[發明專利]用于消除鍋爐高溫受熱面U型管彎頭處氧化皮堵塞的裝置及方法

在審

• 申請號: 201810369466.7
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108548171A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 王帥;路昆;王凱;張慶國
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司
• 主分類號: F22B37/54
• 分類號: F22B37/54
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

本發明涉及一種用于消除鍋爐高溫受熱面U型管彎頭處氧化皮堵塞的裝置及方法。電站鍋爐高溫受熱面內壁氧化皮剝落后在彎頭底部沉積而引起的超溫乃至過熱爆管是困擾其安全與經濟運行的主要問題之一。本發明包括進口集箱、換熱管、出口集箱和氧化皮防堵器；換熱管包括換熱管彎頭段、換熱管進口端和換熱管出口端，換熱管進口端與進口集箱連接，換熱管出口端與出口集箱連接；氧化皮防堵器設置在換熱管彎頭段處，氧化皮防堵器為空心結構，氧化皮防堵器與換熱管連通。本發明不僅可以避免高溫過熱器和再熱器升級材質帶來昂貴的成本，還可以適應電網調峰導致的負荷快速波動的情況，降低運行人員的負擔，并且有效降低因氧化皮阻塞爆管造成的非停次數。

技術領域

本發明涉及一種氧化皮清除的裝置及方法，特別是涉及一種用于消除鍋爐高溫受熱面U型管彎頭處氧化皮堵塞的裝置及方法。

背景技術

電站鍋爐高溫受熱面內壁氧化皮剝落后在彎頭底部沉積而引起的超溫乃至過熱爆管問題是近幾年來困擾其安全與經濟運行的主要問題之一。高溫過熱器和再熱器管內壁的氧化皮層脫落，聚積在U型管彎頭處底部，減小了管道的通流截面，增加了蒸汽的流通阻力，管子內蒸汽流量相對減小，嚴重減弱了對管子的冷卻效果，造成了高溫過熱器和再熱器管短期過熱爆管。

隨著機組運行時間的延長，氧化膜的厚度增加，在鍋爐的頻繁啟動、停爐或升降負荷過程中，管子溫度變化幅度很大，由于母材和氧化膜的熱膨脹能力不同，基體會對表面的氧化膜產生拉或壓的作用，這些作用都會導致氧化膜開裂。在鍋爐的啟動初期，由于受熱面溫變速率大，氧化皮脫落量大，同時蒸汽的流速低，氧化皮就會在受熱面的彎頭處沉積。目前高溫過熱器和再熱器U型彎底部氧化皮聚積較多，且個別管子內氧化皮結成核狀，無法用高壓空氣或蒸汽吹管的方法處理，而用化學方法處理會造成鍋爐管子的損壞，如申請號為201611019960.8的中國專利。因此，只能使用割管機械清理，這種方法工作量大、檢修耗時多，存在重新焊接質量等問題。

為了解決這個問題，目前傳統的技術主要有兩種方式：一是升級高溫過熱器和再熱器的材質，選用耐高溫氧化的材料，但是升級材質帶來昂貴的成本；二是優化機組正常運行調整，嚴格控制升降負荷速率，避免減溫水過早投入等，減少氧化皮的生成速率和脫落的速度，但是機組的頻繁啟停和響應電網調峰導致的負荷快速波動等情況會加劇氧化皮的生成速率和脫落的速度，并對運行人員的精細操作帶來了更大的挑戰。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種設計合理用于消除鍋爐高溫受熱面U型管彎頭處氧化皮堵塞的裝置及方法，目的是解決高溫受熱面氧化皮剝落后在U型管彎頭底部沉積而引起過熱爆管問題，采用U型管彎頭擴容原理，增加U型管彎頭處流通面積，大大降低彎頭處氧化皮堵塞所帶來的問題。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種用于消除鍋爐高溫受熱面U型管彎頭處氧化皮堵塞的裝置，其特征在于，包括進口集箱、換熱管、出口集箱和氧化皮防堵器；所述換熱管包括換熱管彎頭段、換熱管進口端和換熱管出口端，所述換熱管進口端與進口集箱連接，所述換熱管出口端與出口集箱連接；所述氧化皮防堵器設置在換熱管彎頭段處，該氧化皮防堵器為空心結構，該氧化皮防堵器與換熱管連通。結構設計合理，在換熱管的彎頭處設置氧化皮防堵器增大了此處的流通面積，氧化皮在彎頭處沉積不會對流經此處的蒸汽流動帶來影響，不會減小蒸汽的流通速度，可使換熱管進行有效的冷卻降溫。

進一步而言，所述換熱管為U型結構，該換熱管設置有多個，多個所述換熱管組成換熱管束。

進一步而言，所述氧化皮防堵器與外層換熱管連通。根據實際需要氧化皮防堵器可只與最外層換熱管連通，也可同時與最外層換熱管和最次外層換熱管，連接換熱管的數量取決于氧化皮堵塞的實際情況。

進一步而言，所述氧化皮防堵器包括防堵器進口、防堵器出口和防堵器氧化皮清除口；所述防堵器進口與換熱管進口端連通，所述防堵器出口與換熱管出口端連通。