论文部分内容阅读
【摘要】:锅炉省煤器在锅炉的正常工作之中具有至关重要的地位。本文对锅炉省煤器进行概述,探讨了其工作过程中产生泄漏的原因,并提供了一种新型的检漏方法,希望能为锅炉省煤器的检漏工作开展提供一定的指导作用。
【关键词】:锅炉 省煤器 泄漏原因 检漏方法
1、引言
省煤器作为锅炉的重要部件之一,其工作的安全稳定性具有十分重要的作用。省煤器在使用中,经常会出现泄漏故障,国内外的很多学者都对其进行研究探讨,但针对泄漏原因和检漏方法研究较少。鉴于此,本文针探究了其泄漏原因,并提供了一种检漏方法,能够极大的减少检漏时间,提高工作效率。
2、锅炉省煤器泄漏原因探究
2.1锅炉省煤器分类与作用
锅炉省煤器对烟气温度降低、节能减排起关键作用,作为锅炉必备部件之一的省煤器的分类也不尽相同:
(1)按照与炉体本身的关系分为非沸腾式和沸腾式两种省煤器。有阀门控制作为非沸腾式省煤器的显著特点,通常应用于低压工业锅炉中。其给水被加热后流出省煤器,出口水温低于饱和水温度,安装时需要设置旁通烟道以便烟气流入烟囱,避免蒸汽产生。沸腾式省煤器与炉体紧密相连,无阀门控制,出口水温达到饱和水温度。其安全性能相对较高,缩小了蒸发受热面,控制了炉膛体积。
(2)根据制造材料不同分为铸铁和钢管省煤器。铸铁式多用于非沸腾式省煤器中,强度相对不高材料易脆,受冲击性能及弱,一旦发生冲击,设备将会损坏。其广泛应用于小于2.5MPa压力的锅炉中。钢管式则多用于沸腾式省煤器中,钢管式省煤器经济适用,压力承受能力强,自身重量轻、体积小,受到当代生产部门的欢迎。
(3)按安装形式不同分为立式省煤器和卧式省煤器。 立式省煤器不占空间,但功率不可以做的太大。卧式省煤器效率高,但占地方,积灰严重。
(4)根据烟气流向与给水方向可分为顺流、逆流和混合流三种形式省煤器。 顺流式省煤器是烟气与给水流动方向一致的一类省煤器。流动方向相反则称为逆流式省煤器。当受热面既有顺流又有逆流时,则为混流式省煤器。逆流式省煤器最为经济适用,可以获得最大的温压,受热面缩小,热传递效果好,但由于局部温度过高容易造成材料损坏,很少单独使用;顺流式省煤器可获温差小,虽然对整体受热面面积减小有影响,但其对系统性能有保护作用,得到广泛应用。
(5)按自身形状分为光管和翅片两类省煤器。
光管式省煤器外形美观,性能良好被早期锅炉使用,但因其扩展换热面积小,体积相对较大,逐渐退出省煤器历史舞台。螺旋翅片是近年来兴起的一种高效、性能优良的省煤器,近年来广泛应用于大型锅炉生产中。其扩展换热面积大幅度增加,结构小巧,效率高,抗压能力增强,易于清洗等一系列有点成为生产部门信赖形式。
2.2锅炉省煤器泄漏原因探究
2.3.1磨损泄漏
磨损造成的泄漏。首先造成磨损最主要的因素是飞灰浓度较大的问题,灰粒的含量较多,这就会增加灰粒的撞击次数,必然会增加磨损的程度。由于现在锅炉用煤的种类繁多,造成燃煤中的含灰量超出规定值,导致燃煤的灰分增加,浪费燃煤,造成燃烧烟气飞灰浓度增大,导致省煤器磨损出现泄漏。其次是烟气流速是造成磨损的只要因素之一。国内外学者都对烟气流速和磨损量的关系进行过大量研究,研究结果结果表明,两者为2.3次方的正比例关系,烟气的流动速度越大,省煤器的磨损程度就会越严重。
2.3.2腐蚀泄漏
按照省煤器腐蚀部位进行分类一般可分为管外和管内两种腐蚀情况。
(1)管外腐蚀也成为低温腐蚀,属于硫酸腐蚀的一种,具体是指锅炉烟气在省煤器的管路之中流动时,省煤器表面管壁温度较低,从而导致硫酸蒸汽发生凝结形成酸液,在省煤器的管外壁上附着,从而造成管外壁的酸腐蚀泄漏。管外腐蚀的化学反应方程式为:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
