鍋爐受熱管爆漏過程運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法
【專利摘要】本發(fā)明為滿足爆管搶修工作的需要，提供一種鍋爐受熱管爆漏過程運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法。即通過采集熱管進(jìn)、出口集箱的蒸汽壓力、溫度以及受熱管出口溫度測點(diǎn)處數(shù)據(jù)變化，將受熱管離散化為n個(gè)管段，然后根據(jù)前一管段入口蒸汽壓力、焓計(jì)算后一管段的入口蒸汽壓力、焓，并以此推算得到受熱管其它管段上的參數(shù)；然后將受熱管泄漏分為三個(gè)階段：未泄漏階段、爆口未充分發(fā)展和爆口充分發(fā)展階段；針對(duì)第二階段進(jìn)行評(píng)估，即根據(jù)進(jìn)口集箱和出口集箱的蒸汽參數(shù)，進(jìn)行對(duì)不同爆口面積的受熱管評(píng)估和根據(jù)受熱管出口溫度測點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)評(píng)估爆口大?。蛔詈?，根據(jù)進(jìn)口集箱和出口集箱的蒸汽壓力和溫度，以及泄漏面積的情況下，給出危險(xiǎn)的爆口面積范圍完成各管段的評(píng)估。
【專利說明】鍋爐受熱管爆漏過程運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電廠熱能動(dòng)力工程領(lǐng)域，涉及到一種鍋爐受熱管爆漏過程運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法，特別適用于鍋爐再熱器受熱管，該方法根據(jù)運(yùn)行參數(shù)評(píng)估受熱管爆口以外管段的超溫幅度、時(shí)間和位置，以及爆口的發(fā)展過程。

【背景技術(shù)】
[0002]再熱器是電廠鍋爐的主要受熱面之一，由于管材缺陷、異物堵塞、蒸汽和煙氣參數(shù)分布偏差、吹灰不當(dāng)以及管內(nèi)積鹽等原因，電廠鍋爐再熱器的爆漏事故時(shí)有發(fā)生，這類事故發(fā)生后，發(fā)電機(jī)組不得不停下來消缺，使可利用率降低。再熱器受熱管一旦發(fā)生爆漏即無法逆轉(zhuǎn)，開始時(shí)爆口很小，泄漏量不大，隨著爆口的發(fā)展，泄漏流量逐漸增大，由于再熱汽壓力較高，氣流沖擊力大，發(fā)生爆漏的受熱管會(huì)對(duì)周圍的受熱管造成損害，使附近受熱管的管壁減薄，引起二次泄漏，爆管事故分析表明，大多數(shù)發(fā)生泄漏的受熱管是被鄰近爆漏管吹損所致；在現(xiàn)有的監(jiān)測水平下，在一次再熱器泄漏事故中，包括原始泄漏管及吹損管在內(nèi)，總計(jì)需要更換的受熱管大多在10?15根左右，這些受熱管受到的損傷情況各異，有的受熱管局部爆開或減薄，有的受熱管發(fā)生明顯過熱，由于每根受熱管長度達(dá)到幾十米，檢修時(shí)，需要對(duì)爆口以外的管段進(jìn)行檢查和測厚，以確定更換的范圍。
[0003]受熱管爆漏之后，對(duì)于現(xiàn)場來說，最重要的是確認(rèn)和更換已經(jīng)損傷的受熱管，使機(jī)組盡快投入運(yùn)行，因此，受熱管爆漏發(fā)生后，在技術(shù)人員尋找和確認(rèn)需要更換的受熱管的過程中，較為關(guān)注如下問題:受熱管爆漏過程中，哪些管段在爆管過程中容易超溫？爆漏受熱管的下游管段的超溫幅度如何？爆口是怎樣發(fā)展的？隨著爆口的發(fā)展，管段內(nèi)蒸汽溫度分布在爆漏過程中如何變化？由于對(duì)這些問題缺乏了解，目前的爆管搶修工作有很大盲目性，爆管搶修時(shí)，將局部管段更換成新管段，點(diǎn)火運(yùn)行后，經(jīng)常在其它部位反復(fù)爆開，這是最困擾搶修工作的事，發(fā)生這種狀況的主要原因是，一是吹掃減薄管的檢查不徹底，二是泄漏管爆口下游管段過熱檢查不徹底。
