一、管子的材料问题
随新汽参数及给水压力的提高,高压加热器的换热管多用钢管,常用20号钢。但一般碳钢管强度低,耐腐蚀性能差,后改用15Mo3。更高的参数有用镍铬管、不锈钢管,甚至用蒙乃尔(Monel)钢、奥氏体不锈钢,既提高强度,又增加了耐腐性性能,使用后不易出现故障,在经济上合算时亦有采用。
对于管材,除去材抖的成分外还应注意到管材的质量。对管子的检查只做一次水压试验是不够的,因材料不良,厚薄不匀。轧制时有纵向裂纹,在弯管后有内应力,这些都会在运行中发生大批管子破裂事故。因此要求制造厂对每报管子进行探伤,在轧制后存放一定时间以消除内应力,弯管后要进行热处理等。在制造使用前,应对管材进行弯曲、胀管、压扁等试验,对管材还应当注意检查有没有外伤。保证管材的质量是消除管于破裂的一重要措施。
二、汽水冲刷
当管子外壁受到汽水两相流动的冲刷,使管壁变薄后,在内部水压作用下破裂,发生大量漏水,这种损坏多发生在内置式过热蒸汽冷却区、疏水冷却区和上级疏水流入处。
1.蒸汽冷却区
对于内置式过热段冷却区,要求在出口处仍有一定的过热度,有些制造厂规定要在50°C以上,现在有些设计亦有30°C。产生汽水冲刷多是由于下列原因所致。
(1)换热面偏大
设计时换热系数取得偏小,使蒸汽冷却区的换热面偏大,工作时出口过热度变小有些工况下进口甚至变为湿蒸汽,在蒸汽冷却段末端和冷凝区进口引起汽水冲刷。
(2)进入的水量过大
当有某些原因,如抽汽供厂用汽增加,或是因汽轮机效率变低使汽耗星增大仍要求产生额定功率。使进汽量增加.使高压加热器进水量增大。
(3)进水温度偏低
由于前一级加热器工作有缺陷,如因管子泄漏堵去的管子较多,换热面变小,或者换热面脏污、结垢、使换热效率变差,或者因积存不冷凝气体过多,使传热端差变大,出口水温变低;或者因采用小旁路系统前一级加热器停用,使进水温度降低很多,使抽汽在蒸汽冷却区被冷却过多,引起汽水冲刷。
(4)分隔板上积水
立式高压加热器因蒸汽冷却区下面隔板处积水,在蒸汽流动时,带着水同时流动,因而造成冲刷。这种冲刷在管于的中间隔板处,尤以两端隔板处为甚。
2.疏水冷却段
对于疏水冷却段,当低水位或无水位远行时,带着汽水同时流入疏水冷却区,使流速增大,冲刷管子外壁。在疏水入口第一排管子处水流速度控制小于1.5m/s,管束间水流速度小于1.25m/s,建议用0.6—0.2m/s。
3.汽水进入处
在上级疏水流入处,因压力降低,会有部分水汽化,当上级疏水冷却不足时,则汽化的比例更大,进入加热器会对邻近管壁冲刷,故入口处应有挡板。但应注意挡板安装牢固,不会脱落;安装位置应正好对着硫水管入口。对卧式加热器,在端部疏水进入处除有挡板外还有一汽化分离区。对蒸汽入口,应防止汽流及带水对管子的冲刷,入口处挡板应当能覆盖蒸汽入口处以45°角扩散所能达到的面积。
加热器的管束中若有一根泄漏,喷出的水对旁边的管于冲刷,不久便会使之损坏。
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