循环流化床锅炉屏式过热器管屏变形的研究
2017年第24卷第7期
技术与市场技术研发
循环流化床锅炉屏式过热器管屏变形的研究
任亚萍
(华西能源工业股份有限公司，四川自贡643001)
摘要:很多已经投运的循环流化床锅炉在运行中暴露出屏式过热器变形、超温、爆管的问题，存在安全隐患，严重影响
了锅炉的安全、连续、稳定运行，造成运行成本增加。分析造成这些问题的原因，并提出相应的整改措施，取得了良好的
效果。
关键词：循环流化床锅炉；屏式过热器；变形
The deformation study research of CFB platen supperheater
REN Yaping
(China Western Power Industrial Co. ,Ltd. ,ZiGong643301, China)
Abstract:Many Circulating Fluidized Bed( C F B)boilers which has been put into operationexpose problems like platen superheat-
ertransformation and over temperature,t ube - burst.Pose a s^ety hazard,seriously afect the boiler srfe and continuous and sta-
ble operation.increaseed the operation cost.Analysis of the causes of these problems,and propose ment measures,good results have been achieved.
Key words ：Circulating fluidzed bed；Platen supperheater；Deformation
doi：10. 3969/j.issn.1006 - 8554. 2017.07.039
〇引言
以某电厂已投运的50 M W C F B锅炉为例，该锅炉运行半 年时间后发现屏式过热器管屏有变形现象。在炉膛内，燃料燃 烧产生的烟气携带大量床料、高浓度的烟气冲刷屏式过热器管 子，极易造成磨损，甚至爆管，严重威胁机组的安全、稳定运行。1分析与讨论
该项目为高温高压机组，锅炉结构为单汽包、自然循环、循 环流化床燃烧方式。第一跨是全封闭的模式壁炉膛，炉膛内靠 近前墙沿宽度间隔布置4片水冷屏、4片屏式过热器，第二跨 是两台汽冷式高温分离器，下部是两套机械式J阀回料器，第 三跨尾部烟道按烟气流向布置高温过热器，低温过热器、省煤 器、空气预热器。该锅炉的设计燃料为贫煤，低位热值16 700 Kj/ kg。主要运行参数为:过热蒸汽流量:220 t/h，过热蒸汽压 力:9. 81 M P a,过热蒸汽温度540丈，省煤器进口给水温度215丈，排烟温度140T.
屏式过热器管子规格帅42 x5，炉内炉外管子材料均为：12C1M o V G,扁钢材质:12C1M o V;烟气温度:870丈；蒸汽温度：47丈，工作压力：10. 18 M P。屏式过热器管（12CrlM〇V G)线膨 胀系数为13.97 X10-6m/(m ?丈），单位胀系量4.21 m m/m,水冷壁管(20G)线膨胀系数为13.71 X10-6m/(m ?丈），单位 胀系量6. 24 m m/m,且屏式过热器管与水冷壁管壁温不同，导 致二者膨胀量不同。因此，在屏的穿顶棚水冷壁的密封罩盒处 装有膨胀节，以补偿涨差。
该锅炉在运行半年后，炉内屏过发生爆管，停炉检修，发现 4片屏式过热器均有不同程度的弯曲变形，四片屏式过热器自 左往右编号1#、2#、3#、4#，本次检修发现2#屏变形最为严重，从浇注料终止端往上几乎弯曲成S型，靠近炉膛中心线侧的管子与扁钢拉裂，3#屏最低端的浇注料也有部分脱落。
屏式过热器布置在炉膛前部，与前墙水冷壁垂直布置，在 屏式过热器最下端敷设有耐磨浇注料，以防高浓度的灰冲刷磨 损管屏发生爆管，屏式过热器进口集箱在炉前与炉膛前墙的刚 性梁固定在一起，随炉膛一起向下膨胀。屏式过热器为悬吊结 构，出口集箱在炉膛顶部，用可变弹簧吊架固定在顶板上，屏式 过热器受热时，以屏式过热器最低点为零点，自身自下而上自 由膨胀，吸收与水冷壁间的涨差。本次停炉对屏式过热器进行 全面检查后发现，屏式过热器穿炉顶的金属膨胀节内敷设有保 温浇注料，且保温浇注料与管子之间没有敷设沥青，且金属膨 胀节的上端法兰与管子点焊。启炉后，保温浇注料受热膨胀，使得管子在受热后无法自由向上膨胀(设计管子与浇注料之间 有3 m m的间隙，且敷设有沥青），不能通过炉顶的可变弹簧吊 架吸收管子位移，管子本身也无法吸收因膨胀产生的应力，最 终引起屏式过热器管子弯曲变形。当锅炉启、停、升降负荷时，屏式过热器内蒸汽流量小，换热效果差，炉膛内温度变化快，变 形情况会更加严重。屏式过热器受热膨胀后不能通过炉顶向 上膨胀是屏变形的主要原因。
引起屏式过热器弯曲变形的其他原因可能有:弹簧吊架在 安装时，指示板没有指示在零位，吊架安装高度不准确，预紧力 不足，管屏的热膨胀位移不能被弹簧吊架完全吸收;管屏本身 刚度不足，管屏自身的热位移无法传递至上端的弹簧吊架;管 屏每根管子内蒸汽流量不均，当锅炉启停炉、甩负荷、低负荷运 行时，过热屏内蒸汽流量小，很容易造成管壁超温，管屏一旦超 温，管子局部金相组织会发生变化，管屏抗弯强度大大降低，管 屏更易变形，使用寿命显著缩短。
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