[0004]搶修工作的核心是確定哪些管段需要更換，因此，評(píng)估受熱管在事故中的運(yùn)行狀態(tài)，尤其是評(píng)估爆漏過程中管內(nèi)蒸汽流量和溫度變化以及超溫幅度是一件重要的工作，它能夠幫助檢修人員尋找和確定需要更換的管段，給爆管搶修工作提供指導(dǎo)性方向，但目前現(xiàn)有的文獻(xiàn)和專利中，還未見有涉及這方面的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為滿足爆管搶修工作的需要，本發(fā)明提供一種鍋爐受熱管爆漏過程運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種鍋爐受熱管爆漏過程運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法，即通過采集受熱管進(jìn)、出口集箱的蒸汽壓力、溫度以及受熱管出口溫度測點(diǎn)處數(shù)據(jù)變化，將受熱管離散化為η個(gè)管段，其中彎頭、聯(lián)箱進(jìn)、出口直接作為管段處理，然后根據(jù)前一管段入口蒸汽壓力、焓計(jì)算后一管段的入口蒸汽壓力、焓，并以此推算得到受熱管其它管段上的參數(shù)；
[0008]然后將受熱管泄漏分為三個(gè)階段:未泄漏階段、爆口未充分發(fā)展和爆口充分發(fā)展階段；
[0009]針對(duì)第二階段進(jìn)行評(píng)估，此時(shí)有兩種情況，即第一種根據(jù)進(jìn)口集箱蒸汽壓力、溫度以及出口集箱的蒸汽壓力，對(duì)不同爆口面積的受熱管評(píng)估以及第二種根據(jù)受熱管出口溫度測點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)評(píng)估爆口大??；
[0010]當(dāng)爆口面積過大，泄漏進(jìn)入第三階段，此時(shí)無法采用第二階段的方法對(duì)不同爆口面積的受熱管進(jìn)行評(píng)估，第三階段是根據(jù)進(jìn)口集箱和出口集箱的蒸汽壓力和溫度，進(jìn)行不同泄漏面積下受熱管運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估，并結(jié)合第二階段對(duì)不同爆口面積的受熱管的評(píng)估結(jié)果，給出危險(xiǎn)的爆口面積范圍，爆口面積在此范圍內(nèi)的受熱管容易發(fā)生過熱，易過熱的管段位于受熱管出口或進(jìn)入爆口之前的管段。
[0011]所述進(jìn)口集箱和出口集箱的蒸汽壓力和溫度已知，在這種條件下，對(duì)于受熱管泄漏的第二階段，對(duì)不同爆口面積的受熱管，評(píng)估的步驟為:
[0012]①假設(shè)受熱管入口蒸汽流量Hi1，采用遞推法依次計(jì)算下游管段的蒸汽參數(shù)；
[0013]②根據(jù)爆口面積為已知，計(jì)算爆口的泄漏量；
[0014]③計(jì)算爆口后管段內(nèi)的蒸汽流量，按遞推法得到爆口后管段的蒸汽參數(shù)；
[0015]④最后一個(gè)管段出口壓力為P' w，計(jì)算該壓力與出口集箱壓力Pw差值e =
I P' 0U-P0UI，若e小于給定的微小量，則進(jìn)入步驟⑤，否則，返回步驟①，對(duì)流量Hi1進(jìn)行修正，從步驟①開始重新計(jì)算；
[0016]⑤e小于給定微小量后，得到的各管段蒸汽流量、壓力和溫度作為最終結(jié)果，計(jì)算結(jié)束；
[0017]得到的蒸汽流量、壓力和溫度作為評(píng)估不同爆口的受熱管上不同部位的管段超溫狀態(tài)的依據(jù)。
[0018]所述根據(jù)受熱管出口溫度測點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)，評(píng)估爆口大小的步驟為:
