[发明专利]用于消除锅炉高温受热面U型管弯头处氧化皮堵塞的装置及方法

说明书

本发明涉及一种用于消除锅炉高温受热面U型管弯头处氧化皮堵塞的装置及方法。电站锅炉高温受热面内壁氧化皮剥落后在弯头底部沉积而引起的超温乃至过热爆管是困扰其安全与经济运行的主要问题之一。本发明包括进口集箱、换热管、出口集箱和氧化皮防堵器；换热管包括换热管弯头段、换热管进口端和换热管出口端，换热管进口端与进口集箱连接，换热管出口端与出口集箱连接；氧化皮防堵器设置在换热管弯头段处，氧化皮防堵器为空心结构，氧化皮防堵器与换热管连通。本发明不仅可以避免高温过热器和再热器升级材质带来昂贵的成本，还可以适应电网调峰导致的负荷快速波动的情况，降低运行人员的负担，并且有效降低因氧化皮阻塞爆管造成的非停次数。

技术领域

本发明涉及一种氧化皮清除的装置及方法，特别是涉及一种用于消除锅炉高温受热面U型管弯头处氧化皮堵塞的装置及方法。

背景技术

电站锅炉高温受热面内壁氧化皮剥落后在弯头底部沉积而引起的超温乃至过热爆管问题是近几年来困扰其安全与经济运行的主要问题之一。高温过热器和再热器管内壁的氧化皮层脱落，聚积在U型管弯头处底部，减小了管道的通流截面，增加了蒸汽的流通阻力，管子内蒸汽流量相对减小，严重减弱了对管子的冷却效果，造成了高温过热器和再热器管短期过热爆管。

随着机组运行时间的延长，氧化膜的厚度增加，在锅炉的频繁启动、停炉或升降负荷过程中，管子温度变化幅度很大，由于母材和氧化膜的热膨胀能力不同，基体会对表面的氧化膜产生拉或压的作用，这些作用都会导致氧化膜开裂。在锅炉的启动初期，由于受热面温变速率大，氧化皮脱落量大，同时蒸汽的流速低，氧化皮就会在受热面的弯头处沉积。目前高温过热器和再热器U型弯底部氧化皮聚积较多，且个别管子内氧化皮结成核状，无法用高压空气或蒸汽吹管的方法处理，而用化学方法处理会造成锅炉管子的损坏，如申请号为201611019960.8的中国专利。因此，只能使用割管机械清理，这种方法工作量大、检修耗时多，存在重新焊接质量等问题。

为了解决这个问题，目前传统的技术主要有两种方式：一是升级高温过热器和再热器的材质，选用耐高温氧化的材料，但是升级材质带来昂贵的成本；二是优化机组正常运行调整，严格控制升降负荷速率，避免减温水过早投入等，减少氧化皮的生成速率和脱落的速度，但是机组的频繁启停和响应电网调峰导致的负荷快速波动等情况会加剧氧化皮的生成速率和脱落的速度，并对运行人员的精细操作带来了更大的挑战。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理用于消除锅炉高温受热面U型管弯头处氧化皮堵塞的装置及方法，目的是解决高温受热面氧化皮剥落后在U型管弯头底部沉积而引起过热爆管问题，采用U型管弯头扩容原理，增加U型管弯头处流通面积，大大降低弯头处氧化皮堵塞所带来的问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于消除锅炉高温受热面U型管弯头处氧化皮堵塞的装置，其特征在于，包括进口集箱、换热管、出口集箱和氧化皮防堵器；所述换热管包括换热管弯头段、换热管进口端和换热管出口端，所述换热管进口端与进口集箱连接，所述换热管出口端与出口集箱连接；所述氧化皮防堵器设置在换热管弯头段处，该氧化皮防堵器为空心结构，该氧化皮防堵器与换热管连通。结构设计合理，在换热管的弯头处设置氧化皮防堵器增大了此处的流通面积，氧化皮在弯头处沉积不会对流经此处的蒸汽流动带来影响，不会减小蒸汽的流通速度，可使换热管进行有效的冷却降温。

进一步而言，所述换热管为U型结构，该换热管设置有多个，多个所述换热管组成换热管束。

进一步而言，所述氧化皮防堵器与外层换热管连通。根据实际需要氧化皮防堵器可只与最外层换热管连通，也可同时与最外层换热管和最次外层换热管，连接换热管的数量取决于氧化皮堵塞的实际情况。

进一步而言，所述氧化皮防堵器包括防堵器进口、防堵器出口和防堵器氧化皮清除口；所述防堵器进口与换热管进口端连通，所述防堵器出口与换热管出口端连通。