新型DZ蒸汽锅炉水冷壁爆管分析与对策

2006年部队某单位安装1台新型DZL4—1．25-AⅡ蒸汽锅炉，当年使用，锅炉采用锅外钠离子交换水处理，锅炉主要用于宾馆洗浴和食品加工。2008年9月19日，锅炉运行中，发生水冷壁管爆管事故，大量汽水喷入炉膛，使锅炉无法正常运行而紧急停炉。经检查发现锅炉左侧第3#水冷壁管爆管泄漏，停炉进行割管、管端封堵修理后，锅炉继续运行，运行不到1个月时间，相继锅炉左侧4=#～7#水冷壁管又发生爆管泄漏。停炉后经我所检验发现，爆管左右相邻4根水冷壁管均有不同程度胀粗现象。为查明锅炉事故原因，做出相应防范措施，对爆管水冷壁管及相邻水管进行割管检验。     

600MW超临界循环流化床锅炉水冷壁热应力分析

为研究超临界循环流化床锅炉水冷壁的变形问题,在实炉测量某600 MW超临界循环流化床锅炉炉膛水冷壁壁温分布的基础上,采用数值模拟方法对距离布风板30m高度处4.6m×2m区域的水冷壁管进行了热应力分析。结果表明:80%负荷工况下,距离布风板30m高度处区域的水冷壁管沿炉膛高度方向的温度变化率较大,热应力分布极不均匀;计算区域的水冷壁管整体向下膨胀,由于存在膨胀偏差,水冷壁向火侧向炉内凸起变形,最大变形量约1.14mm;对于整个水冷壁管屏而言,存在的变形量叠加会加剧水冷壁磨损,甚至造成爆管事故。     

1000MW机组锅炉水冷壁泄漏原因分析

介绍了1000MW机组锅炉水冷壁泄漏时异常现象,并根据爆管的特征分析泄漏的原因.同时根据泄漏管运行工况、设备结构、金相分析查找裂纹的来源,制定出相应的防范措施.     

1000MW塔式直流锅炉炉膛水冷壁管壁温度和热负荷分布的试验研究

对2台1 000MW超超临界压力塔式直流锅炉炉膛水冷壁管壁温度和热负荷分布进行了测量和计算,并对不同负荷工况、不同磨煤机投运方式下的热负荷和管壁温度分布规律以及炉膛上部垂直水冷壁的热负荷分布进行了分析.结果表明:1 000MW塔式直流锅炉炉膛热负荷的分布规律与其他四角切圆燃烧锅炉炉膛热负荷的分布规律基本一致.由于在最上层的燃烧器上方布置了燃尽风,对炉内烟气的扰动加强,导致沿管长方向的热负荷在54m标高处波动较大;在燃尽风喷嘴中心线以上,因受到燃尽风进入炉膛的影响,水冷壁热负荷大幅度下降.为了避免炉膛大比热区传热恶化,可以将处于拟临界点附近的水冷壁布置在低热负荷区域.     

电站锅炉水冷壁区域高温腐蚀及横向裂纹原因分析

某电厂1台600MW前后墙对冲亚临界锅炉在炉内实施了低氮燃烧改造,1年后检查发现水冷壁管出现较大面积的高温腐蚀和横向裂纹缺陷,严重影响锅炉的安全稳定运行。通过对缺陷区域水冷壁管进行取样试验,采用宏观观察、微观能谱和XRD等手段,分析了水冷壁管产生高温腐蚀和横向裂纹的原因。     

国产UP直流炉水冷壁改造方案分析

针对姚孟电厂300MW直流锅炉改造方案进行了水动力分析,对比了改造前后锅炉水冷壁的负流量响应特性和正流量响应特性,指出该炉垂直管圈炉膛水冷壁水动力特性不佳,低负荷运行造成水冷壁超温及管间流体和金属温差大爆管的主要原因是高质量流速设计及其产生的负流量响应特性,给类似锅炉改造提供了借鉴经验。     

超超临界锅炉垂直水冷壁热偏差监测系统的应用

针对大容量双切圆锅炉水冷壁热偏差问题,根据水冷壁管结构特征及下水冷壁管出口汽温等运行数据,研究开发B/S架构垂直管圈水冷壁热偏差监测系统。系统实现了水冷壁管工质流量偏差,工质热偏差,沿炉宽、炉深烟气热负荷偏差的在线监测。监测结果为判定水冷壁管内异常阻力特性、分析炉膛热负荷分布规律、优化锅炉燃烧、避免超温引起的降参数运行,提供了有效可靠的数据支持,并为下一步水冷壁监测技术研究工作打下基础。     

