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        干熄焦鍋爐膨脹節(jié)問題分析及處理方法

        2018-01-03 12:34:50周光林
        山東工業(yè)技術(shù) 2018年24期
        關(guān)鍵詞:處理方法問題分析

        周光林

        摘 要:在我國干熄焦鍋爐的應(yīng)用是比較廣泛的,普遍應(yīng)用于工業(yè)當(dāng)中,但是干熄焦鍋爐在使用的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)膨脹節(jié)的問題,出現(xiàn)這樣的問題嚴(yán)重影響了干熄焦鍋爐的使用效率。在這樣的情況下,為了保證工業(yè)的發(fā)展就必須首先解決干熄焦鍋爐膨脹節(jié)的問題。本文首先分析了干熄焦鍋爐膨脹節(jié)壓縮不均勻以及省煤器上部H型鋼出現(xiàn)裂紋的主要原因,然后從設(shè)備、施工以及運(yùn)行等方面提出了解決措施,具體內(nèi)容如下。

        關(guān)鍵詞:干熄焦鍋爐;膨脹;問題分析;處理方法

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.056

        1 引言

        根據(jù)實(shí)際情況,可以發(fā)現(xiàn)通常情況下干熄焦鍋爐膨脹節(jié)的形狀是長方形的,材料是金屬材料。被安裝在干熄焦鍋爐鰭片管蒸發(fā)器下過渡煙道與省煤器之間的位置,它的主要作用就是通過吸收熱脹冷縮的原理,從而實(shí)現(xiàn)鍋爐的本體發(fā)生適當(dāng)?shù)奈灰?。邯鋼焦化廠2#干熄焦配置了一臺140t/h干熄焦裝置,配套設(shè)有干熄焦鍋爐1臺,這臺鍋爐采用自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)兩種循環(huán)方式,以下是這臺鍋爐的具體參數(shù)。

        2 該廠干熄焦鍋爐的具體參數(shù)

        一般情況下鍋爐的額定蒸發(fā)量是60t/h,在工作當(dāng)中最大的蒸發(fā)量會達(dá)到75t/h;一般的額定蒸汽壓力:3.9MPa;額定蒸汽溫度: 450±5℃;鍋爐給水溫度: 104℃;鍋爐入口處循環(huán)氣體量為80000m3/ h,最大工況為100000m3/ h;鍋爐入口處循環(huán)氣體溫度: 850 ~ 960℃ ( 鍋爐額定蒸發(fā)量計(jì)算按 880℃ );鍋爐出口處循環(huán)氣體溫度: 160 ~ 180℃ ( 鍋爐額定蒸發(fā)量計(jì)算按 165℃ )。這臺干熄焦鍋爐于2015年8月投入運(yùn)行,在運(yùn)行了24個月之后發(fā)現(xiàn)鍋爐出現(xiàn)問題,其中膨脹節(jié)不均勻的問題表現(xiàn)的比較突出,具體表現(xiàn)為四周轉(zhuǎn)角出現(xiàn)了擠壓變形,同時(shí)省煤器的上半部分H型鋼部位出現(xiàn)了裂紋。當(dāng)然,其它相同規(guī)模的干熄焦鍋爐也出現(xiàn)過這樣的情況,為了盡量避免這種問題帶來的影響,有必要對這些問題進(jìn)行分析探究,從而找出有效的解決方法。在這樣的大背景下,筆者以該廠干熄焦鍋爐出現(xiàn)裂紋的原因進(jìn)行了詳細(xì)的學(xué)習(xí),并根據(jù)自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)針對這些問題提出了相應(yīng)的解決措施。

        3 干熄焦鍋爐出現(xiàn)膨脹節(jié)問題的原因分析

        3.1 擠壓變形原因分析

        眾所周知,干熄焦鍋爐的主要材料就是不銹鋼,因?yàn)椴讳P鋼具有比較好的柔性,因此,在縱縫焊接的地方需要格外注意。在這樣的情況下,它的強(qiáng)度也是各不相同的,所以,由此而導(dǎo)致的壓縮也并不是在同一時(shí)間發(fā)生的,而是在不同的時(shí)間發(fā)生的。不可避免的一個問題就是,干熄焦鍋爐的膨脹節(jié)口徑比較大,那么鍋爐本體就容易受到熱脹冷縮的影響而導(dǎo)致四個角受到比較大的力,從而出現(xiàn)干熄焦鍋爐膨脹節(jié)的四個角出現(xiàn)向內(nèi)收縮的現(xiàn)象。

