1 省煤器超溫爆管機理分析 

1.1 磨損

    由磨損導致的爆管中，飛灰磨損是主要原因，影響的因素包括飛灰濃度、煙氣流速、飛灰的磨損性能等方面；另外，省煤器的結構也會磨損。

1）飛灰濃度

    飛灰濃度大，表明煙氣中含灰量多，灰粒撞擊受熱面的次數增多，引起磨損加劇。我國煤種的多樣性和電廠用煤的不確定性，使當前很多電廠的燃煤含灰量大天設計值。有的燃料灰分高達40。煤質變差，灰分增加，燃煤量也增加，造成煙氣中飛灰濃度劇增，增加了省煤器的磨損。

2）煙氣流速

    煙氣流速是影響受熱面磨損的最主要因素。一些研究表明，磨損量與煙氣流速的2.3次次方成正比。煙氣流速越高，則省煤器的磨損越嚴重。磨損量甚至能與煙氣速度成n（n＞3）次方關系。原因可以解釋為：沖蝕磨損源于灰粒具有動能，顆粒動能與其速度的平方成正比。磨損還與灰濃度、灰粒撞擊頻率因子和灰粒對被磨損物體的相對速度有關。煙氣速度的進步，會促使上述原因的作用加強，從而導致沖蝕磨損的迅猛發展，所以煙氣流速越大時，n值也就越大。

3）省煤器結構的影響

所選省煤器的型式和結構不同，其磨損程度不同。

（1） 在相同條件下，光管、鰭片管、膜式管束其抗磨性能依次減弱；
（2） 省煤器管束順列布置比錯列布置磨損要輕；
（3） 錯列布置磨損最嚴重的為第二排管子，順列布置磨損最嚴重的則在第五排之后；
（4） 鰭片管省煤器的鰭片越高，磨損越嚴重。當鰭片高度較�。╤=3㎜）時與光管的磨損程度較為接近。故加裝小高度鰭片對防磨有利；
（5） 膜式省煤器錯列布置時，大管徑比小管徑的管子磨損要輕。
在設計或改造省煤器時，應對省煤器所采用的型式和結構進行綜合考慮。

1.2腐蝕

1）省煤器腐蝕的類型

省煤器的腐蝕包括管內腐蝕和管外腐蝕。

    管內腐蝕屬于氧腐蝕，也叫吸氧腐蝕，是指鍋爐給水固然經過處理，但仍含有一定量的氧，而氧的化學性質很活潑，能與鋼鐵設備的鐵元素發生反應，造成鋼鐵設備的腐蝕，天生鐵的氧化物Fe2O3和Fe3O4，便是日常所說的鐵銹。 

    管外腐蝕屬于硫酸腐蝕，也叫低溫腐蝕，是指鍋爐煙氣在通過省煤器段時，由于省煤器管壁溫度較低，煙氣中的硫酸蒸汽便凝聚成酸液而附著在省煤器外管壁上，從而造成對省煤器的酸腐蝕。省煤器的管外腐蝕通常只發生在低溫段。

2）原因分析

    電站鍋爐省煤器中面臨最為嚴重的是管外低溫腐蝕，燃料中的硫燒天生二氧化硫，其中一小部分還會天生三氧化硫，而三氧化硫與煙氣中的水蒸汽會形成硫酸汽。煙氣中的硫酸蒸汽在得到冷卻溫度下降到酸露點后，就會凝聚成液酸，液酸與煙氣中的飛灰粘合便附著在冷卻點的管壁上，從而給此處的鋼管造成酸腐蝕。酸露點隨著煙氣中酸汽濃度的增大而升高，當煙氣中酸汽的含量為0.005%時，酸露點可達130~150℃，實踐證實酸露點越高，對省煤器的腐蝕越大，有時甚至還會危及到高溫段省煤器。

