熱水鍋爐低壓運行爆管事故的原因

1、Word文檔熱水鍋爐低壓運行爆管事故的原因 熱水鍋爐低壓運行事故的分析 （二）管壁結(jié)垢直接導(dǎo)致了水冷壁管的過熱損壞 1鍋爐受熱面金屬的溫度總是高于其中工質(zhì)的溫度。當(dāng)管壁受熱面較清潔時候，由于熱量被水汲取而得到充分的冷卻，受熱面金屬的強度在平安工作的范圍內(nèi)。但是，假如受熱面結(jié)了水垢，金屬的狀況就會發(fā)生向擔(dān)心全的變化。對于碳酸鹽水垢來說，它的熱阻是一般鋼的幾十倍。受熱面水垢的存在阻擋了金屬熱量的釋放。直接引起管內(nèi)壁熱儲量增加，導(dǎo)致管壁溫度增高。當(dāng)管壁結(jié)1mm的水垢時，管壁溫度將生高100以上，而管壁溫度上升導(dǎo)致鋼材的強度下降。而從現(xiàn)場水冷壁的顏色推斷，損壞管處的壁溫的確曾經(jīng)超過500以上。所以結(jié)垢

2、使管壁超溫過熱，強度下降，最終導(dǎo)致裂開。 2.水垢和鋼材的熱膨脹系數(shù)不同，這又導(dǎo)致垢層局部開裂或脫落，這使較低溫度的熱水與溫度相當(dāng)高的管壁相接觸，引起管壁溫度的巨大變化，并使管內(nèi)壁受到冷熱應(yīng)變，產(chǎn)生巨大的應(yīng)力。以致使管子發(fā)生許多裂紋。 3.管壁溫度上升，管子就會發(fā)生伸長，因而造成頂棚管和水冷壁管的凸出變形。 （三）低壓運行下，過冷沸騰是導(dǎo)致水冷壁管結(jié)垢的主要緣由 1.本爐為上鍋筒進(jìn)水和出水，屬于自然循環(huán)的熱水鍋爐。自然循環(huán)的熱水鍋爐是靠上升管和下降管水溫不同而造成的重度差形成水循環(huán)動力。水循環(huán)平安牢靠的必要條件是各回路和各回路的熱偏差管都處于穩(wěn)定的循環(huán)狀態(tài)。而在熱水鍋爐的上升管中，當(dāng)局部熱負(fù)荷

3、較大或工作壓力較低時，在管內(nèi)可能產(chǎn)生過冷沸騰。由于在壓力低的狀況下，水的飽和溫度也降低。在發(fā)生過冷沸騰時，假如靠近管壁的過熱水層厚度不大，則在受熱面形成的氣泡可能直接與欠熱水接觸，此時的氣泡根部是蒸發(fā)過程。在氣泡超過過熱水層是蒸汽冷凝過程。氣泡的蒸發(fā)和冷凝嚴(yán)峻時可引起水擊，從而導(dǎo)致鍋爐部件的損壞。熱水鍋爐進(jìn)行鍋外化學(xué)處理的補水硬度為0.6毫克當(dāng)量/升，比蒸汽鍋爐大20倍。管內(nèi)的過冷沸騰將直接導(dǎo)致在汽化點四周結(jié)垢加劇。因此對于熱水鍋爐來說過冷沸騰是很危急的。而且熱水鍋爐不象蒸汽鍋爐那樣，受熱面的水是汽化蒸發(fā)狀態(tài)，熱水鍋爐的受熱面管子內(nèi)不允許發(fā)生汽化，并且管內(nèi)的水溫也不能過高。所以受熱面管子不發(fā)生

4、超溫、汽化、或過冷沸騰是保證熱水鍋爐自然循環(huán)平安性的主要目的。 本臺鍋爐右側(cè)水冷壁管水循環(huán)流量?。o引射管接入下降管）。在受熱面管的橫截面上，水溫分布是不同的，管壁處較管中心處水溫高，因此在某段管的橫截面上，當(dāng)平均水溫尚未達(dá)到飽和溫度tbh，而管內(nèi)壁溫度tb卻超過了飽和溫度。兩者之差達(dá)到肯定值時，在管內(nèi)壁開頭生成氣泡，發(fā)生汽化，當(dāng)氣泡與欠熱水接觸時冷凝消逝，發(fā)生過冷沸騰現(xiàn)象。過冷沸騰的產(chǎn)生直接導(dǎo)致管內(nèi)壁汽水處的鹽類蒸濃結(jié)垢，垢層的持續(xù)增厚使熱阻不斷加大，管子的導(dǎo)熱性能下降，最終造成管壁超溫，消失過熱變形，以至發(fā)生爆管。 2.鍋爐水冷壁管過冷沸騰校核計算： 鍋爐運行時避開發(fā)生過冷沸騰的條件：tb

