学文网摘 要：高温再热器是火电站的重要部件，高温再热器的材质选用合理且在规定温度区间内运行对其安全稳定运行起着重要作用。在实际的运行过程中，因超温导致高温再热器失效的情况时有发生。因此，全面分析总结高温再热器超温原因，预防高温再热器因超温而失效，对火电站的安全稳定运行具有重要意义。
关键词：高温再热器；超温；原因
中***分类号： TG174 文献标识码： A
火电站各种不同材质的锅炉钢管都有最高温度使用限制，在限制温度范围内锅炉钢管才能在设计的使用寿命期间安全运行。然而，在实际设计、安装及使用过程中，由于各种各样的原因导致在运行中锅炉钢管屡屡发生超温失效的情况。高温再热器为火电站二次汽系统运行温度最高的区域，是锅炉受热面中重要的组成部分，它与过热器的吸热量占工质总吸热量的超过50%，它和过热器是所有受热面中工作条件最为恶劣的部件，因此高温再热器钢管超温原因分析及预防对火电站安全稳定运行具有重要意义。
1.锅炉设计对高温再热器超温的影响
1.1炉膛设计尺寸的影响[1]
由于在机组投入运行后，实际使用煤种往往会与设计煤种有一定的出入，且在设计炉膛尺寸时缺乏根据燃料特性选择的可靠依据，因而可能会出现炉膛高度偏高或偏低的情况，炉膛偏高气温就会偏低，炉膛偏低就会使气温偏高。若对煤种特性认识不足，炉膛各部位吸热量计算出现偏差，炉膛出口烟气温度就会发生变化，使得高温再热器出口气温偏高或偏低，气温偏高使得钢管超出许用温度，则会引起高温再热器超温。
1.2高温再热器系统设计
高温再热器管组及集箱结构布置不当，使得蒸汽在集箱中有较大的静压变化，静压小的的管内蒸汽流量就小，管子冷却不足很容器造成局部管壁超温爆管。高温再热器集箱并联管组蒸汽在进入三通时易形成蒸汽漩涡，形成蒸汽涡流附近的管组流量就会相对较少，管子换热量减小易引起管壁超温，此类问题主要出现在美国CE公司技术设计的锅炉中。设计时高温再热器之间无集箱连接的锅炉虽然流量偏差相对较小，但没有集箱蒸汽无法交叉混合，这样低温区域会引入温度相对较低的蒸汽，高温区域则会引入温度较高的蒸汽，这样高温区域的蒸汽温度就会更高，易导致该区域高温再热器管超温使得老化速度加快或爆管。
1.3高温再热器使用材料设计
在选用受热面管材料时就技术而言，主要考录以下几个因素：高温蠕变性能、抗烟气腐蚀性能、、抗蒸汽的氧化性能，除此之外还要考虑材料力学性能、加工性能及焊接性能等。就设计者来讲，除了要考虑材料的各项性能还要考虑经济性，经济性与安全性是相互矛盾的，经济性越高安全性就会降低，反之亦然。为确保机组经济性，受热面材料的使用温度基本都是极限温度，这样即便是极少量的超温都会导致材料急剧老化[2，3]。
2.高温再热器制造工艺及安装质量
制造工艺及安装质量的问题也经常会导致高温再热器发生超温爆管的情况，集箱隔板焊接不良蒸汽短路管内蒸汽流量就会减少；管子制造、安装焊口质量差，管子通球率低管内流量不均，这些问题均会造成高温再热器管超温。
3.机组运行对超温的影响
3.1燃用煤种的影响
由于煤种的不确定性和煤质的下降，我国火电站大都在非设计煤种下运行。燃料热值较高时，炉膛温度及炉膛出口烟温就会升高，高温再热器区域烟温升高使得换热量增加，就可能导致高温再热器超温；挥发份低的燃料在燃烧过程中需要的过量空气增加，烟气量及烟气流速相应就会增加，传热速度加快也会导致高温再热器超温；另外，燃料中的水分增加时，烟气体积增大，也会使气温上升，据试验燃料水分每变化±1%，气温会随着变化±1-1.5℃[4，5]。
3.2锅炉炉膛结焦的影响
煤种变化、运行调整不当及吹灰器投运不良等原因常会造成受热面结焦（如***1所示）或是积灰，结焦或是积灰的受热面吸热量就会下降，从而会导致锅炉尾部高温过热器区域烟温升高，换热量增大，极易导致高温再热器超温。
***1 高温再热器结焦
3.3火焰中心高度的影响
炉膛底部漏风量大及运行调整等因素会导致炉膛火焰中心偏高，同样的煤种燃烧行程是一定的，火焰中心升高炉膛出口烟温势必会升高，同样会增加高温再热器区域的换热量，从而导致高温再热器超温。
3.4其他因素的影响
汽轮机高压缸排气会直接进入高温再热器进行二次加热，如果高压缸排气温度高于设计值，高温再热器的入口蒸汽温度就会提高，容易引起高温再热器超温。
如果锅炉低于设计压力运行，蒸发吸热量和过热吸热量的比例就会发生变化，蒸发段所需的热量增加过热段所需热量减少，为满足蒸发段所需的热量就需要增加燃料量，从而使高温再热器超温。
锅炉运行时过大的一次风量会使煤粉颗粒变粗，较大的煤粉颗粒燃尽时间变长，相当于提高了火焰中心高度，易造成高温再热器区域超温。
4 结论
综上所述，锅炉系统的设计思路、制造工艺、安装工艺、燃用煤种的变化及运行调整等因素都可能对再热汽系统能否在额定温度下安全运行造成影响，要确保再热汽系统在额定温度下安全运行，需要在设计期间充分调查研究，制造、安装阶段严把质量关，运行期间注意煤种变化适当调整运行方式。
参考文献
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[2]刘综绪，王春玉，李有信，等.四角切圆燃烧煤粉炉汽温偏差的分析及调整[J]. 2014，30（5）：53～55
[3]薛***，杭桂男.330 MW亚临界锅炉高温过热器爆管原因分析及治理[J].锅炉技术. 2013，44（6）：60～64
[4]丁汉别，明，班新华.某电厂高温再热器爆管失效分析[J].贵州电力技术. 2014，17（9）：13～16
[5]时颂华，雷霖. 300MW机组W火焰锅炉高温再热器超温分析[J]湖南电力.2011，31（6）41～43
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