只有在低温阶段才会出现省煤器的管外腐蚀,因为低温阶段管壁的温度低,能够导致酸气很好的凝结。
(2)管内腐蚀也称为吸氧腐蚀,属于氧腐蚀的一种,具体是指锅炉中经过处理的给水仍然含有一定浓度的氧,而由于氧化学性质十分活泼,很易于铁元素进行反应,生成铁的氧化物Fe2O3和Fe3O4,这就是铁锈,从而造成省煤器铁设备的腐蚀,其反应原理为:
由以上化学反应方程式可知,省煤器管内的水流在高温下容易导致省煤器管内的氧化腐蚀,在管的内壁上形成腐蚀斑点或者坑陷,导致省煤器的管内泄漏,造成很大的安全隐患。
2.3.3振动泄漏
省煤器中的气流在高速流动的过程中,会产生三种不同的流动方向,平行流动、横向流动和S形流动。这会引起省煤器气流中产生涡流,导致管路振动,并且气流和管路之间也会出现振动叠加,致使管路弯曲变形,三种不同的流动方式都会不同程度的激发涡流以及强化涡流,从而影响省煤器管路的正常工作,引起振动泄漏。
3、锅炉省煤器检漏方法
由上文可知,省煤器在工作过程中会出现泄漏故障问题,这就要就必须及时进行处理,否则会引起停产造成损失。针对所面临的的问题,制作了一种特殊查漏工具,能够快速进行查漏,提高省煤器的共组效率。
3.1省煤器检漏工具
省煤器内管束布置复杂,安装间隙为8mm,寻找泄漏点十分困难,研究出45°斜面检漏方法,能够很好的进行检漏,节省时间。
检漏共需要两个工具, 8#铁丝一根,长度为1.5米,一端制作为圆弧形状,圆弧半径与省煤器的管路半径相同;直径6mm钢筋一根,长度1.5米,一端焊接薄铁块,大小为10cm x 10cm。
3.2检漏方法概述
(1)进入省煤器末端管道,确定泄漏点的大约位置;
(2)使用薄铁块将泄漏位置的水流遮断,根据水流的流动方向确定管路位置,进行初步的位置确定;
(3)使用带弧度的铁丝,沿着管道的45°角的间隙,寻找泄漏点的位置,利用铁丝的末端圆弧勾住泄漏点的管道根部,并且进行管路计数,按照从上到下,记录所在管路在第15排位置;
(4)进行水平方向管路计数,沿着此根管道向伸钩方向,记录根数为15;
(5)最后从连箱管道一侧记录此条管道所在的排数为第8排,确定泄漏管道位置,进行泄漏封堵处理措施。
3.3检漏方法效果
此检漏方法经过实践验证,查找省煤器泄漏点十分准确,并且节约时间很多,传统方法一般为31~35小时,通过改进操作,优化方案,使用此方法检查时间缩短到20小时,极大的提高了检漏的工作效率,能够较快的使生产恢复,从而能能够节省大量成本。
3.4检漏方法问题和改进
这种检漏方法能够有效的发现问题,前提是需要进行停止生吃,进行冷却降温后才能进行检查,使得检查时间滞后,并且受到现场条件的制约。本方法能够确定泄漏点的具体位置,不能够提供跟详细的泄漏位置的信息,不利于下一步处理方案的设计发展。针对此问题,以后可以进行先进仪器设备的开发,能够在不停止生产的前提下,进行问题的解决和检测。
4、结语
省煤器的检漏在锅炉的工作过程中具有十分重要的作用,本文的检测方法具有到一定的使用价值,但是仍然存在一些问题,例如无法确定泄漏点具体泄漏原因如腐蚀、开焊等,在以后的研究中,希望各位同行能够针对其进行更深层次的探索,为省煤器的检漏工作发展做出贡献。
参考文献:
[1] 阎维平,马凯,高正阳. 增压富氧燃煤锅炉省煤器管束磨损研究[J]. 西安交通大学学报,2013(03)
