2：過熱器爆漏原因分析
　　
　　引起電站鍋爐過熱器爆漏的常見原因有：選材裕度不足：爐膛高度偏低：蒸汽重量流速偏低：結(jié)構(gòu)布置欠妥：受熱面積過大：焊接質(zhì)量問題：腐蝕：磨損：膨脹拉裂：鍋爐的變工況運(yùn)行，高加的正常投運(yùn)：但我廠爆漏的原因主要是超溫過熱爆漏，本文從流動和傳熱特性著手，分析引起超溫爆漏的原因，并提出相應(yīng)的措施。超溫爆管的理論分析。
　　
　　鍋爐管壁溫度總是高于其它的工質(zhì)溫度，此兩者之間的溫度差與受熱面的熱功當(dāng)量負(fù)荷q，管壁至工質(zhì)的放熱系數(shù)a2。金屬管壁及水垢層厚度δj及δg和他們的導(dǎo)熱系數(shù)λj及λg等有關(guān)。對于現(xiàn)代的鍋爐在維持正常的給品質(zhì)下，基本上可保證無垢運(yùn)行。
　　
　　超溫爆管，主要是金屬管壁的溫度工況超過材質(zhì)所允許的溫度極限而引起的金屬管子失效。它分為短時過熱爆管和長時過熱爆管。短時超溫爆管基本上由于機(jī)組處于變工況運(yùn)行引起，長時超溫爆管影響因素較多，受熱,,,,功當(dāng)量面積灰、結(jié)垢、不合理的燃燒調(diào)整引起。故為尋求引起超溫爆管的原因，首先得分析金屬管壁的壁溫作為判斷依據(jù)。
　　
　　我們知道：
　　　
　　從公式中可知：影響金屬壁溫度的因素，可以從兩方面考慮，既蒸汽側(cè)和金屬側(cè)，在傳熱學(xué)上講，它們主要體現(xiàn)在煙汽側(cè)的熱負(fù)荷q及蒸汽側(cè)的對流換熱系數(shù)a2上。
　　2）：蒸汽側(cè)放熱系數(shù)a2的影響因素：
　　
　　物性參數(shù)對放熱系數(shù)a2的影響
　　
　　在電站鍋爐中，過熱器蒸汽壓力，溫度的變化在兩個方面：當(dāng)負(fù)荷變化時，對同一過熱器來說，它的壓力，溫度隨之變化，負(fù)荷增加，則溫度壓力隨著增大，a2增大，反之亦然。在相同負(fù)荷時，不同部位的換熱器P、T也不同，沿蒸汽流向P是逐漸降低的，而T是逐漸升高的，從而使放熱系數(shù)a2降低，不利于對流換熱。
　　
　　流量對放熱系數(shù)a2的影響
　　
　　流量對放熱系數(shù)a2的影響，可以從幾個方面考慮。首先從運(yùn)行角度來看，負(fù)荷的變化會影響放熱系數(shù)a2的大?。浩浯喂芷灵g的流量分配也對局部地區(qū)的換熱系數(shù)a2的影響。
　　
　　A：負(fù)荷變化對放熱系數(shù)a2的影響：
　　
　　外界負(fù)荷的變化必然要求蒸汽流量與之相適應(yīng)，當(dāng)外界負(fù)荷增加時，過熱器中的蒸汽質(zhì)量流量隨之增大,a2也會增加，此時發(fā)生的過熱器爆管，我們應(yīng)首先考慮煙汽側(cè)的熱流密度q變化，當(dāng)q/a2升高時可導(dǎo)致爆管，當(dāng)然，前提是在綜合考慮各種原因的基礎(chǔ)上，排除外部因素如發(fā)生異物堵塞等。
　　
　　對于低負(fù)荷運(yùn)行狀況下的過熱器爆管，由于蒸汽質(zhì)量流量較高負(fù)荷下為小，因此對流放熱功系數(shù)的a2也小，對流冷卻管壁差，易造成管壁壁溫升高，如鍋爐緊急啟動時，蒸汽流量較小，而導(dǎo)致煙汽熱負(fù)荷q相對較高，對流放熱系數(shù)a2減小，從而引起管子超溫失效，具體對于輻射式過熱器，其氣溫特性，隨著蒸汽發(fā)量D的上升，蒸汽出口氣溫下降故對于輻射式過熱器主要考慮低負(fù)荷運(yùn)行情況。當(dāng)負(fù)荷減小時，輻射過熱器中工質(zhì)的流量和鍋爐燃料按比例減小，但爐內(nèi)輻射熱并不按比例下降，因為爐內(nèi)火焰溫度的下降并不多，也就是說，隨著鍋爐負(fù)荷的降低，爐內(nèi)輻射的份額相對上升。對于金屬管壁來講,q/a2相對會增加，另外，由于，輻射過熱器中蒸汽的焓增加，出口氣溫上升，使得管內(nèi)平均氣溫上升，從而導(dǎo)致對流換熱系數(shù)a2下降，兩者共同作用使金屬壁溫上升更大，導(dǎo)致超溫爆管，如此時發(fā)生爆管，還應(yīng)根據(jù)爆口斷面特征鑒別，究竟上由于低負(fù)荷運(yùn)行的原因，抑或是管材質(zhì)量問題。
