大别山过热器

锅炉过热器系统第一节概述过热器是锅炉中将一定压力下的饱和水蒸气加热成相应压力下的过热水蒸气的受热面。

类型和特点过热器按传热方式可分为对流式、辐射式和半辐射式；按结构特点可分为蛇形管式、屏式、墙式和包墙式。

它们都由若干根并联管子和进出口集箱组成。

管子的外径一般为30～60毫米。

对流式过热器最为常用，采用蛇形管式。

它具有比较密集的管组，布置在 450～1000℃烟气温度的烟道中，受烟气的横向和纵向冲刷。

烟气主要以对流的方式将热量传递给管子，也有一部分辐射吸热量。

屏式过热器由多片管屏组成，布置在炉膛内上部或出口处，属于辐射或半辐射式过热器。

前者吸收炉膛火焰的辐射热，后者还吸收一部分对流热量。

我厂锅炉采用美国B&W公司RBC自然循环燃煤锅炉的标准布置。

系单炉膛、平衡通风，固态排渣全悬吊结构，尾部分烟道倒L型布置。

炉膛由膜式水冷壁构成，炉膛上部布置屏式过热器，炉膛折焰角上方有二级高温过热器，在水平烟道处布置了垂直再热器，尾部竖井由隔墙分成前后两个烟道，前部布置水平再热器，后部布置一级过热器和省煤器。

第二节过热器系统的主要设备过热器由顶棚、包墙、一级过热器、屏式过热器及二级过热器组成。

1．顶棚管和包墙顶棚管处于炉膛和水平烟道上部，由Φ76×9，12Cr1MoVG管和12Cr1MoV扁钢（或扁销钉）焊成鳍片管组成，节距为150mm，便于过热器和再热器管子穿过。

整个顶棚和穿墙管处的密封结构先是在鳍片上打上耐火塑料，再置以高冠板结构的金属密封（如图2-2所示）只要按照制造厂图纸要求精心施工，就能实现良好的炉顶密封。

包墙管绝大部分制成膜式结构，并根据运输条件最大限度地在厂内组装。

顶棚和包墙壁管的蒸汽流程如图2-1所示。

图2-1 顶棚及包墙管流程图锅筒顶部引出的饱和蒸汽分成两路进入过热器其中一路的流程为：锅筒→12根Φ133×16mm，饱和蒸汽连接管→水平烟道侧墙下集箱→66根Φ42×5，15CrMoG管的水平烟道侧包墙→水平烟道侧墙上集箱→12根Φ133×16mm连接管引入尾部竖井前墙上集箱（Φ245×40mm 12Cr1MoVG）。

屏式过热器爆管原因分析及处理1. 引言1.1 背景介绍屏式过热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于许多工业领域，如电厂、化工厂等。

