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高壓鍋爐

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鍋爐是由鍋和爐組成的,上面的盛水部件為鍋,下面的加熱部分為爐,鍋和爐的一體化設計稱為鍋爐。《特種設備安全監察條例》所定義的鍋爐是指利用各種燃料、電或者其他能源,將所盛裝的液體加熱到一定的參數,並對外輸出熱能的設備
高壓鍋爐是蒸汽表壓力高於5.88MPa而低於9.81MPa的鍋爐。過熱蒸汽温度大致為510~540℃,蒸發量一般為200~400t/h。大多數製成單鍋筒水管鍋爐的結構型式。主要用於中、大型火力發電廠或工礦企業的自備電廠。 [1] 
中文名
高壓鍋爐
外文名
high-pressure boiler
表    壓
高於5.88MPa而低於9.81MPa
應    用
火力發電設備
性    質
高壓

高壓鍋爐簡介

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2.5MPa以下的鍋爐稱為低壓鍋爐,6.0MPa以上的稱為高壓鍋爐,壓力介於兩者之間的稱為中壓鍋爐。此外,還有超高壓鍋爐、亞臨界鍋爐和超臨界鍋爐。高壓鍋爐受熱面 一般採用倒U形佈置,多數燃用煤粉,固態排渣,汽水流動方式常為自然循環。由於汽化潛熱隨汽壓的增高而減小,過熱熱量則相應增大,因而高壓鍋爐除在水平煙道中佈置對流式過熱器外,常在爐膛出口處再佈置一部分半輻射式過熱器。為了進一步降低排煙温度,提高鍋爐效率,高壓鍋爐尾部煙道中必然要佈置具有足夠受熱面面積的省煤器空氣預熱器;在正常工況下其運行 效率一般可達90%左右。主要用於中、大型火力發電廠或工礦企業的 自備電廠。 [2] 

高壓鍋爐選用材料

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對於高温承壓部件材料的強度,不僅要考慮它的短期高温強度指標,更主要是考慮它的抗蠕變性能,即蠕變極限和持久強度。蠕變極限是材料在一定温度下,在規定的使用時間內,使試件產生一定量總變形的應力值。持久強度是指在給定温度下,使材料經過規定時間發生斷裂的應力值。蠕變極限反映的是材料在高温下工作的變形量,持久強度反映的是材料在高温下長期工作的斷裂抗力,它更好地反映了高温元件的失效特點。所以特別適用於高温承壓部件。
用於製造高温承壓部件的材料,應具有足夠高的強度和持久塑性、良好的組織穩定性、高的鬆弛穩定性、良好的抗氧化性等性能。高壓鍋爐和高温壓力容器所用的耐熱鋼一般都是低合金耐熱鋼,常用的有鉬鋼Mo、鉻鉬鋼Cr—Mo及鉻鉬釩鋼Cr—Mo—V 三大類。它們的合金元素含量少。工藝性能好,廣泛用於製造使用温度在600℃以下的承壓部件。常用的鋼種有16Mo、12CrMo、15CrMo、12CrMoV等。一些承壓部件工作温度可能更高些,則採用高合金鎳鉻鋼等。 [2] 

高壓鍋爐高壓鍋爐檢修

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高壓鍋爐有自己的特點。為了保證鍋爐安全工作,應該在運行和檢修中注意這些特點:
(1)防止金屬超温運行
高壓鍋爐的過熱蒸汽温度都在5000℃以上。在這樣高的蒸汽温度下,過熱器管和主蒸汽管金屬已呈暗紅色,它們的温度已經非常接近管材金屬容許的工作温度。如果因某些原因使這些管子超温運行,就會使管子的金屬材料發生變化,例如,因金屬脱碳而使管子發生裂紋,或者因管子金屬強度下降而產生脹粗和“鼓皰”,造成管子的損壞。
(2)保證金屬能夠自由膨脹
對於高壓鍋爐的金屬膨脹間隙,如果不加以注意,很容易發生事故。檢修人員在檢修或更換某一段管子時,首先要查看它的膨脹間隙和膨脹方向,做好記錄(鍋爐在安裝過程中,根據製造廠的計算資料和安裝圖紙.都留有足夠的膨脹間隙),檢修後要保持原有間隙,否則就要出事故。
(3)注意停爐期間的積水腐蝕
高壓鍋爐的過熱器和省煤器的彎頭很多,而過熱器大部分是垂直安裝的,所以在停爐時很容易積水。根據多次檢修割管情況來看,凡是經過乾燥處理的鍋爐,過熱器垂直彎頭就沒有水,如果不採用乾燥措施,垂直彎頭就有400—500毫米的積水。這些積水主要是鍋爐在停爐過程中蒸汽凝結下來的。這樣如果檢修20天,過熱器就會腐蝕20天,如果鍋爐是備用的,那麼腐蝕的時間就更長了。
(4)防止受熱面結焦
鍋爐由於結焦或除焦方法不當,都會破壞水循環,高壓鍋爐循環倍率較小更容易引起水循環的破壞。如某廠高壓鍋爐水冷壁結了很多焦,運行人員用自來水除焦,向焦子大量澆水,結果使冷水大量流到水冷·壁管上,引起鍋爐水循環破壞,使部分水冷壁管短時高温過熱,造成水冷壁的爆破。 破口呈喇叭狀,邊緣鋒利,呈韌性破斷,破口內壁由於管內汽水混合物急速沖刷,顯得十分光潔,外壁呈藍黑色。爐管脹粗嚴重,達11.8%以上,管壁顯著減薄。
(5)避免受熱面管子落人物體而堵塞
高壓鍋爐循環倍率較小,若受熱面管子堵塞,管子就會因水循環破壞而超温爆管。鍋爐在安裝和檢修時,如果工作人員不注意,就會使受熱面管堵塞導致運行中發生爆管事故。 [1] 
參考資料
  • 1.    欒澤功,火力發電廠高壓鍋爐檢修,水利電力出版社,1976年10月第1版,
  • 2.    孟燕華,鍋爐壓力容器安全知識問答,中國勞動出版社,1996年12月第1版,