超临界压力W火焰锅炉炉膛水冷壁热负荷分布的试验研究

对某2×600 MW超临界压力变压运行W火焰直流锅炉炉膛水冷壁壁温进行了测量,获得了水冷壁热负荷的分布,并对不同工况下的热负荷进行了分析.结果表明:磨煤机投运方式对炉拱下方冷灰斗区域热负荷的影响较大;启动过程中,下部水冷壁热负荷的分布不均匀,但大部分测点的热负荷维持在400kW/m2以内;在满负荷工况下,热负荷很高且分布不均匀;炉内形成了前墙压后墙的燃烧形式.     

负荷变化对900 MW超临界锅炉炉内燃烧影响的数值模拟

利用Fluent软件对1台900 MW四角切圆燃烧锅炉在不同负荷下炉内燃烧过程进行了数值模拟,分析了负荷变化对炉内流动和传热的影响规律.结果表明:在高负荷工况下运行时,炉内燃烧充分且稳定,但是炉内火焰更容易冲刷水冷壁,可能发生局部结渣现象;在低负荷工况下运行时,炉内火焰充满度较差,切圆燃烧的稳定性显著下降,炉膛水冷壁灰污表面温度也相应降低,水冷壁表面结渣的倾向弱化,沿高度方向水冷壁吸热不均匀性增大.由于该锅炉的低NOx燃烧器采用了分离燃尽风,使得高温区扩展,火焰中心高度比采用有关标准推荐的方法计算所得结果高4~5 m.     

600MW超临界W火焰锅炉燃烧特性及水冷壁分布参数混合模拟

以东方锅炉600MW超临界W火焰锅炉为研究对象,从非预混燃烧、气相湍流、颗粒相轨道模型、辐射传热、煤粉挥发分燃烧等模型入手,运用计算流体力学软件FLUENT进行了计算流体力学(CFD)模拟,同时建立了炉膛水冷壁一维分布参数模型,将其得到的水冷壁温度分布作为CFD模拟的边界条件,通过两种模型的混合模拟,得到了更为准确的基础工况和变负荷工况下炉膛内温度场、流场、组分浓度场的分布特性,并分析了炉内煤粉燃烧规律的变化。     

一起热水锅炉爆管的原因分析

我市某单位于2001年12月投入使用的2台型号为QXL4．2—1．0／95／70-AⅡ型锅炉,经过冬季的运行后，发现该炉炉膛水冷壁管反复出现爆管现象,发生爆管的部位在炉膛主燃烧区和前水冷壁管顶棚段。检查整个破口处特征是：管径有明显胀粗、管壁减薄呈刀刃状、爆口较大、呈嗽叭口状、爆管左、右的管子也出现严重胀粗现象，经切割下来的胀粗段进行检查，发现水管内壁结垢2mm左右。锅炉其余受压部件情况正常．     

基于水动力计算的锅炉出口温度及热负荷分布分析

为了精确掌握电站锅炉高温受热面出口区域的温度,给出了水动力计算流程,测定了管壁温度分布,并根据原有出口温度分布状态计算出炉膛宽度方向上的热负荷分布。研究结果得到:在炉膛宽度方向上并未形成连续的热负荷分布。热负荷分布状态和炉内燃烧过程紧密关联,在锅炉燃烧过程中,会由于风量或粉量分布不均匀的情况等因素导致热负荷出现偏差。根据热力与锅炉水动力计算数据推断出下炉膛水冷壁管出口温度,发现实际测量值和计算值基本一致,表现出相同的温度分布规律。     

电站锅炉炉膛爆炸事故原因及预防

电站锅炉炉膛爆炸是火力发电厂事故中比较严重的事故之一.论述了电站锅炉因煤粉等燃料的爆燃、水冷壁爆管、过热器爆管、再热器爆管、炉底析铁氢爆等导致炉膛破坏的原因,并针对不同的爆炸原因,分别提出了相应的预防炉膛爆炸措施.     