它的主要作用是将高温的介质冷却至所需的温度，以保证设备的安全运行。

在实际运行过程中，屏式过热器也会出现爆管的情况，给生产带来不良影响。

屏式过热器爆管问题的出现主要是由于一系列原因引起的。

高温和高压条件下，管道材料容易受到腐蚀和磨损，导致管壁变薄，从而减弱了其承压能力。

操作不当、维护不到位也会导致管道内部积聚杂质，影响传热效果，使管道温度过高，加速管壁的老化和破裂。

设计不合理、材料选用不当等也是导致屏式过热器爆管的常见原因。

了解屏式过热器爆管的原因对于及时采取有效的处理措施至关重要。

在接下来的文章中，我们将分析屏式过热器爆管的原因，并提出一些常见的处理方法和预防措施，以帮助读者更好地了解和解决这一问题。

1.2 问题提出屏式过热器是热力发电厂中常见的设备，其主要作用是将汽水混合物中的水汽分离出来，保证汽水循环系统正常运行。

在实际运行中，屏式过热器爆管问题时有发生，给生产造成了严重影响。

问题主要表现为过热器管道突然爆裂，导致高温和高压蒸汽泄漏，不仅损失较大，还会对设备和人员造成严重危害。

面对这一问题，如何有效地分析屏式过热器爆管的原因，并采取有效的处理和预防措施，成为热力发电厂工程技术人员亟需解决的难题。

本文将对屏式过热器爆管问题进行深入分析和探讨，以期为相关工程技术人员提供一定的参考和借鉴。

2. 正文2.1 过热器爆管的原因分析过热器爆管是指在使用过程中，过热器发生爆管现象，导致设备损坏和安全隐患。

造成过热器爆管的原因主要有以下几点：1. 设备老化：随着设备使用时间的增长，设备中的材料可能会出现老化现象，导致设备壁厚变薄，强度减弱，从而容易发生爆管。

2. 水质问题：水质不合格、水处理不当等因素会导致水垢在过热器内壁堆积，产生水垢层，影响传热效率，增加过热器内部水压，使过热器容易发生爆管。

过热器检修工艺标准1.1 设备概述及技术参数1.2 设备概述过热器按吸热及结构特点分为5级。

第一级包覆过热器，它包括前炉顶、后炉顶、水平烟道两侧墙、后烟井四周墙和隔墙过热器及低过、低再的悬吊管等。

第二级是低温过热器，第三级是分隔屏，第四级是后屏过热器，第五级是高温过热器。

炉顶及后烟井属于过热器系统，饱和蒸汽从汽包顶部由18根Φ159的连接管引入前炉顶进口集箱，进入111根Φ51×7的前炉顶管再至炉顶中间集箱，部分的蒸汽流量则从布置在炉顶进口集箱两端的6根Φ159×20的旁路管直接引入水平烟道侧墙上集箱，以降低炉顶过热器的阻力。

前炉顶由焊接短鳍片组成，前炉顶管上焊有支承吊耳，并设有供可升降检修平台用的缆绳管孔。

低温过热器布置在后烟井的后烟道。

它由Φ57的四组蛇形管组和一垂直管段组成。

横向节矩114mm，共110排以3根套弯成蛇形管组。

四大片分隔屏布置在炉膛上方，横向平均节矩为2560mm，每片分隔屏由6小片管屏组成，其中每3小片管屏组成一组。

每小片管屏均由8根Φ54的管子组成。

因此可使最里圈和最外圈的流量偏差减少，从而可减少每片管屏的热偏差。

同时分隔屏下部2米范围内的外圈管采用Φ54材质为TP-347H的管子，更能确保运行的安全性。

后屏布置在炉膛出口处，共20片，每片屏由14根U形管子组成。

外圈管Φ60，内圈管Φ54，位于炉膛内的后屏高度为14.2M。

后屏下部2米范围内的外3圈管子以及后屏底端水平段的内圈夹持管段采用TP-347H的管子，以确保其运行的安全性。

高温过热器布置在折焰角上方，管屏共54片，每片由6根管子组成，外圈管Φ54，内圈管Φ51。

1.3 设备规范（技术参数）过热器设备规范详见表8。

表1 过热器设备规范级别名称及图号管子规格材质单位数量节矩备注第一级过热器前炉顶540847-E1-05φ51×7 20G 根111 114 焊接短鳍片散装管后炉顶及后墙541847-E1-01(03)φ45×6 20G 根112 114 膜式管屏后烟井前墙541847-E1-02φ45×6 20G 根111 114 悬吊管+膜式管屏后烟井两侧墙541847-E1-05φ45×6 20G 根2×110 114 膜式管屏后烟井隔墙541847-E1-06Aφ51×7 20G 根110 114 悬吊管+膜式管屏水平烟道两侧墙541847-D1-04φ45×6 20G 根2×47 94 膜式管屏低再悬吊管540847-E1-08φ54×8 15CrMo 根2×47 94 膜式管屏低过悬吊管540847-E1-08φ54×8 15CrMo 根2×55 228 散装管第二级低温过热器540847-E1-04φ57×6.5 12Cr1MoV20G15CrMo排110 114四组蛇形管组，规格材料见插图5φ57×7第三级过热器分隔屏过热器540847-E1-01φ54×6.5TP-347H12Cr1MoV15CrMo片 4 2560每片有6小片管屏组成，管子的规格材料见插图2φ54×7φ51×6.5φ51×7.5φ60×9第四级过热器后屏过热器540847-E1-02φ54×8 12Cr1MoVT91TP-347H12Cr2MoWVTiB片20每片屏由14根U形管子组成, 外圈管Φ60，内圈管Φ54，管子的规格材料见插图3φ54×9φ60×8φ60×10第五级高温过热器540847-E2-01φ51×7.5 T91TP-347H片54每片由6根管子组成，外圈管Φ54，内圈管Φ51。