[0019]①假設(shè)爆口面積值A(chǔ)c ；
[0020]②假設(shè)受熱管入口蒸汽流量Hi1，按遞推法得到爆口后管段的蒸汽參數(shù)；
[0021]③計(jì)算爆口的泄漏量；
[0022]③計(jì)算爆口后管段內(nèi)的蒸汽流量，按遞推法得到爆口后管段的蒸汽參數(shù)；
[0023]④最后一個(gè)管段出口壓力為P' ou,計(jì)算該壓力與出口集箱壓力Ptju差值ei =Ipi ^-PtjuUSe1小于給定的微小量，則進(jìn)入步驟⑥，否則，回到步驟②，對(duì)流量Hi1進(jìn)行修正，從步驟②開始重新進(jìn)行計(jì)算；
[0024]⑤受熱管出口溫度測點(diǎn)5所在管段處的蒸汽溫度為t' bw，計(jì)算該溫度與受熱管出口溫度測點(diǎn)5的測量值tbw差值e2= |t' bw-tbw|，ge2小于給定的微小量，則進(jìn)入步驟⑦，否則，回到步驟①，對(duì)爆口面積值A(chǔ)。進(jìn)行修正，從步驟①開始重新進(jìn)行計(jì)算；
[0025]⑥ei和e2都小于給定微小量后，得到的爆口面積以及各管段蒸汽流量、壓力和溫度作為最終結(jié)果，計(jì)算結(jié)束；
[0026]因此，根據(jù)受熱管出口溫度測點(diǎn)的歷史曲線，得到不同時(shí)刻的爆口面積，以及在該過程中，管段蒸汽流量、壓力和溫度的的變化，進(jìn)而評(píng)估管段的超溫時(shí)間、幅度以及爆口的發(fā)展過程。
[0027]對(duì)于受熱管泄漏的第三階段，已知的參數(shù)是進(jìn)口集箱和出口集箱的蒸汽壓力和溫度，以及泄漏面積的情況下，評(píng)估的步驟為:
[0028]①假設(shè)從出口集箱流入受熱管的蒸汽流量Hi2 ；
[0029]②假設(shè)從進(jìn)口集箱流入受熱管的蒸汽流量Hi1 ；
[0030]③分別從受熱管兩端開始，向爆口處采用遞推法計(jì)算各管段上的蒸汽參數(shù)；
[0031]④從兩端得到爆口處的壓力分別為Pb和p' b，計(jì)算差值力=!?' b_Pb|，若力小于給定的微小量，則進(jìn)入步驟⑤，否則，回到步驟②，對(duì)流量Hl1進(jìn)行修正，從步驟②開始重新進(jìn)行計(jì)算；
[0032]⑤采用給定的爆口面積和爆口處的蒸汽參數(shù)計(jì)算爆口泄漏流量mxl ；
[0033]⑥計(jì)算差值e2 = 11?+!?-!?!,--小于給定的微小量，則進(jìn)入步驟⑦，否則，回到步驟①，對(duì)流量Hl2進(jìn)行修正，從步驟①開始重新進(jìn)行計(jì)算；
[0034]⑦ei和e2都小于給定微小量后，得到的各管段蒸汽流量、壓力和溫度作為最終結(jié)果，計(jì)算結(jié)束；
[0035]得到的蒸汽流量、壓力和溫度作為評(píng)估不同爆口的受熱管上不同部位的管段超溫狀態(tài)的依據(jù)。
[0036]本發(fā)明通過采集受熱管爆漏期間的進(jìn)出口集箱蒸汽壓力、溫度等數(shù)據(jù)，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)及受熱管出口溫度測點(diǎn)的數(shù)據(jù)變化，推算該受熱管爆口的發(fā)展過程，以及受熱管不同管段上蒸汽流量和溫度的分布隨爆口面積的變化，評(píng)估局部管段的超溫幅度和時(shí)間等。
[0037]當(dāng)已知受熱管3上管段2內(nèi)的蒸汽流量m時(shí)，利用下式計(jì)算管中蒸汽流速:
m
[0038]K =--(I)

</4
[0039]式中P、u、A、m分比為管內(nèi)密度、流速、橫截面積和管內(nèi)質(zhì)量流量。
[0040]在段2上的壓降Λ P按下式計(jì)算:
f? 細(xì) 2、
[0041]智；-pgsm&—~ — M(2)
Skd 2 /
[0042]在受熱管段上的蒸汽焓增Ah分別按下式計(jì)算:
[0043]

I 4kD(9- -?)