        3.2 H 型鋼出現(xiàn)裂紋的原因分析

        省煤器墻板的上端是H型鋼,H型鋼是干熄焦鍋爐的重要組成部分,起著非常重要的作用。其主要作用就是提高省煤器的密封度與剛度。因此,H型鋼出現(xiàn)裂紋就需要從兩個方面進(jìn)行分析,從內(nèi)應(yīng)力與外應(yīng)力兩個方面進(jìn)行分析。其中,內(nèi)應(yīng)力是由于墻板內(nèi)外兩側(cè)的溫差太大導(dǎo)致熱膨脹而形成的。而外應(yīng)力則是由于膨脹節(jié)的膨脹量超出了規(guī)定范圍內(nèi)的膨脹量。接下來將詳細(xì)對內(nèi)應(yīng)力與外應(yīng)力進(jìn)行分析。

        3.2.1 內(nèi)應(yīng)力分析

        由于內(nèi)應(yīng)力造成的裂紋通常是在過渡煙道的部位出現(xiàn),該部分煙氣溫度大約為 360℃。內(nèi)側(cè)金屬壁的溫度和煙氣的溫度是一樣的,而外側(cè)金屬壁的溫度相對來說比較低,一般情況下保持在 200℃左右,這樣,金屬壁的內(nèi)外溫差就會在 160℃左右,這樣就會導(dǎo)致內(nèi)外出現(xiàn)膨脹差。此時(shí),熱應(yīng)力形成的彎曲變形就會出現(xiàn)扭矩,導(dǎo)致H型鋼受力過大,超出承載范圍,進(jìn)而出現(xiàn)裂紋。

        3.2.2 外應(yīng)力分析

        邯鋼焦化廠的鍋爐采用的是整體懸吊的結(jié)構(gòu),這樣,鍋爐就會以汽包平臺大板梁為膨脹零點(diǎn)自由向下膨脹。膨脹節(jié)作用在裂紋截面的力主要是自身重力,沒有達(dá)到膨脹節(jié)最大允許位移,所以外力并不是 H 型鋼出現(xiàn)裂紋的原因。

        總之,在分析干熄焦鍋爐出現(xiàn)膨脹節(jié)的問題,必須分析全面,只有這樣才能更好地解決問題。

        4 具體解決方法

        第一,設(shè)備選擇。如果干熄焦鍋爐膨脹節(jié)比較嚴(yán)重,會出現(xiàn)變形或者破裂,這時(shí)就需要對設(shè)備進(jìn)行局部的維修,如果維修不好就需要進(jìn)行更換。

        第二,施工過程中。在施工的過程中需要按照規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格操作,鍋爐停爐后需要對H 型鋼進(jìn)行焊接操作,同時(shí)還需要增加省煤器墻板和膨脹節(jié)之間的保溫層。

        第三,運(yùn)行過程中。干熄焦鍋爐在運(yùn)行的過程中負(fù)荷必須保持在 60% ~100% 之間,只有這樣才可以安全運(yùn)行。

        5 結(jié)束語

        通過對干熄焦鍋爐出現(xiàn)膨脹節(jié)的問題進(jìn)行了分析發(fā)現(xiàn),由于干熄焦鍋爐的構(gòu)造問題,膨脹節(jié)的受力是不均勻的,由上文可知干熄焦鍋爐膨脹了受力不均勻,干熄焦鍋爐膨脹節(jié)的四個角就會出現(xiàn)變形,向內(nèi)擠壓。這樣不僅僅影響了干熄焦鍋爐的美觀,最重要的是嚴(yán)重影響了鍋爐的使用功能。所以,如果變形太嚴(yán)重,就需要考慮進(jìn)行維修或者更換。還需要注意的一點(diǎn)就是,鍋爐的內(nèi)外壁溫差比較大,溫差比較大是由于省煤器墻板上端面沒有敷設(shè)保溫材料造成的。鍋爐內(nèi)外壁溫差大,內(nèi)應(yīng)力就會比較大,在這種情況下,H型鋼就會出現(xiàn)裂紋。要想解決這個問題,就需要全面考慮,不僅在施工前對鍋爐進(jìn)行檢查,在施工的過程中也需要檢查,并且還需要敷設(shè)保溫墻。最重要的一點(diǎn)就是,在運(yùn)行的過程中。要盡量避免干熄焦超負(fù)荷或者低負(fù)荷運(yùn)行。

        參考文獻(xiàn):

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        [2]吳海華,富兆龍.余熱鍋爐煙道膨脹節(jié)超溫?fù)p壞的原因分析及處理方法 [J].工程技術(shù):文摘版,2016:00157.

        [3]李金月.410t/h鍋爐點(diǎn)火風(fēng)道膨脹節(jié)故障原因分析[J].石油化工設(shè)備技術(shù),2016,37(03):30-33.

        [4]翟向軍,王文光,王軍,路秀權(quán),尚國祥.干熄焦高溫膨脹節(jié)破損原因及預(yù)防處理方法[J].本鋼技術(shù),2014(04):39-41.

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