大别山发电厂一期2×600MW工程工程管理情况汇报2007年5月工程简报（2007年第5期）总第二十五期（#2锅炉受热面焊接）中电投电力工程有限公司大别山项目部编制日期:2007年5月25日编制单位:中电投电力工程有限公司大别山项目部编制人: 郑楚瑶审核人: 王绪民批准人: 杨青云联系电话:传真电话:电子邮箱: zm目录一、工程准备情况二、工程招标情况三、工程形象进度四、工程量与投资完成情况五、设备物资到货情况六、工程质量情况七、安全文明施工情况八、存在问题和困难九、下月份工作计划一、工程准备情况1.1 A标段工程（#1机主厂房、炉后区域及公用部分）⑴机组排水槽施工准备。

⑵主厂房砌体封闭施工准备。

⑶空压机房交安准备1.2 B标段工程（#2机主厂房、炉后区域）⑴ #2机主厂房建筑工程做施工准备。

⑵ #2机烟道支架施工准备。

1.3 C标段工程（烟囱、冷却塔及循环水泵房）⑴ #1冷却塔配水管安装准备。

⑵ #2冷却塔填料施工准备。

⑶循环水泵房交安准备。

1.4 D标段工程（输煤、燃油及化水区域）⑴翻车机室交安准备。

⑵锅炉补给水处理车间设备安装准备。

⑶补给水管线安装施工准备。

⑷ 4#-6#栈桥钢桁架进行拼装、吊装准备1.5 E标段工程（脱硫区域）⑴脱硫电控楼设备基础土建交安准备。

⑵ #1GGH支架第二层安装准备。

二、工程招标情况：三、工程形象进度1、本月工程进度关键节点的开工与竣工项目1.1 机组排水槽开始施工；1.2 #2炉5月7日水冷壁上部及折烟角吊装完；1.3 #1炉磨煤机基础台板砼浇筑完；1.4 #1炉送风机、一次风机基础及支架短柱施工完；1.5 #1除氧煤仓间墙体开始砌筑；1.6 翻车机室配电间上部结构开始施工；1.7 1#-3#栈桥3AB皮带机安装完成；1.8 ＃2斗轮机开始安装；1.9 燃油泵房供油泵开始安装；1.10 ＃1吸收塔壁板焊接完；2、土建工程主要单位工程2.1 #1、#2主厂房地下结构完成100%；2.2 #1机、#2机汽机间上部结构A排柱施工完成；2.3 #1、#2除氧煤仓间上部结构施工完成；2.4 循环水泵房上部结构、砌筑工程施工完；2.5 #1、#2机汽轮发电机基础工程施工完成；2.6 #1、#2锅炉基础工程完成100%；2.7 #1锅炉地下设施基本完成；2.8 集控楼建筑封闭施工基本完成；2.9 脱硫建筑#1吸收塔、增压风机、氧化风机房、烟道出口支架以及电控楼基础施工完；2.10 烟囱钢结构及内筒内衬施工完成；2.11 燃料建筑完成90%；2.12 综合水泵房封闭施工完成；2.13 水处理系统封闭目前完成约95%；2.14 推煤机库上部砼结构完；2.15 #1冷却水塔淋水填料施工完成；2.16 混煤筒仓施工至8.5米；2.17 卸油栈台上部结构砼施工完成；2.18 空压机室交安；2.19 灰库基础出零米；2.20 燃油泵房交安；2.21 翻车机室网架施工完；3、安装工程主要单位工程及主要分部工程3.1 ＃1炉水冷壁安装90％；3.2 ＃1炉磨煤机过轨吊轨道安装完；3.3 ＃1炉连通管安装60％；3.4 ＃1炉顶棚管道安装完；3.5 ＃1炉电除尘器安装95％；3.6 ＃1炉受热面焊接38443道焊口；3.7 ＃1炉启动锅炉安装90％；3.8 ＃2炉水冷壁安装30％；3.9 ＃2炉高温再热器吊装完；3.10 ＃2炉屏式过热器吊装完；3.11 ＃2炉空气预热器密封装置安装90％；3.12 ＃2炉受热面焊接15217道焊口；3.13 ＃1输煤皮带机构架安装完；3.14 ＃2斗轮机开始安装。