[2] 杨志鹏,孙艳平. 15CrMoG螺旋水冷壁冷裂纹产生原因分析及解决方案[J]. 科技创新导报,2012(35)
【关键词】:锅炉 省煤器 泄漏原因 检漏方法
1、引言
省煤器作为锅炉的重要部件之一,其工作的安全稳定性具有十分重要的作用。省煤器在使用中,经常会出现泄漏故障,国内外的很多学者都对其进行研究探讨,但针对泄漏原因和检漏方法研究较少。鉴于此,本文针探究了其泄漏原因,并提供了一种检漏方法,能够极大的减少检漏时间,提高工作效率。
2、锅炉省煤器泄漏原因探究
2.1锅炉省煤器分类与作用
锅炉省煤器对烟气温度降低、节能减排起关键作用,作为锅炉必备部件之一的省煤器的分类也不尽相同:
(1)按照与炉体本身的关系分为非沸腾式和沸腾式两种省煤器。有阀门控制作为非沸腾式省煤器的显著特点,通常应用于低压工业锅炉中。其给水被加热后流出省煤器,出口水温低于饱和水温度,安装时需要设置旁通烟道以便烟气流入烟囱,避免蒸汽产生。沸腾式省煤器与炉体紧密相连,无阀门控制,出口水温达到饱和水温度。其安全性能相对较高,缩小了蒸发受热面,控制了炉膛体积。
(2)根据制造材料不同分为铸铁和钢管省煤器。铸铁式多用于非沸腾式省煤器中,强度相对不高材料易脆,受冲击性能及弱,一旦发生冲击,设备将会损坏。其广泛应用于小于2.5MPa压力的锅炉中。钢管式则多用于沸腾式省煤器中,钢管式省煤器经济适用,压力承受能力强,自身重量轻、体积小,受到当代生产部门的欢迎。
(3)按安装形式不同分为立式省煤器和卧式省煤器。 立式省煤器不占空间,但功率不可以做的太大。卧式省煤器效率高,但占地方,积灰严重。
(4)根据烟气流向与给水方向可分为顺流、逆流和混合流三种形式省煤器。 顺流式省煤器是烟气与给水流动方向一致的一类省煤器。流动方向相反则称为逆流式省煤器。当受热面既有顺流又有逆流时,则为混流式省煤器。逆流式省煤器最为经济适用,可以获得最大的温压,受热面缩小,热传递效果好,但由于局部温度过高容易造成材料损坏,很少单独使用;顺流式省煤器可获温差小,虽然对整体受热面面积减小有影响,但其对系统性能有保护作用,得到广泛应用。
(5)按自身形状分为光管和翅片两类省煤器。
光管式省煤器外形美观,性能良好被早期锅炉使用,但因其扩展换热面积小,体积相对较大,逐渐退出省煤器历史舞台。螺旋翅片是近年来兴起的一种高效、性能优良的省煤器,近年来广泛应用于大型锅炉生产中。其扩展换热面积大幅度增加,结构小巧,效率高,抗压能力增强,易于清洗等一系列有点成为生产部门信赖形式。
2.2锅炉省煤器泄漏原因探究
2.3.1磨损泄漏
磨损造成的泄漏。首先造成磨损最主要的因素是飞灰浓度较大的问题,灰粒的含量较多,这就会增加灰粒的撞击次数,必然会增加磨损的程度。由于现在锅炉用煤的种类繁多,造成燃煤中的含灰量超出规定值,导致燃煤的灰分增加,浪费燃煤,造成燃烧烟气飞灰浓度增大,导致省煤器磨损出现泄漏。其次是烟气流速是造成磨损的只要因素之一。国内外学者都对烟气流速和磨损量的关系进行过大量研究,研究结果结果表明,两者为2.3次方的正比例关系,烟气的流动速度越大,省煤器的磨损程度就会越严重。
2.3.2腐蚀泄漏
按照省煤器腐蚀部位进行分类一般可分为管外和管内两种腐蚀情况。
(1)管外腐蚀也成为低温腐蚀,属于硫酸腐蚀的一种,具体是指锅炉烟气在省煤器的管路之中流动时,省煤器表面管壁温度较低,从而导致硫酸蒸汽发生凝结形成酸液,在省煤器的管外壁上附着,从而造成管外壁的酸腐蚀泄漏。管外腐蚀的化学反应方程式为:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
