J ] ．锅炉技术，2 0 0 4 1 1 7 1 7 6 ． [ 1 3 ] 徐长忠，袁长友．医疗垃圾处理新工艺一高温热解[ J ] ．中 国环保产业，2 0 0 4 ． 2 8 4 8 5 ，8 7 ． D i s c u s s i o no fM e d i c a lW a s t eI n c i n e r a t i o nT e c h n o l o g y X I ER o n g ，L IJ i e ，L Uj i d o n g S t a t ek e yL a b o r a t o r yo fC o a lC o m b u s t o r ，H u z a h o n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ， W u h a n4 3 0 0 7 4 ，C h i n a K e yw o r d s m e d i c a lw a s t e ；h a z a r d o u sw a s t e ；i n c i n e r a t i o n ；p y r o l y s i s A b s tr a c t T h i sp a p e ra n a l y z e st h ec o m p o s i t i o na n dt h ep h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e so f m e d i c a lw a s t e ．T h es t a t u s ，h a z a r d s ，c h a r a c t e r i s t i c so fm e d i c a lw a s t ea r er e v i e w e d ．T h ed e v e l o p m e n to fd o m e s t i ca n da b r o a dw a s t ei n c i n e r a t i o nt e c h n o l o g ya r es u m m a r i e d ．M a n yu n i v e r s i t i e sa n dr e s e a r c hi n s t i t u t e si nC h i n ah a v ed e v o t e dt od e v e l o pm e d i c a lw a s t ei n c i n e r a t o r ． D e m o n s t r a t i o np r o je c t so nm e d i c a lw a s t ei n c i n e r a t i o na r es e tu p ．T h ea r t i c l ea l s oc o m p a r e d t h et h r e et y p e so fm e d i c a lw a s t ei n c i n e r a t o r ．T h er e s u l ts h o w sp y r o l y s i sa n dg a s i f i c a t i o n t e c h n o l o g y b a s e di n c i n e r a t o r sd e v e l o p e di nr e c e n ty e a r s ，h a su n i q u ea d v a n t a g e si nt h et r e a t m e n to fm e d i c a lw a s t e ．S ow ef o c u so nt h en e wb u r n i n gp r o c e s s h e a tp y r o l y s i s ． 上接第3 7 页 e c o n o m i ce f f i c i e n c yo ft h eb o i l e r ，i ti sf o u n dt h a tt h ef u r n a c ea r c h ’Se x i s t e n c ei nt h i st y p eo f b o i l e ri t s e l fw o u l dl e a dt oa s hf o u l i n g ；n o tr u n n i n ga tf u l lc a p a c i t yi nl o n gp e r i o da n dt h eu n e v e ns p e e do ft h eg a sf l o w i n gi nt h eb o i l e ri st h es e c o n g dr e a s o na n dt h ed e v i c eo fa c o u s t i c s o o tb l o w e rw h i c hc a n ’tb ec o m p e t e n tf o rt h ew o r kb e c a u s eo fi t sl o w e re n e r g yi st h et h i r d r e a s o n ．