过热器原理
过热器是一种常见的热交换设备，它主要用于将饱和蒸汽加热至超过饱和温度
的状态，以提高蒸汽的热能利用率。

在工业生产和能源领域，过热器具有重要的作用，下面将对过热器的原理进行详细介绍。

首先，过热器的工作原理可以通过热力学的角度来解释。

在蒸汽发生器中产生
的蒸汽通常是饱和蒸汽，即蒸汽的温度达到了饱和温度，无法再提供更多的热量。

而过热器的作用就是通过外部的热能输入，使饱和蒸汽的温度进一步升高，从而变成过热蒸汽。

这样的过热蒸汽具有更高的温度和热能，可以提高热能的利用效率，提高工作效率。

其次，过热器的原理还可以从热传递的角度来理解。

过热器通常由管束或板式
换热器构成，热介质（如热水或热油）在管束或板式换热器内部流动，而蒸汽则在管束或板式换热器外部流动。

热介质释放出的热量通过传导和对流的方式传递给外部的蒸汽，使蒸汽的温度逐渐升高，最终达到过热状态。

这种热传递的方式保证了过热器的高效工作。

此外，过热器的原理还与传热表面的设计和材料选择有关。

为了提高传热效率，过热器的传热表面通常采用具有良好传热性能的材料，如不锈钢、铜合金等。

同时，传热表面的设计也需要考虑传热面积的增大和传热系数的提高，以确保充分利用热能，实现蒸汽的过热。

总的来说，过热器的原理涉及热力学、热传递和传热表面设计等多个方面，其
核心在于通过外部热能输入提高蒸汽的温度，使其达到过热状态，从而提高热能的利用效率。

在工业生产和能源领域，合理设计和高效运行的过热器对于提高系统能效具有重要意义。

通过对过热器原理的深入了解，可以更好地应用和优化过热器，实现能源的节约和环境的保护。

过热器运行问题-热偏差及壁温计算收集于网络，如有侵权请联系管理员删除第二节过热器壁温计算锅炉过热器、再热器爆管是造成火电机组非正常停机的重要原因之一，严重影响了火电机组的安全、经济运行，而且过热器、再热器管的失效在大型电站中具有一定的普遍性。

过热器的失效类型主要有短期超温、长期超温、氧化减薄、高温腐蚀等，诸多失效形式均与过热器壁温状况有着直接或间接的关系。

对于工作在高温状态下的过热器、再热器而言，控制其管壁超温是运行中的首要任务。

一、温度计算公式过热器和再热器受热面管子能长期安全工作的首要条件是管壁温度不能超过金属最高允许温度。

过热器和再热器管壁平均温度的计算公式为：max q t t t gz g b β112式中b t —管壁平均温度，o C ；gz t —管内工质的温度，o C ；gz t —考虑管间工质温度偏离平均值的偏差，o C ；—热量均流系数；β—管子外径与内径之比；m ax q —热负荷最大管排的管外最大热流密度，kw/m 2；2α—管子内壁与工质间的放热系数，kw/m 2.o C ；δ—管壁厚度，m ；λ—管壁金属的导热系数，kw/m..o C 。

二、壁温影响因素(1)工质温度：过热器和再热器任何部位的管壁超温都会威胁到整台机组的安全，为了使整台机组的过热器、再热器壁温不超温，运行中整体汽温的保持是非常重要的。

除此之外，各平列出口的工质温度差别越小对过热器、再热器的壁温安全越有利；(2)热偏差：壁温最高的位置是热偏差最大的位置。

当过热器、再热器温度处于正常水平时，但整个区域存在诸多不均匀因素，也会造成过热器、再热器局部壁温过高，影响过热器、再热器的安全性；第二节过热器热偏差一、热偏差概念从上式可，管内工质温度和受热面热负荷越高，管壁温度越高；工质放热系数越高，管壁温度越低。