600MW超临界循环流化床锅炉运行优化试验研究

在600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉上完成了一系列试验。试验包括60 m高CFB冷模试验、600 MW超临界CFB锅炉炉内(包括外循环系统)燃烧与传热均匀性试验以及水冷壁传热特性试验,分别研究了60 m高CFB冷模试验提升管内气固浓度分布、给煤均匀性对600 MW超临界CFB锅炉炉膛出口烟气成分均匀性的影响、二次风射程随负荷变化规律;分析了100%负荷下600 MW超临界CFB锅炉水冷壁汽水温度分布特性,并通过水冷壁背火侧壁温分析了水冷壁壁面气固流动特性、热流密度特性。通过这些试验研究发现炉膛上部(距布风板40 m以上)气固浓度随着炉膛高度的增加仅轻微增加;炉膛底部风煤混合对炉膛出口的烟气成分有强烈影响;通过测量水冷壁背火侧壁温可以分析获得炉内水冷壁壁面附近多项热力参数。     

蒸汽锅炉膜式水冷壁管泄漏原因分析及预防

3台55 t/h蒸汽锅炉在近两年内多次发生膜式水冷壁管爆管泄漏事故,采取多项措施后仍无法消除隐患。经过现场查询锅炉运行与管理方面情况、锅炉水质取样检测,并对锅炉水质、锅炉垢样及泄漏管子等取样后进行实验室分析,最终得出膜式水冷壁管泄漏原因是碱性环境作用下的低应力腐蚀性贯穿裂纹损坏,最后还提出了针对性的事故预防措施。     

UP直流锅炉水冷壁运行安全性分析

本文使用计算机辅助计算方法，以上海石洞口电厂投运的UP直流锅炉水冷壁为对象，在炉内火焰中心发生偏斜的非正常工况的热负荷分布以及机组负荷为300MW、200MW、240MW以及210MW的不同负荷下，计算水冷壁各管屏内工质的水力偏差及热偏差，并据此计算水冷壁管壁金属温度，以判断哪些管屏在哪些位置可能发生水冷壁爆管事故，并提出防止发生爆管事故的措施和机组的安全运行分析提供根据。本文的计算结果可供其他UP直流锅炉水冷壁的运行安全性分析作参考．图5表5     

新型锅壳式热水锅炉回水方式的改造

新型锅壳式热水锅炉采用一系列新技术和新工艺，在减少锅筒底部鼓包、后管板裂纹漏水问题等方面效果是显著的，有效地减少故障发生率，延长了设备使用寿命。但在锅炉实际运行中，炉膛热负荷较高，因水冷壁管中水流速不均匀、流量分配不适应炉膛负荷分布而导致水管损坏的情况时有发生。结合检验案例，对水冷壁管产生裂纹漏水的成因做了探讨，并对其中几台锅炉进行了集箱后端回水方式引射改造，取得了一定的效果，有效防止了水冷壁管裂纹漏水的发生。     

苏联30万瓩机组燃油锅炉下辐射区的温度工况

判别下辐射区工作可靠性的水冷壁管管壁温度是与燃烧过程的组织、燃料品种、燃料量以及锅炉负荷等因素有关。为了搞清楚锅炉负荷和燃烧过程对水冷壁下辐射区温度工况的影响,在30万瓩机组ПК-41型~*双炉体燃油直流锅炉上进行了这方面的试验研究工作。ПК-41燃油锅炉每个炉膛中部有一个缩腰,把它分隔成燃烧室和冷却室二部分。在下辐射区前后墙上分别对冲布置4只容量为4.5吨/时燃油量的切向叶片双通道旋风式燃烧器。炉膛深度5.9米,燃烧器中心线间     

超音速喷涂防磨的应用及质量控制

水冷壁管磨损是循环流化床锅炉受热面磨损删中最突出的问题,采取炉膛内热喷涂或补焊后热喷涂的方法,在水冷壁管磨损区域或部位喷涂金属耐磨层来提高耐磨性。选择喷涂方法与耐磨涂层、喷涂质量检查验收,是炉内热喷涂质量控制的关键。实践表明,在炉膛内进行超音速喷涂金属耐磨层,使水冷壁管因磨损漏泄、爆管得到有效控制。     

一起水冷壁管爆管事故分析

某厂一台KZW2—13—AⅡ斜推往复炉排锅炉,在1987年5月9日上午出现锅炉左侧炉墙有大面积渗水,当即停炉。拆开左侧炉墙,发现一根水冷壁管爆管,水自爆管处流出。该锅炉在1986年5月29日也出现了一次左侧水冷壁管爆管,两次爆管间隔时间仅一年。事故发生第二天上午,我们对该锅炉进行了全面检查:锅炉右侧水冷壁管无严重腐蚀现象,紧靠水冷壁管的耐火材料为白色质干。左侧水冷壁管大面积腐蚀,紧靠水冷壁管的耐火