ΔΑ =」^......|3)

pu d—
[0044]式中d為管子內(nèi)徑，m ；D為管子外徑，m ;kc為傳熱系數(shù)，W/(m2.V ) ;.%為煙氣平均溫度，V ；t為管內(nèi)蒸汽溫度，V ；g為重力加速度，m2/s ； Θ為受熱管與水平方向的傾角，對(duì)于垂直管，當(dāng)從下往上流動(dòng)時(shí)Θ =90°，當(dāng)從上往下流動(dòng)時(shí)Θ =-90° ；λ是沿程摩擦阻力系數(shù)；Az為管段長度，m。
[0045]當(dāng)蒸汽在管內(nèi)流過彎頭或聯(lián)箱進(jìn)出口時(shí)，局部阻力為:


2
[0046]Δρρ =ζ——{4)
[0047]式中Apjb為局部阻力引起的壓降，Pa; ζ為局部阻力系數(shù)。
[0048]爆口 4泄漏流量mxl按下式計(jì)算:
[0049]mxl = P crucAc(5)
[0050]Mc =^2(A0 - Acr)(6)
[0051]式中p cr為蒸汽的臨界密度，kg/m3 ；hcr為蒸汽的臨界焓，kj/kg ；uc為爆口氣流速度，m/s ；AC為爆口面積，m2 ；h0為爆口處管內(nèi)蒸汽的滯止j:含，kj/kg。
[0052]進(jìn)口集箱I的壓力Pin和溫度tin作為受熱管入口參數(shù)，將受熱管離散化成η個(gè)管段，第一個(gè)管段入口蒸汽的壓力P1、溫度、焓h1、密度P !等都為已知參數(shù)，在已知受熱管入口流量HI1的情況下，第一個(gè)管段入口速度U1按式(I)計(jì)算，壓降A(chǔ)p1根據(jù)式(2)計(jì)算，焓增Ah1按照式(3)計(jì)算，因此根據(jù)該管段入口壓力P1和焓Ii1，可計(jì)算第二管段入口的壓力P2和焓h2，依次遞推，可得到受熱管其它管段上的參數(shù)。
[0053]受熱管的泄漏過程分為三個(gè)階段，如圖2a，發(fā)生泄漏之前，是正常運(yùn)行的受熱管，從進(jìn)口集箱流入受熱管的蒸汽等于從受熱管流到出口集箱的蒸汽，即圖2a中Hi1 = m2。
[0054]在第二階段，發(fā)生了爆口泄漏，但爆口還未得到充分發(fā)展，如圖2b。由于該階段爆口泄漏面積小，泄漏流量低，管內(nèi)仍能維持正常的蒸汽流動(dòng)，即蒸汽從進(jìn)口集箱流向出口集箱，只是在爆口處發(fā)生了蒸汽泄漏；這個(gè)階段，流入受熱管的蒸汽mi分成兩部分，一部分流到出口集箱，另一部分通過爆口漏入煙道，這兩部分分別記為m2、mxl,,則Hi1 = m2+mxlo
[0055]隨著爆口的發(fā)展，泄漏流量增大，受熱管入口的蒸汽流量Hi1也增加，圖2b中，左側(cè)管段上的壓降增加，若進(jìn)口集箱內(nèi)壓力不變，爆口處管內(nèi)壓力降低，當(dāng)爆口處管內(nèi)壓力不能維持氣流繼續(xù)流向出口時(shí)，將會(huì)發(fā)生蒸汽從出口集箱倒流至爆口的情形；這就進(jìn)入了第三階段，如圖2c。在第三階段，如圖2c中，爆口已充分發(fā)展，蒸汽從進(jìn)、出口集箱同時(shí)向爆口流動(dòng)，從爆口漏入煙道，這時(shí)，從進(jìn)、出口集箱流入受熱管的蒸汽流量之和，等于泄漏流量，即
mxl = mi+m2 °
[0056]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0057](I)能夠根據(jù)受熱管爆漏期間的運(yùn)行參數(shù)，評(píng)估整根受熱管在爆管期間的運(yùn)行狀態(tài)，包括蒸汽冷卻流量、超溫幅度和位置。
[0058](2)可以識(shí)別爆口的危險(xiǎn)性，在一定面積范圍內(nèi)的爆口對(duì)爆口區(qū)域以外的其它管段有嚴(yán)重危害，會(huì)引起這些管段的大幅度超溫。
[0059](3)該發(fā)明能夠給爆管搶修工作提供指導(dǎo)，幫助檢修人員快速確定需要更換的管段。