只有在低温阶段才会出现省煤器的管外腐蚀,因为低温阶段管壁的温度低,能够导致酸气很好的凝结。
(2)管内腐蚀也称为吸氧腐蚀,属于氧腐蚀的一种,具体是指锅炉中经过处理的给水仍然含有一定浓度的氧,而由于氧化学性质十分活泼,很易于铁元素进行反应,生成铁的氧化物Fe2O3和Fe3O4,这就是铁锈,从而造成省煤器铁设备的腐蚀,其反应原理为:
由以上化学反应方程式可知,省煤器管内的水流在高温下容易导致省煤器管内的氧化腐蚀,在管的内壁上形成腐蚀斑点或者坑陷,导致省煤器的管内泄漏,造成很大的安全隐患。
2.3.3振动泄漏
省煤器中的气流在高速流动的过程中,会产生三种不同的流动方向,平行流动、横向流动和S形流动。这会引起省煤器气流中产生涡流,导致管路振动,并且气流和管路之间也会出现振动叠加,致使管路弯曲变形,三种不同的流动方式都会不同程度的激发涡流以及强化涡流,从而影响省煤器管路的正常工作,引起振动泄漏。
3、锅炉省煤器检漏方法
由上文可知,省煤器在工作过程中会出现泄漏故障问题,这就要就必须及时进行处理,否则会引起停产造成损失。针对所面临的的问题,制作了一种特殊查漏工具,能够快速进行查漏,提高省煤器的共组效率。
3.1省煤器检漏工具
省煤器内管束布置复杂,安装间隙为8mm,寻找泄漏点十分困难,研究出45°斜面检漏方法,能够很好的进行检漏,节省时间。
检漏共需要两个工具, 8#铁丝一根,长度为1.5米,一端制作为圆弧形状,圆弧半径与省煤器的管路半径相同;直径6mm钢筋一根,长度1.5米,一端焊接薄铁块,大小为10cm x 10cm。
3.2检漏方法概述
(1)进入省煤器末端管道,确定泄漏点的大约位置;
(2)使用薄铁块将泄漏位置的水流遮断,根据水流的流动方向确定管路位置,进行初步的位置确定;
(3)使用带弧度的铁丝,沿着管道的45°角的间隙,寻找泄漏点的位置,利用铁丝的末端圆弧勾住泄漏点的管道根部,并且进行管路计数,按照从上到下,记录所在管路在第15排位置;
(4)进行水平方向管路计数,沿着此根管道向伸钩方向,记录根数为15;
(5)最后从连箱管道一侧记录此条管道所在的排数为第8排,确定泄漏管道位置,进行泄漏封堵处理措施。
3.3检漏方法效果
此检漏方法经过实践验证,查找省煤器泄漏点十分准确,并且节约时间很多,传统方法一般为31~35小时,通过改进操作,优化方案,使用此方法检查时间缩短到20小时,极大的提高了检漏的工作效率,能够较快的使生产恢复,从而能能够节省大量成本。
3.4检漏方法问题和改进
这种检漏方法能够有效的发现问题,前提是需要进行停止生吃,进行冷却降温后才能进行检查,使得检查时间滞后,并且受到现场条件的制约。本方法能够确定泄漏点的具体位置,不能够提供跟详细的泄漏位置的信息,不利于下一步处理方案的设计发展。针对此问题,以后可以进行先进仪器设备的开发,能够在不停止生产的前提下,进行问题的解决和检测。
4、结语
省煤器的检漏在锅炉的工作过程中具有十分重要的作用,本文的检测方法具有到一定的使用价值,但是仍然存在一些问题,例如无法确定泄漏点具体泄漏原因如腐蚀、开焊等,在以后的研究中,希望各位同行能够针对其进行更深层次的探索,为省煤器的检漏工作发展做出贡献。
参考文献:
[1] 阎维平,马凯,高正阳. 增压富氧燃煤锅炉省煤器管束磨损研究[J]. 西安交通大学学报,2013(03)
[2] 杨志鹏,孙艳平. 15CrMoG螺旋水冷壁冷裂纹产生原因分析及解决方案[J]. 科技创新导报,2012(35)