大多數(shù)中、高壓鍋爐的過熱器是以對流傳熱為主。我們都知道,對流式過熱器的汽溫特性是隨著負荷降低,蒸汽溫度下降。當(dāng)鍋爐負荷較低時,有可能出現(xiàn)減溫水調(diào)節(jié)閥完全關(guān)閉,汽溫仍然低于下限的情況。雖然可以采取增大爐膛出口過量空氣系數(shù)或增大鍋爐爐膛負壓的方法來提高汽溫,但這些方法因排煙溫度提高,排煙的過量空氣系數(shù)增加.造成排煙熱損失上升,導(dǎo)致鍋爐熱效率下降。
如果盡量停用下層燃燒器,而多投用上層燃燒器,則由于爐膛火焰中心上移,爐膛吸熱量減少,爐膛出口的煙溫上升。過熱器因輻射吸熱量和傳熱溫差增大,過熱器總的吸熱量增加,使得汽溫上升。這種調(diào)節(jié)汽溫的方法經(jīng)濟性較好,在因負荷較低導(dǎo)致汽溫偏低時,是應(yīng)首先采用的方法。
鍋爐過熱器管焊口泄漏或過熱器管因過熱損壞泄漏,除特殊情況外,由于無法補焊或整根更換工作量很大,通常都采取將損壞的過熱器管兩頭割斷封死的處理方法。損壞的過熱器管由于沒有蒸汽冷卻,很快就會因嚴重過熱而斷裂脫落,這樣在相鄰的兩根過熱器管排之間形成了一個流通截面較大的所謂“煙氣走廊”。煙氣走廊的流動阻力較小,煙氣流速較高,使煙氣側(cè)的對流放熱系數(shù)提高;煙氣走廊的存在使煙氣輻射層厚度增加,輻射放熱系數(shù)提高。由于過熱器管傳熱的主要熱阻在煙氣側(cè),所以煙氣側(cè)放熱系數(shù)的提高必然使煙氣走廊兩側(cè)的過熱器管吸熱量增加。過熱器管吸熱量的增加,不但使汽溫升高而且管壁與蒸汽的溫差增大,使得煙氣走廊兩側(cè)的過熱器管壁溫度明顯升高。
由于兩側(cè)水冷壁的吸熱,使得進入過熱器的煙氣溫度在水平方向上是兩側(cè)低中間高。過熱器管的過熱損壞大都發(fā)生在煙氣溫度較高的靠近中間的管排,兩側(cè)過熱器的損壞較少發(fā)生(焊口泄漏的情況除外)。由于煙氣走廊處的煙氣溫度較高,使煙氣走廊兩側(cè)的過熱器管壁溫度更易升高。在生產(chǎn)中,時常遇到煙氣走廊兩側(cè)的過熱器管因超溫而發(fā)紅的情況。
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