鍋爐過熱器是鍋爐輔機(jī)的一種,主要用來回收鍋爐煙氣能量,使鍋爐出來的蒸汽可以獲得加熱,變?yōu)楦烧羝?,有利于提高鍋爐熱效率。工業(yè)鍋爐過熱器蒸汽溫度一般不大于450℃,所以過熱器管一般都布置在鍋爐空煙室出口處,屬于對流換熱式過熱器。鍋爐過熱器管是較易出現(xiàn)故障的部位,工業(yè)鍋爐過熱器蒸汽溫度一般不大于450℃,所以過熱器管一般都布置在鍋爐空煙室出口處,屬于對流換熱式過熱器。
通常來說,為保證管壁使用溫度管材低溫段用碳鋼,高溫段用合金鋼,但是過熱器工作過程中內(nèi)部承受著工質(zhì)的壓力和一些化學(xué)成分的作用,外部承受著高溫、侵蝕和磨損的環(huán)境,在水、汽與火、粉、風(fēng)、灰之間的環(huán)境中工作,因此極易出現(xiàn)故障。引起鍋爐過熱器管爆管的原因較多,其中過熱、磨損、腐蝕是導(dǎo)致爆管的主要原因。
鍋爐過熱器過熱爆管,總結(jié)來說可分為短期過熱和長期過熱。過熱器是鍋爐承壓受熱面中工質(zhì)溫度和金屬溫度最高的部件,受熱面過熱后,管材金屬溫度超過允許使用的極限溫度,發(fā)生內(nèi)部組織變化,降低了許用應(yīng)力,管子在內(nèi)壓力下產(chǎn)生塑性變形,使用壽命明顯減少,最后導(dǎo)致超溫爆管。短期過熱是指當(dāng)管壁溫度超過材料的下臨界溫度時,材料強(qiáng)度明顯下降,在內(nèi)壓力作用下,發(fā)生脹粗和爆管現(xiàn)象;長期過熱是指管壁溫度長期處于設(shè)計溫度以上而低于材料的下臨界溫度,超溫幅度不大但時間較長,鍋爐管子發(fā)生碳化物球化,管壁氧化減薄,持久強(qiáng)度下降,蠕變速度加快,使管徑均勻脹粗,最后在管子的最薄弱部位導(dǎo)致脆裂的爆管現(xiàn)象。
鍋爐過熱器磨損爆管,主要是飛灰磨損,攜帶有灰粒和未完全燃燒燃料顆料的高速煙氣沖刷受熱面時,逐漸使受熱面管壁變薄而爆管,飛灰磨損是影響鍋爐長期安全運行的主要原因。一般斷口處管壁減薄,呈刀刃狀; 磨損表面平滑,呈灰色;金相組織不變化,管徑一般不脹粗。