[0060]電廠鍋爐過熱器集箱和受熱管的布置與再熱器基本相同，僅在蒸汽壓力和溫度參數(shù)上有所不同，因此，該發(fā)明所述的評(píng)估方法也適用于電廠鍋爐過熱器系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0061]圖1為單根泄漏受熱管示意圖。
[0062]圖2a為受熱管泄漏第一階段示意圖。
[0063]圖2b為受熱管泄漏第二階段示意圖。
[0064]圖2c為受熱管泄漏第三階段示意圖。
[0065]圖3為具體實(shí)施例中一根爆漏受熱管的尺寸圖。
[0066]圖4為具體實(shí)施例中一根爆漏受熱管的分段圖。
[0067]圖5為具體實(shí)施例中的爆漏管出口壁溫測量曲線及與相鄰的非泄漏管的對(duì)比圖。
[0068]圖6為具體實(shí)施例中的爆漏管，當(dāng)爆口面積為190mm2時(shí)，管內(nèi)流量及蒸汽溫度分布。
[0069]圖7為具體實(shí)施例中的爆漏管，當(dāng)爆口面積為240mm2時(shí)，管內(nèi)流量及蒸汽溫度分布。
[0070]圖8為具體實(shí)施例中的得到的爆漏管裂紋的泄漏面積隨時(shí)間的變化圖。
[0071]圖9為具體實(shí)施例中未充分發(fā)展的爆口，管內(nèi)流量和泄漏流量與爆口面積的關(guān)系O
[0072]圖10為具體實(shí)施例中充分發(fā)展的爆口，管內(nèi)流量和泄漏流量與爆口面積的關(guān)系。
[0073]其中，I是進(jìn)口集箱，2是管段，3是受熱管，4是爆口，5是溫度測點(diǎn)，6是出口集箱。

【具體實(shí)施方式】
[0074]實(shí)施例中的受熱管來自某300MW鍋爐的屏式再熱器，該再熱器橫向布置30排，每排14根管并聯(lián)，管外徑為D = 63mm,內(nèi)徑d = 55mm，受熱管的尺寸及泄漏點(diǎn)位置見附圖3，該根受熱管總長度為:2800+11809+700+1837+11000+3200 = 31346mm，若認(rèn)為在入口聯(lián)箱受熱管入口處坐標(biāo)為z = 0，蒸汽在z = O處產(chǎn)生局部壓降后從進(jìn)口聯(lián)箱進(jìn)入受熱管，蒸汽在受熱管內(nèi)z = 2800mm?28146mm管段受到煙氣加熱,在z = 14609mm處發(fā)生泄漏；受熱管在z = 15309mm和z = 17146mm處分別經(jīng)過一個(gè)120°和60。的折轉(zhuǎn)，在z = 28146mm處進(jìn)入爐外開始不受熱，在z = 30246mm處有壁溫測點(diǎn),在z = 31346mm處進(jìn)入出口聯(lián)箱，。
[0075]如附圖4，受熱管被分成79個(gè)管段，管段平均長度約為400mm，在受熱管的進(jìn)、出口以及彎頭處產(chǎn)生局部壓降，這些部位離散成獨(dú)立的管段；見附圖4中的區(qū)段1、40、45、79，其它區(qū)段僅需考慮沿程摩擦阻力系數(shù)入。
[0076]受熱管沿程阻力系數(shù)λ = 0.0201，受熱管入口局部阻力系數(shù)ζ =0.7(z = 0時(shí))，出口 ζ = 1.l(z = 31346 時(shí))，120。彎頭 ζ = 0.14 (z = 15309 時(shí))，60。彎頭 ζ =
0.10 (z = 17146時(shí));采集或計(jì)算得到的參數(shù)有:進(jìn)口聯(lián)箱壓力Pin = 3.7030MPa，溫度tin=376.9°C，出口聯(lián)箱壓力pou = 3.6674MPa，受熱管傳熱系數(shù)k。= 43.55 (w/m2.V )，煙氣平均溫度《=1040.91: β
[0077]采集的爆漏管出口壁溫測量數(shù)據(jù)見附圖5。
[0078]根據(jù)受熱管泄漏的第二階段的評(píng)估程序，得到爆口面積為190mm2時(shí)，管內(nèi)流量及蒸汽溫度分布，見附圖6。
[0079]采用受熱管泄漏的第二階段，根據(jù)受熱管出口溫度測點(diǎn)5的測量數(shù)據(jù)，評(píng)估爆口大小的程序，得到爆口裂紋面積隨時(shí)間的變化見附圖8。
