[实用新型]一种防止过热器和再热器氧化皮堵塞的装置

说明书

本实用新型涉及一种防止过热器和再热器氧化皮堵塞的装置。目前高温过热器和再热器管道的弯头底部氧化皮聚积较多，不易清理。本实用新型中：氧化皮防堵装置位于过热器或再热器管道的进口段；氧化皮防堵装置包括中部细管、矩形纽带和固定端头；中部细管为中空结构，矩形纽带由中部细管的一端呈螺旋状延伸至中部细管的另一端，固定端头连接在中部细管一端的矩形纽带处，氧化皮防堵装置通过固定端头卡在进口集箱与进口段的连接处。本实用新型成本较低，结构简单，安装方便，不仅可以避免高温过热器和再热器升级材质带来昂贵的成本，而且可以适应电网调峰导致的负荷快速波动的情况，降低运行人员的负担，并且有效降低因氧化皮阻塞爆管造成的非停次数。

技术领域

本实用新型涉及一种防止氧化皮堵塞的装置，具体涉及一种防止过热器和再热器氧化皮堵塞的装置。

背景技术

超临界机组及超超临界机组中锅炉高温炉管内壁氧化皮剥落后在弯头底部沉积而引起的超温乃至过热爆管问题是近几年来困扰其安全与经济运行的主要问题之一。高温过热器和再热器管内壁的氧化皮层脱落，聚积在 U 型弯底部，减小了管道的通流截面，增加了蒸汽的流通阻力，管子内蒸汽流量相对减小，严重减弱了对管子的冷却效果，造成了高温过热器和再热器管短期过热爆管。全国在运的超临界锅炉多次发生由于氧化皮层脱落造成锅炉受热面堵塞而短期过热爆管。

高温蒸汽管内壁生成氧化膜是个自然的过程，开始时氧化膜形成很快，一旦膜形成后氧化速度便减慢了。在超温或温度、压力剧烈波动等情况下，由于管子母材和氧化膜不同的热膨胀能力，金属表面的氧化膜会产生裂纹，裂纹的存在使得基体金属直接暴露于氧化环境之中，加速了氧化的进程，氧化层也开始向双层、多层发展。随着机组运行时间的延长，氧化膜的厚度增加，在锅炉的频繁启动、停炉或升降负荷过程中，管子温度变化幅度很大，由于母材和氧化膜的热膨胀能力不同，基体会对表面的氧化膜产生拉或压的作用，这些作用都会导致氧化膜开裂。剥离的氧化皮在 U 型弯的底部停滞。由于机组启动时的蒸汽流量较小，无法将其带走，脱落的氧化皮不断的积聚，数量较多时，即便机组启动后有了较大的蒸汽流量，也很难对其产生扰动并带走，被堵塞的管子壁温会异常升高，严重时会造成短期超温爆管。

在锅炉的启动初期，由于受热面温变速率大，氧化皮脱落量大，同时蒸汽的流速低，氧化皮就会在受热面的弯头处沉积。T91和T23等铁素体钢蒸汽侧氧化皮以片状结构为主，TP347和TP347H等奥氏体钢蒸汽侧氧化皮以细小疏松的颗粒状为主，过热器管内氧化皮主要是碎片状结构，而再热器管内氧化皮主要是狭长的薄片结构。铁素体材质和再热器的工作压力低等情况导致氧化皮尺寸更大，更加剧了U 型弯底部氧化皮的沉积和堵管。

目前高温过热器和再热器 U 型弯底部氧化皮聚积较多，且个别管子内氧化皮结成核状，无法用高压空气或蒸汽吹管的方法处理，而用化学方法处理会造成锅炉管子的损坏，如申请号为CN201710301175.X的中国专利。因此，只能使用割管机械清理的方法。割下U型弯后，用铜棒敲击垂直管子，使已经松动的氧化皮倒出。U 型弯内部清理后，用通球法100%通球检查，全部清理后重新对口焊接。这种方法工作量大、检修耗时多，存在重新焊接质量等问题。

如何解决氧化皮剥落后在弯头底部沉积而引起的超温乃至过热爆管问题已经受到了很多人的重视和思考。

为了解决这个问题，目前传统的技术主要有两种方式：一是升级高温过热器和再热器的材质，选用耐高温氧化的材料，但是升级材质带来昂贵的成本；二是优化机组正常运行调整，严格控制升降负荷速率，避免减温水过早投入等，减少氧化皮的生成速率和脱落的速度，但是机组的频繁启停和响应电网调峰导致的负荷快速波动等情况会加剧氧化皮的生成速率和脱落的速度，并对运行人员的精细操作带来了更大的挑战。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的防止过热器和再热器氧化皮堵塞的装置，用于防止氧化皮堵塞过热器和再热器。