[发明专利]锅炉管内壁氧化皮剥落试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉管内壁氧化皮剥落试验装置，特别涉及一种可模拟研究火力发电厂蒸汽流通部件正常停炉缓慢降温和紧急停炉快速冷却过程中或启炉升温过程中锅炉管内壁氧化皮剥落倾向的试验装置。

背景技术

在火力发电领域中，随着人们对节约能源和保护环境的日益重视，机组参数不断提高，过热器、再热器、高温蒸汽管道、汽轮机转子、叶片、喷嘴等蒸汽流通部件的蒸汽侧氧化问题也越来越突出，尤其是锅炉受热面管内壁的蒸汽侧氧化皮达到一定的临界厚度以后，易在快速启停炉过程中发生剥落，剥落量大时会堵塞在下弯头部位，从而导致启炉过程中发生超温爆管现象，这不但给电厂造成很大的非计划停机经济损失，而且严重影响了机组的正常安全经济运行。为此，迫切需要对内壁存在一定厚度氧化皮的管样进行模拟停炉冷却试验，以便研究氧化皮在正常停炉缓慢降温和紧急停炉快速冷却过程中或启炉升温过程中发生剥落现象时所对应的最小厚度值范围，从而为电厂合理选择启停炉速度提供参考依据，目前国内还未进行过此方面的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够模拟电厂锅炉过热器和再热器在启、停炉过程中的升、降温工况，从而为实验室研究锅炉管内壁氧化皮在不同升、降温速度下发生开裂和剥落的倾向提供一种可行的试验手段的锅炉管内壁氧化皮剥落试验装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括水除氧处理子系统、蒸汽发生预热子系统、氧化皮剥落试验子系统和水回收子系统；

所述的水除氧处理子系统包括水处理桶，水处理桶上端通过管路与真空泵相连，下端通过除氧管与惰性气体瓶相连通，水处理桶的上、下端还通过管路及设置在管路上的阀门与储水桶的上、下端相连通；

所述的蒸汽发生预热子系统包括至少一级蒸汽发生预热炉，每级蒸汽发生预热炉的入口通过管路及设置在管路上的阀门与储水桶下部相连通，每级蒸汽发生预热炉的出口通过阀门及三通与氧化皮剥落试验子系统的蒸汽入口相连剥落试验炉入口相连通；

所述的氧化皮剥落试验子系统包括上端设置有进气管、下端设置有出气管的用于安装试样的试样夹具套，进气管与蒸汽发生预热炉的出口相连，在试样夹具套外侧设置有剥落试验炉，剥落试验炉的下端还连接有风冷控制装置，试样夹具套的最下端安装有透明观察皿，在试样和进气管上均固定有测温装置，其中安装在试样上的某一测温装置与风冷控制装置相连；

所述的水回收子系统包括与试样夹具套出气管相连通的冷凝器，冷凝器的出口通过管路及设置在管路上的阀门与第二储水桶相连，第二储水桶的出口通过补水管路与水处理桶相连通，且补水管路还通过阀门、三通与水源相连接。

所述的水处理桶及储水桶上部分别通过阀门与大气相连，下部均开设有排污口。

所述的水处理桶与真空泵相连的管路上安装有真空压力表。

所述的水处理桶侧面设置有由透明材料制成的水位计，溶解氧表和水泵通过管路连接在水处理桶的底部和顶部并构成回路。

所述的蒸汽发生预热炉与储水桶下部相连接的管路上安装有计量泵。

所述的剥落试验炉为对开式三段控温炉。

所述的试样夹具套上方通过弹簧、螺栓支撑装置固定在设备支架顶部固定板上，试样夹具套下方通过轴承套安装在设备支架下方固定板上。

所述的试样夹具套内部及与试样间采用耐高温密封圈及螺栓紧固密封。

所述的试样夹具套的进气管和出气管上均采用螺旋状的柔性连接方式。

所述的试样夹具套上位于透明观察皿的上端还设置有防止水蒸气凝结的加热套。

本发明采用流动水蒸气，并且可通过试验用水的品质及水中溶解氧含量的控制来调节水蒸气的品质，不会改变锅炉管氧化皮的原有结构，其工况更接近实际锅炉管的使用工况，利用该试验装置可以研究氧化皮在正常停炉和紧急停炉冷却过程中或者启炉升温过程中发生剥落现象时所对应的最小厚度值范围，从而为电厂合理选择启停炉速度提供参考依据。在本装置上也可以进行长时间的高温蒸汽氧化试验。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是氧化皮剥落试验子系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。