　　
　　對于對流過熱器，經(jīng)驗表明：超溫爆管常發(fā)生在高負(fù)荷運(yùn)行，尤其上負(fù)荷突增時，負(fù)荷D增加，出口氣溫隨之上升,a2下降且高溫過熱器區(qū)域發(fā)生積灰嚴(yán)重，積灰使熱阻增大，傳熱系數(shù)下降，加速了管材的超溫失效，發(fā)生爆管。
　　
　　B：流量分配對的a2的影響：
　　
　　單相流體在管內(nèi)流動時，有許多因素使并列管子間流量分配不均，另外，吸熱不均也會造成流量不均。
　　
　　首先設(shè)計原因引起的流量分配不均：聯(lián)箱的引入、引出方式布置不當(dāng)，使得蒸汽在聯(lián)箱中流動靜壓變化過大造成流量偏差。對于蒸汽由徑向引入聯(lián)箱的并聯(lián)管組，同進(jìn)口聯(lián)箱與引入管三通外形成局部渦流，使得該渦流區(qū)附近管組流量較小，從而引起較大的流量偏差。聯(lián)箱孔末透導(dǎo)致各管阻力相差較大。因同屏并聯(lián)各管的結(jié)構(gòu)（管長、內(nèi)徑、彎頭數(shù)等）差異引起各管的阻力系數(shù)相差較大造成流量偏差。實際上，上述結(jié)構(gòu)設(shè)計和布置上的不合理性往往同時存在，因而可能會加劇超溫爆管的發(fā)生。其次制造工藝，安裝及檢修質(zhì)量問題引起流量分配不均。焊接質(zhì)量問題引起的爆漏，同前面水冷壁焊接問題基本相同。異物堵塞：由于流體腐蝕及制造，安裝或檢修人為因素造成管內(nèi)有異物，而引起的管屏流量不均以至爆管，無論是異物堵塞還是焊口質(zhì)量，都可使管內(nèi)局部阻力加大，而在總的壓降不變情況下，局部阻力的增加,使該管中流體流量下降，同時在總流量一定的情況下該管中的流量必然重新分配到其它的管中，流量的自動調(diào)整與分配會加劇局部渦流，從而影響到其它管的流動。最后減溫水系統(tǒng)設(shè)計不合理（或故障）也會引起流量不均。
　　
　　3）：煙氣側(cè)熱負(fù)荷的影響
　　
　　對于電站鍋爐過熱器來講，影響煙氣側(cè)的熱功當(dāng)量負(fù)荷的因素相當(dāng)多，熱負(fù)荷的變化是多種因素綜合的結(jié)果。一般來講，難以用一個準(zhǔn)確的數(shù)字模型來衡量它們之間的因變關(guān)系。這里，僅做定性分析，研究一下主要影響因素。
　　
　　爐內(nèi)然燒工況：爐內(nèi)然燒工況，主要是指運(yùn)行時，爐辦煙氣動力場和溫度場發(fā)生變化。如我廠噴燃器采用前后墻對沖燃燒，正常時投入A、B、D、E火焰中心在設(shè)計位置，如A、B、D、E、任一臺磨故障時C磨組投運(yùn)，火焰中心上移在D一定時，煙溫升高，輻射吸熱量份額減小，對流吸熱量份額加大，引起對流過熱器超溫。運(yùn)行因素，運(yùn)行因素對爐工況的影響相當(dāng)復(fù)雜，如燃燒調(diào)整不當(dāng)，燃料成份的變化都將引起過熱器壁面熱負(fù)荷的變化。如燃料的低級位發(fā)熱量提高時，由于理論燃燒溫度和爐膛出口煙溫升高，可能導(dǎo)致爐膛結(jié)渣，從而使過熱器壁溫?zé)嶝?fù)荷增大。又如燃料量不變而水份增加，則煙溫降低，煙溫體積增加。最終會導(dǎo)致過熱器出口汽溫上升，過熱器熱負(fù)荷發(fā)生變化。
　　
　　高壓加熱器投入率：高壓加熱器的停運(yùn)或部分投運(yùn)，會使鍋爐給水溫度大幅度降低，勢必影響鍋爐負(fù)荷，為了保證負(fù)荷，往往要加大燃料量，這樣，一方面，機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用增加了，另一方面將引起過熱器熱負(fù)荷q的增大，飛灰速度加大，飛灰磨損加劇，從而引起管壁超溫或減溫水超限。因此，高加的投入率偏低也往往引起過熱爆管。