A f t e ri n v e s t i g a t i n ga n dr e s e a r c h i n gav a r i e t yo fs o o t b l o w e r s ’a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so nu s i n gs i t u a t i o n ，t h ep a p e rp r e s e n t st h eb e s tp r o g r a mw h i c hi st oi n s t a l lc o m b u s t i o ng a s p u l s es h o c kw a v es o o t b l o w e r ． 万方数据 燃煤电站锅炉折焰角积灰的原因分析及对策研究燃煤电站锅炉折焰角积灰的原因分析及对策研究 作者刘志强， 董建军， 彭望明， 徐爱祥， LIU Zhi-qang， DONG Jian-jun， PENG Wang- ming， XU Ai-xiang 作者单位中南大学能源科学与工程学院,湖南,长沙,410083 刊名 锅炉技术 英文刊名BOILER TECHNOLOGY 年，卷期2009，405 引用次数0次 参考文献10条参考文献10条 1.刘志强.刘志华.黎晓麟 炉内配风方式对燃烧特性影响的数值模拟与试验研究 20073 2.盛昌栋 对煤粉炉结渣、积灰及其影响的认识 19979 3.岑可法.樊建人.池作和 锅炉和热交换器的积灰、结渣、磨损原理和计算 1998 4.赵永刚 电站锅炉蒸汽吹灰系统综述 19965 5.姜根山.田静 发展中的声波除灰技术 19993 6.李中华.韩东太.刘建军 燃气脉冲在线吹灰装置及其控制系统的研制与应用 20001 7.马湘勇 锅炉结渣的原因分析及防治对策 19986 8.尹民权.王长征.王富楼 锅炉吹灰器型式及利弊 20002 9.周宇伟 我国电站锅炉吹灰器的使用概况及问题分析 19943 10.姚纪恒.冯景源.罗红新 锅炉蒸汽吹灰、声波吹灰和高能燃气脉冲吹灰的技术经济比较 200112 相似文献5条相似文献5条 1.学位论文 曾锦波 600MW机组锅炉模型屏区气流特性的试验研究和数值模拟 2005 电力生产的发展直接影响到国民经济的发展，在我国电力行业中广泛采用了四角切圆燃烧煤粉锅炉，电站锅炉生产的安全性和经济性一直是电力行 业所追求的目标，过热器和再热器超温爆管正是困扰电厂正常安全运行的主要问题之一，而热偏差的存在是过热器和再热器超温爆管存在的主要原因 ，故对四角切圆燃烧锅炉屏区气流特性的研究具有很大的实用价值。 影响烟温偏差的因素较多，主要包括炉内过程和锅内过程两方面。就锅内过 程而言,引起汽温偏差的原因有吸热偏差,流量偏差，结构偏差及进口汽温偏差等；就炉内过程而言，学术上较一致的看法是烟气流量沿流通截面分布不 均匀，即烟速偏差而致，对烟速偏差的形成原因目前有多种解释，比较一致的观点是由于残余旋转造成的。研究屏区气流分布特性及形成原因，如何减 小气流偏差是本科题研究的重点。 本文以600MW机组锅炉试验台架为模型，采用冷态试验方法和数值模拟方法对大型锅炉屏区气流进行了深入研究 。通过应用FLUENT软件对锅炉屏区气流进行数值模拟，知道了锅炉屏区气流偏差形成的主要原因，及屏区气流分布的特点。同时对锅炉试验模型流场的 测量，表明得出的锅炉屏区气流速度分布与数值计算结果吻合良好，这说明运用FLUENT软件对四角切圆燃烧锅炉进行数值模拟是可行的。 研究表 明，可通过以下方法降低屏区气流偏差反切风的配风方式；设计时适当减小假想切圆直径来减弱炉膛出口的残余旋转；改造折焰角的结构，如加长其 高度，或者改变折焰角深度；增加炉膛高度以延长衰减历程；特定的屏式受热面的布置方式来加速其衰减。 2.会议论文 周月桂.窦文宇 大容量四角切向燃烧锅炉炉膛结构对水平烟道内烟气速度偏差影响的研究 1998 该文对引进型600MW机组四角切向燃烧锅炉进行冷态模化试验，系统地研究了分隔屏布置和不同折焰角结构对水平烟道内气流速度不均匀性的影响。 试验结果表明，在现有的炉膛结构下水平烟道仍存在较大的速度不均匀性。