5、tstgr5 式中： tb管內(nèi)壁面溫度，由傳熱方程知tb=t+q/a ts工作壓力下水的飽和溫度 tgr發(fā)生過冷沸騰時管壁過熱度 tgr=0.35×q0.3/p0.15 q：管內(nèi)壁傳熱熱流密度Kcal/m2h t：流體（欠熱水）水溫度 a：管內(nèi)壁水對流換熱系數(shù)a=(7.13+0.0449t)×（wr0.8/dn0.2） wr：管內(nèi)流體 質(zhì)量流速kg/m2s   dn：管內(nèi)徑m （2）鍋爐在設(shè)計壓力下運行時的過冷沸騰校核計算： 鍋爐設(shè)計壓力p：1.0MPa 爐膛高溫區(qū)管內(nèi)壁傳熱熱流密度q： q=9.49×104Kcal/m2h（由鍋爐熱力計算查得

6、） dn：管子內(nèi)徑0.045m 受熱面管截面積；f=0.2m2 飽和水溫度ts=183.2（查表） 循環(huán)水量G：96000kg/h a.發(fā)生過冷沸騰管壁過熱度計算： tgr=0.35×q0.3/p0.15 =0.35×949000.3/100.15  =7.7 b.管內(nèi)流體質(zhì)量流速計算； wr=G/3600f =96000/3600×0.2 =133.3kg/m2s c.管內(nèi)壁水對流換熱系數(shù)計算a a=(7.13+0.0449t)×（wr0.8/dn0.2） =(7.13+0.0449×81.3)×（133.30.

7、8/0.0450.2） =1005.8 d.管內(nèi)壁溫度計算 tb=t+q/a =83.1+94900/1012.9 =177.5 tbtstgr5=185.9 經(jīng)核算鍋爐在設(shè)計壓力下不會發(fā)生過冷沸騰，管壁是平安的。 (3)鍋爐在實際工況下過冷沸騰校核計算： 本臺鍋爐的實際工作壓力為0.3MPa，壓力為0.3MPa水的飽和溫度ts=142.9。 同理計算管壁過熱度 tgr=0.35×q0.3/p0.15 =0.35×949000.3/30.15 =9.24 所以：tbtstgr5=147.14 鍋爐在工作壓力下會發(fā)生過冷沸騰，管壁擔(dān)心全。 質(zhì)量流速kg/m2s dn：管內(nèi)徑m

8、 （2）鍋爐在設(shè)計壓力下運行時的過冷沸騰校核計算： 鍋爐設(shè)計壓力p：1.0MPa 爐膛高溫區(qū)管內(nèi)壁傳熱熱流密度q： q=9.49×104Kcal/m2h（由鍋爐熱力計算查得） dn：管子內(nèi)徑0.045m 受熱面管截面積；f=0.2m2 飽和水溫度ts=183.2（查表） 循環(huán)水量G：96000kg/h a.發(fā)生過冷沸騰管壁過熱度計算： tgr=0.35×q0.3/p0.15 =0.35×949000.3/100.15  =7.7 b.管內(nèi)流體質(zhì)量流速計算； wr=G/3600f  =96000/3600×0.2  =133.3kg/m2s c.管內(nèi)壁水對流換熱系數(shù)計算a a=(7.13+0.0449t)×（wr0.8/dn0.2） =(7.13+0.0449×81.3)×（133.30.8/0.0450.2） =1005.8 d.管內(nèi)壁溫度計算 tb=t+q/a =83.1+94900/1012.9  =177.5 tbtstgr5=185.9 經(jīng)核算鍋爐在設(shè)計壓力下不會發(fā)生過冷沸騰，管壁是平安的。 (3)鍋爐在實際工況下過冷沸騰校核計算： 本臺鍋爐的實際工作壓力為0.3MPa，壓力為0.3