3）省煤器低溫腐蝕的影響因素

（1）電廠燃用煤所含硫分較高。硫分較高是引起省煤器腐蝕的一個重要因素。燃料中硫分、水分高，使燃燒天生的硫酸蒸汽份量多、濃度高，這就使得煙氣中的酸汽露點（即凝聚溫度）相對增高，而代溫段省煤器的管壁溫度又偏低，所以酸汽極易凝聚到低溫省煤器管壁上，造成省煤器的腐蝕。
（2）給水溫度低是造成省煤器腐蝕的一個主要原因。給水溫度低，使得省煤器的管壁溫度下降，低于煙氣中的酸汽露點時，酸汽使凝聚在省煤器管壁上與飛灰粘合在一起，形成對省煤器管的不斷腐蝕。給水溫度低對新裝省煤器的影響最大。
（3）過量空氣系數過大，表明煙氣中的含氧量增加，這給燃燒中二氧化硫及三氧化硫的天生創造了有利條件，對省煤器的低溫腐蝕也有一定的影響。 

1.3振動

1）管束搬起石頭砸自己的腳動的形式

根據氣流中刷管束的活動，熱交換器可以劃分成三大類

（1）氣流橫向于管子中心線的（橫向活動）；
（2）氣流平行于管子中心線的（平行活動）：
（3）氣流煙管子中心線呈S形活動的（S形活動）。

    橫向活動時，激發是由于渦流在單根管子的脫離而造成的。在平行活動的情況下，氣流中的渦流是導至激發的根源。當管子一開始搬起石頭砸自己的腳動，附著在管子上的氣流（因形成臨界層）的路徑便成為彎曲的了。于是，氣流作用于管子一個離心力，致使管子更加彎曲。按此方式，在氣流和管子之間產生自激振動。而在S形活動時，不僅在橫向活動時的渦流脫離，且在平行活動時的渦流，都會激發管子振動。振動是由渦流脫離激發，又由渦流強化的。這種振動主要在熱交換器中。

2）省煤器的管束振動

省煤器的管束可以分成兩種形式，即順列和錯列。振動事故大部分發發生在順列布置中。

（1）順列管束省煤器

    順列式省煤器外流體自上而下不斷活動，這樣流體的溫度以及介質的聲速相應的不斷變化。就一般規律而言，煙氣的固有頻率判別相對較小。另一方面，又由于煙氣橫掠管束時將背側產生漩渦成對脫離現象（即卡門渦流）。由于旋渦交替脫離在物體表面形成交變的作用力，可能導致結構的疲憊失效；同時，旋渦脫離也是導致其它形成的振動發生的重要原因。當漩渦脫離頻率和橫向煙氣固有頻率重合時，將進一步加強振動，整個流體就會出現非常強烈的振動。省煤器也會受迫引起強烈的振動，于是強烈的噪聲便向四周環境輻射出往。

（2）錯列管束省煤器

    對于錯列管束省煤器，煙氣的聲振自頻率主要與管組的自由寬度有關，就錯列管束煤器而言，振動有其自身特點。也就是說，當漩渦脫離的頻率相等時不一定會導致辭產讓強烈的振動，主要由于在鍋爐機組的煙道內，聲能散射部分與激發能相比所占的份額很大。

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2、省煤器超溫爆解決措施

（1）公道控制煙氣流速，降低煤質灰分，造當控制煤粉細度，盡量避免超負荷運行以及使用防磨涂料可發有效
地防止省煤器磨損；

（2）選取合適省煤器彎頭排數z和煙氣走廊間隙，減少速度不均勻系數kv，以及加裝梳形管和護瓦或護簾都可以很好改善煙氣走廊影響；

（3）進步排煙溫度，采用抗腐蝕材料，加裝加熱冷風設備以及改用其它類型省煤器，如回轉式空氣預熱器，都可以避免或者防止省煤器受熱面的腐蝕現象；

（4）使整個省煤器橫向固有頻率互不相同，可以改進管束的振動；

（5）光管改用螺紋翅片管，不僅可以改進流場，進步換熱能力，而且可以有效地改良省煤器的積灰；

（6）運行上重視加強對過量空氣系數的監控制，從而避免SO2以及SO3的生產，并且及時檢驗，也可以避免省煤器超溫爆管。