通过对上部炉膛分隔屏布置和折焰角结构进行改进，提出了新的折焰角结构 和分隔屏布置，可以明显减小水平烟道内气流速度场的不均匀性，为解决大容量四角切向燃烧锅炉水平烟道烟气偏差提供了有价值的试验数据，可供新 锅炉设计和旧锅炉改造参考。 3.学位论文 丁士发 切向炉受控涡量及其对锅炉热偏差影响的研究 2003 引进型大容量电站锅炉多采用四角切圆燃烧方式,在炉膛出口处存在强烈的残余旋转,该残余旋转导致屏区有较大的烟温偏差,造成锅炉过热器和再热 器受热面经常发生超温爆管,严重影响电厂的安全和经济运行.该文系统研究了热偏差产生的机理,得到了有重要应用价值的观点和结论.该文提出一种能 有效避免伪扩散,包含QUICKER和上风差分的新混合模型差分格式.并用之模拟了一种异型折焰角结构,通过数值模拟方法,研究了残余旋转强度和炉膛充满 度情况,认为,异型折烟角结构优于现折焰角结构.该文从切圆燃烧出发,首先提出受控涡量燃烧模式,通过起旋和控旋的相互作用,保持炉内的切圆旋转保 持在相对弱旋状态,避免气流贴壁以致过分增大旋转强度,使炉膛出口的残余旋转处在电厂可接受的范围内,从而对屏区过热器和再热器受热面不产生灾难 性的影响.该文用数值模拟方法研究了利用不同层二次风控旋时,对炉内气流的影响,包括角动量流率,炉膛出口MVD最大速度偏差的影响,给出了压力偶 矩的解释.该文结合着改进后的热偏差的计算方法,对蒸汽侧热偏差进行了深入研究.首次采用结合蒸汽侧和烟气侧综合治理的办法,使用受控涡量燃烧模 式改善德州电厂3＃炉的炉内空气动力场,降低炉膛出口的残余旋转强度,降低炉膛出口的烟气偏差;通过流量计算和热偏差计算,对屏式再热器的同屏流量 偏差进行了治理,提出了改造方案,并付诸实施.经过改造后一年多的实际运行表明,计算结果与实测结果相符.沿炉膛宽度方向的偏差减小,原来超温的管 子壁温也降低到许用应力温度内,再热器出口汽恢复到设计值,实现了以较小的结构改动和投资费用,取得很好的经济效益.该次攻关实施方案已推广应用 到华能德州发电厂的1＃炉和2＃炉上,均取得明显的效果.4＃炉的改造实施将于2003年6月实施. 4.期刊论文 李彦鹏.许晋源.Li Yanpeng.Xu Jinyuan 折焰角结构对上部炉膛流场影响的数值研究 -热能动力工程 1999,146 采用空度概念对折焰角在不同结构下炉内流场进行了数值模拟,研究了折焰角结构对炉膛出口残余旋转和水平烟道入口处速度分布的影响,并结合冷 模试验验证了结果,为电站锅炉的设计及改造提供了有价值的参考资料.图7表1参4. 5.学位论文 周细建 大型锅炉过热器、再热器炉内管子壁温的工程预测 2008 电力工业是国民经济发展的先导产业，其发展程度一直是衡量社会文明和经济发达程度的标志。为满足现代社会对电力日益增长的需要以及对电站 热电经济性和环保要求的不断提高，发展大容量高参数火电机组已势在必行。然而，由于设计制造、运行管理等诸多因素的影响，我国一大批大容量电 站锅炉过热器、再热器相继发生超温爆管事故，严重影响了机组的安全、经济运行，因此开展对过热器、再热器超温爆管的研究具有非常重要的意义。 本文首先介绍了国内外关于过热器、再热器超温爆管问题的研究现状，从理论上分析了引起热偏差及超温爆管的原因。在总结前人研究的基础上 ，对原有的单点壁温计算公式进行了发展和完善，提出了较为通用的壁温分段计算模型，对壁温计算中涉及的几个重要参数角系数、炉膛辐射因子等进 行了计算公式的推导，避免了以前采用查曲线图带来的计算误差。利用建立的模型，并结合一台300MW锅炉后屏过热器进行了工质温度及壁温计算，对计 算结果进行了图形化处理并做了相应分析，分析得出对于本锅炉后屏过热器各屏最外圈管右下弯头处为最容易发生超温爆管的危险部位，尤其以第8屏最 外圈管右下弯头处壁温最高，原因主要有两点第一，这些部位烟气温度高，热负荷大，容易发生高温腐蚀；第二，与折焰角之间易形成烟气走廊，加 速烟气流动，从而对管壁形成强烈冲刷，导致管壁减薄，因此应着重加强对这些部位的预防与监测。为建立炉内外壁温的关系，本文定义了一个新的参 数过余温度Φbtb-tgtb为各根管子右下弯头处的管壁温度，tg为同管出口处的工质温度，tg的数值实质上就代表了炉外监测点的管壁温度，过余温度 Φb是一个与流量不均系数ηG及热负荷不均系数η9有关的量。文中分别单独研究了过余温度与流量不均系数的关系及过余温度与热负荷不均系数的关系 ，并分析了管子出口工质温度、过余温度及炉内最高管壁温度三者之间的关系。提出了利用炉外壁温预测管子炉内最高壁温的原则及定量的方法，以达 到锅炉运行中利用炉外壁温的信息预测炉内最高壁温的目的。 本文链接 下载时间2010年3月21日