[精品]余热锅炉过热器超温问题分析及对策

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1、余热锅炉过热器超温问题分析及对策余热锅炉过热器超温问题分析及对策摘要：针对余热锅炉普遍存在的过热器容易超温的问题，从过热器运行工况，变形过热器材质分析等方面查找原因，分析危害，提出解决措施。关键词：余热锅炉过热器减温器超温中图分类号：TK229文献标识码：A1前言某钢铁企业为有效利用高炉排放的烟气，在高炉尾部建造了一台余热锅炉，利用锅炉产生的过热蒸汽发电，以降低炼钢成本。余热锅炉型号为Q160/775-50-3.82/450。锅炉至2009年安装至今，运行过程中一直存在过热器超温现象。2012年全面检验屮，发现高温过热器

2、部分管子变形严重。变形量大于一个管径。喷水减温器喷水量远远超过设计值。2锅炉概述2.1锅炉主要参数(见表1)序号参数名称单位数值1额定蒸汽温度°C4502额定蒸发量T/h503额定蒸汽压力Mpa3.824额定烟气量Nm3/h1600005额定烟气温度°C7756额定喷水减温水量T/h5.22.2锅炉汽水流程锅筒一低温过热器入口集箱一低温过热器出口集箱一导气管一减温器一高温过热器入口集箱一汇汽集箱2.3锅炉在正常运行工况下实测数据(表2)序号参数名称单位工况1工况2工况31低温过热器出口蒸汽温度°C4094104032高温

3、过热器出口蒸汽温度°C4784894753高温过热器入口烟气温度°C9909279194减温器喷水量T/h8.88.79.53主要原因分析3.1对比表1与表2可知，市于设计工况与实际工况不匹配，高温过热器入口烟气温度一直超温，设计烟气温度为775°C,而实际烟气温度平均达900多摄氏度。按照拉逊一一密勒公式进行如下计算：Tl(lgS+C)=T2(lgN+C)式中:T1—设计使用温度K;S—设计寿命h;T2--实际壁温K；N--实际寿命h;C—常数(取20)经查强度计算书设计，壁温T1二773k,设计寿命S=10000实际

4、过热器壁温取T2二788kIgN=[Tl(lgS+C)/T2]-C得N二3・499X104h从计算结果可知，即使实际壁温仅超温15摄氏度，过热器寿命都会受到很大的影响，该炉安装至2012年，刚好三年多一点，和过热器管子严重变形时间和吻合。说明过热器管一直处于超温运行状态，而这个状态对其寿命的影响确实很大。3.2高温过热器管子材质为12CrlMoV,经金相检验，发现有过热特征,珠光体球化级别为4级。（金相照片见图片1）图片1参考《锅炉安全技术监察规程》及《火力发电厂用12CrlMoV钢珠光体球化评级标准》、《火电厂金相检验

5、与评定技术导则》，过热器管球化严重，变形量大于一个管径也超过了《锅规》规定范围。3.3为了调整过热器出口温度，减温器需要大量喷水，造成减温水流量大增，对比表1与表2流量平均增加3.8T/ho这会增加减温器温差应力，恶化减温器工作环境。4问题解决方案4.1适当降低给水温度由表1参数可知，给水温度150°C,通过适当降低给水温度，从而降低高温过热器进口蒸汽温度，同时降低过热器入口烟气温度。但由于炼钢高炉尾气屮含S份较多，考虑省煤器低温腐蚀，给水温度不能过低。4.2减少过热器换热面积减少4排高温过热器管，3排低温过热器管，以减

6、少过热器的吸热量,降低过热器负荷，同时降低减温器温差应力。4.3在原有减温器基础上串联一个混合式减温器，减轻原有减温器负担。小结炼钢企业的高炉尾气因为烟气量不稳定，常常随着企业炼钢产量的变化而变化，所以常常造成利用尾气发电的余热锅炉工况不稳定，其中,过热器超温问题尤为严重。过热器的超温运行对其寿命影响极大，更有可能加重减温器负担，重则酿成事故，轻则导致过热器爆管。因此，如果烟气温度超温，必须适当调整过热器受热面积，减少过热器吸热量，以降低过热器壁温。同吋在类似炼钢企业的余热锅炉设计中，建议将烟气负荷余量适当放大。参考文献

7、：[1]范从振•锅炉原理[M]•中国电力出版社，1986[2]锅炉安全技术监察规程•新华出版社，2012[3]火力发电厂用12CrlMoV钢珠光体球化评级标准.中国电力出版社,2004[4]火电厂金相检验与评定技术导则•中国电力出版社,2001[5]赵钦新•余热锅炉研究与设计.中国标准出版社,2010