由于过热器和再热器中工质的温度高，受热面的热负荷高，而蒸汽的放热系数较小，因此过热器和再热器是锅炉受热面中金属工作温度最高、工作条件最差的受热面，管壁温度接近管子钢材的最高允许温度，必须避免个别管子由于设计不良或运行不当而超温损坏。

过热器温度处理
过热器是锅炉中用于将饱和蒸汽加热到过热状态的部件。

过热器蒸汽温度的处理对于锅炉的安全运行和效率至关重要。

在处理过热器温度时，主要通过控制煤水比和使用两级减温水来进行微调。

第一级减温水通常布置在分隔屏过热器出口的管道上，第二级减温水则布置在后屏过热器出口的管道上。

通过调整减温水的流量，可以微量地控制蒸汽温度。

如果过热器蒸汽温度过高，可以采取一系列措施。

首先，可以适当增大减温水调整门的开度，同时密切关注减温器后蒸汽温度的变化，确保温度稳定在合适范围内。

其次，通过调整燃烧，降低火焰中心的位置。

减少上层燃烧器的风煤量，同时增加下层燃烧器的风煤量，这样的燃烧调整可以有效控制过热器温度。

如果需要，还可以降低锅炉的负荷，甚至在必要时停止上排磨煤机的运行，以减少热量输入。

另外，加强对水冷壁的吹灰工作，有助于保持传热效率，降低过热器温度。

在进行过热器温度处理时，务必严格遵循相关的安全规定，并在必要时寻求专业人员的指导。

准确的温度控制不仅可以确保锅炉的安全运行，还能提高锅炉的效率和性能。

同时，定期的维护和检查也是保障过热器正常工作的重要环节。

过热器检修第一节设备结构特点过热器受热面由四部份组成,第一部份为顶棚及后竖井烟道四壁及后竖井分隔墙; 第二部份是布置在尾部竖井后烟道内的低温过热器；第三部份是位于炉膛上部的屏式过热器；第四部份是位于折焰角上方的高温过热器。

过热器系统按蒸汽流程分为：顶棚过热器、包墙过热器/分隔墙过热器、低温过热器、屏式过热器及高温过热器。

按烟气流程依次为：屏式过热器、高温过热器、低温过热器.整个过热器系统布置了一次左右交叉,即屏过出口至高温过热器进口进行一次左右交叉，有效地减少了锅炉宽度上的烟气侧不均匀的影响.锅炉设有两级四点喷水减温，每级喷水分两侧喷入，每侧喷水均可单独地控制,通过喷水减温可有效减小左右两侧蒸汽温度偏差。

1）顶棚过热器及后竖井区域包墙过热器来自启动分离器的蒸汽由连接管进入顶棚过热器入口集箱。

顶棚过热器上设有专供检修炉膛内部的炉内检修平台用绳孔。

蒸汽从顶棚出口集箱通过若干根连接管分别引入中隔墙、前、后包墙，后竖井两侧包墙及水平烟道两侧包墙入口集箱，通过包墙管加热后分别到包墙出口集箱。

所有包墙过热器均为全焊接膜式壁结构。

后竖井下部集箱引出连接管到包墙混合集箱,从混合集箱再引连接管到低过进口集箱。

前烟道低再蛇形管支撑在前包墙和中隔墙上，后烟道省煤器吊挂管支吊低过、省煤器蛇形管，重量由省煤器吊挂管吊杆传递到炉顶大板梁上。

2）低温过热器左右两侧各个包墙混合集箱分别引两根连接管从两端送入低温过热器进口集箱。

低温过热器布置在后竖井后烟道内,分为水平段和垂直出口段。

整个低温过热器为顺列布置，蒸汽与烟气逆流换热。

低温过热器水平段管组通过省煤器吊挂管悬吊在大板梁上，垂直出口段通过与低温过热器出口集箱相连而由集箱吊架悬吊在大板梁上。

3）屏式过热器经过低温过热器加热后，蒸汽经低过出口连接管、一级减温器及屏过进口连接管后引入屏过进口混合集箱，通过混合集箱进入每个屏过进口分配集箱.辐射式屏式过热器布置在炉膛上部区域，在炉深方向布置了 2 排，两排屏紧挨着布置，每一排管屏沿炉宽方向布置若干片屏.屏式过热器蛇形管均由集箱承重并由集箱吊杆传至大板梁上。