鍋爐面式減溫器泄漏的原因與對策相關介紹
        用水作冷卻介質調節過熱式再熱汽溫的裝置，其作用是控制和保持過熱汽溫或再熱汽溫為規定值，并防止過熱器、再熱器管壁受熱。減溫器分表面式和噴水式兩類。表面式減溫器是一種在圓柱形的筒體內裝有U形管或盤香管的間壁式熱交換器，以省煤器前的給水作為冷卻水在管內流動，對冷卻水的水質無特殊要求，但體積大，易產生熱疲勞，調節延遲大且調節范圍較小，適用于低、中壓鍋爐。
　　　　對鍋爐面式減溫器的泄漏原因進行了分析，主要原因為面式減溫器的工作溫度頻繁波動，經常承受熱應力的作用，造成材料疲勞而產生裂紋。提出了防范及處理措施。
　　　　2004年11月，我公司水汽車間2臺鍋爐(型號為TG35-3.82/450-M12)的面式減溫器聯箱及接管相繼發生泄漏，2臺鍋爐的編號為B20101B、B20101C(以下簡稱鍋爐B、C)。面式減溫器是鍋爐重要的承壓元件，其主要作用是將鍋爐的蒸汽與鍋爐的一路分支給水進行換熱，通過調節這一路分支給水的流量調節鍋爐蒸汽的溫度，并預熱鍋爐給水。面式減溫器位置在鍋爐鍋筒的后側，與鍋筒處于同一個水平面上，流程上處于鍋爐低溫段過熱器與高溫段過熱器之間。面式減溫器的泄漏影響鍋爐的安全穩定運行，且無法進行在線檢修。針對這種情況，我們相繼對鍋爐B、C進行了停車檢查，確定其泄漏的原因，并根據泄漏原因制定對策。
2、宏觀檢驗
　　　　我們對鍋爐B、C的面式減溫器進行了著色探傷和水壓試驗檢漏發現：鍋爐c的面式減溫器出現5道裂紋，鍋爐B出現1道裂紋；裂紋位置主要發生在面式減溫器筒體與高溫段過熱器入口管的角焊縫處，這些裂紋向筒體和接管延伸，裂紋形狀為長度較小的細碎型，無分叉；筒體裂紋屬表面裂紋，未裂穿；鍋爐C筒體裂紋長度最長達100mm。
3、原因分析
　　　　面式減溫器主要由殼程和管程組成，殼程包括筒體、高溫段過熱器的入口接管、低溫段過熱器的出口接管、端面大法蘭。外形尺寸為臥式ф325×5238，材質為20號鋼，工作壓力為4.12MPa。管程包括減溫水盤管、布水總管、護板、減溫水接管。減溫水盤管規格為ф14×2×1595，共計52根，材質為20號鋼。高溫段過熱器的入口接管位于面式減溫器的正下方，通過焊接與筒體直接相連。
　　　　觀察裂紋的外觀形狀，與熱應力作用下的疲勞裂紋特征相符合。面式減溫器作為調節蒸汽溫度的主要元件，其工作溫度較高，且溫度變化比較頻繁，由此產生的熱應力變化也較頻繁。因此，初步認定面式減溫器損壞是在溫度反復變化下承受熱應力而造成的疲勞損壞。主要原因從以下3方面進行分析：
　　　　①從工作介質上分析，蒸汽流經面式減溫器殼程，鍋爐給水流經管程，兩種介質在減溫水盤管表面進行間壁式傳熱，使蒸汽得到一定程度的冷卻，并預熱鍋爐給水。因此，面式減溫器內部存在著一定的溫度梯度，為熱應力的產生提供了條件。
　　　　②從運行環境上分析，面式減溫器的工作環境處于高溫、高壓的工藝條件下，蒸汽壓力為3.82MPa，溫度為450℃。但由于用戶用汽量經常波動，因此實際鍋爐工作壓力和工作溫度并不總是處在設計工況下，而是經常發生變化，蒸汽壓力范圍一般為3.65～3.85MPa，溫度范圍一般為415～450℃。由于蒸汽與給水的溫度、流量變化較大，因此產生沖擊和熱應力也較大。面式減溫器長期受到沖擊和熱應力的作用，材質逐漸疲勞，強度逐漸下降，最終出現疲勞裂紋，發生泄漏。我們就此問題與一些鍋爐使用單位進行了技術交流與咨詢，據這些單位介紹，鍋爐運行6～7年后容易出現此類問題。我公司鍋爐已運行7年以上，鍋爐C運行時間較長，鍋爐B次之。鍋爐C面式減溫器的泄漏情況較為嚴重，鍋爐B的泄漏情況較輕。因此，面式減溫器的泄漏與使用時間有一定關系。當鍋爐在運行中需緊急啟停時，面式減溫器的承壓元件在短時間內承受較大的溫度、壓力變化，熱應力變化也較大，承受損害較大。這2臺鍋爐在2002年緊急啟停的次數較多，正常啟停時也有升壓過快的現象發生，在一定程度上促進了面式減溫器的損壞。
　　　　③面式減溫器主要依靠給水調節閥調節流量實現調節蒸汽溫度，給水調節閥為氣動調節閥。調節規律為PID算法，PID調節器的可調參數為比例度、積分時間和微分時間[1]。這3個可調參數經調試后就固定下來，無法自整定及隨時變化，這就限制了PID調節器的功能，尤其是對負荷波動較為頻繁的鍋爐。蒸汽溫度的變化受多種因素影響，主要有鍋爐負荷波動、鍋爐給煤量變化、鍋爐送風量變化。這樣，同一組PID參數無法針對每一種工況實現最優調節。結果只能是兼顧每一種工況，但調節效果遠未達到最優。
　　　　從實際運行效果看，給水調節閥調節較為滯后，加之給水調節與主上水調節相互干擾，使得給水調節不能及時對應鍋爐蒸汽溫度調節，調節效果較差。在自動控制運行時，鍋爐蒸汽溫度經常發生超溫，而當面式減溫器的給水調節閥關閉或關得較小時，給水易發生部分汽化，出現水擊現象。水擊的發生會使面式減溫器的角焊縫處承受較大的沖擊載荷。另外，由于鍋爐蒸汽溫度調節效果較差，使得面式減溫器給水流量波動較大，熱應力加大，使管程與殼程均易產生裂紋，最終導致泄漏。管程泄漏后由于給水壓力高于蒸汽側壓力，部分給水泄漏至殼程，可能穿過護板的小孔滴到面式減溫器下部，使受熱面驟然收縮，產生較大的熱應力而形成裂紋。面式減溫器給水流量波動較大也可能造成蒸汽側表面產生凝結水，散落在面式減溫器的不同部位，從而造成面式減溫器的損壞。
        用水做冷卻介質進行蒸汽溫度調節的設備，根據噴水方法的不同，我公司目前提供的減溫器結構有：笛形噴嘴，可調噴嘴，引射式，螺旋噴嘴。具體結構特點咨詢：連云港振輝機械設備有限公司技術人員。