[0080]利用受熱管泄漏的第三階段，已知的參數(shù)是進(jìn)口集箱I和出口集箱6的蒸汽壓力和溫度，以及泄漏面積的情況下的評(píng)估程序，得到爆口面積為240_2時(shí)，管內(nèi)流量及蒸汽溫度分布，見附圖7。
[0081 ] 受熱管泄漏的第二階段是爆口未充分發(fā)展階段，受熱管泄漏的第三階段是爆口充分發(fā)展階段，對(duì)于這兩個(gè)階段，可以設(shè)定不同爆口面積，根據(jù)上述評(píng)估程序得到不同爆口面積下的管內(nèi)蒸汽流量和爆口泄漏流量，見附圖9和附圖10，附圖9虛線右側(cè)，當(dāng)爆口面積大于160_2時(shí)，下游管段蒸汽冷卻流量叫在lt/h以下，冷卻流量較低，這部分管段會(huì)超溫，從附圖6可以看出，當(dāng)爆口面積為190mm2時(shí)，出口蒸汽溫度達(dá)到696.7V，已大幅度超溫。附圖10虛線左側(cè)，當(dāng)爆口面積小于300mm2時(shí)，下游管段蒸汽冷卻流量m2在1丨/1!以下，冷卻流量較低，這部分管段會(huì)超溫，從附圖7可以看出，當(dāng)爆口面積為240mm2時(shí)，爆口右側(cè)的蒸汽溫度達(dá)到731.5°C,已大幅度超溫；因此，對(duì)于該屏式再熱器，爆口尺寸在160mm2到300mm2的爆口是危險(xiǎn)爆口，該根泄漏管爆口以外區(qū)域容易大幅度超溫，且當(dāng)爆口處于第二階段時(shí)，最高溫度區(qū)域在出口集箱入口的管段上，當(dāng)爆口處于第三階段時(shí)，最高溫度區(qū)域在爆口右側(cè)管段上。
【權(quán)利要求】
1.一種鍋爐受熱管爆漏過程運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法，其特征是，即通過采集受熱管進(jìn)、出口集箱的蒸汽壓力、溫度以及受熱管出口溫度測點(diǎn)處數(shù)據(jù)變化，將受熱管離散化為η個(gè)管段，其中彎頭、聯(lián)箱進(jìn)、出口直接作為管段處理，然后根據(jù)前一管段入口蒸汽壓力、焓計(jì)算后一管段的入口蒸汽壓力、焓，并以此推算得到受熱管其它管段上的參數(shù)； 然后將受熱管泄漏分為三個(gè)階段:未泄漏階段、爆口未充分發(fā)展和爆口充分發(fā)展階段； 針對(duì)第二階段進(jìn)行評(píng)估，此時(shí)有兩種情況，即根據(jù)進(jìn)口集箱和出口集箱的蒸汽參數(shù)，進(jìn)行對(duì)不同爆口面積的受熱管評(píng)估和根據(jù)受熱管出口溫度測點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)評(píng)估爆口大?。? 當(dāng)爆口面積過大，泄漏進(jìn)入第三階段，此時(shí)無法采用第二階段的方法對(duì)不同爆口面積的受熱管進(jìn)行評(píng)估，第三階段則根據(jù)進(jìn)口集箱和出口集箱的蒸汽壓力和溫度，進(jìn)行不同泄漏面積下受熱管運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估，給出危險(xiǎn)的爆口面積范圍，爆口面積在此范圍內(nèi)的受熱管容易發(fā)生過熱，易過熱的管段位于受熱管出口或進(jìn)入爆口之前的管段。
2.如權(quán)利要求1所述的鍋爐受熱管爆漏過程運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法，其特征是，所述進(jìn)口集箱和出口集箱的蒸汽壓力和溫度已知，在這種條件下，對(duì)于受熱管泄漏的第二階段，對(duì)不同爆口面積的受熱管，評(píng)估的步驟為: ①假設(shè)受熱管入口蒸汽流量Hl1，采用遞推法依次計(jì)算下游管段的蒸汽參數(shù)； ②根據(jù)爆口面積為已知，計(jì)算爆口的泄漏量； ③計(jì)算爆口后管段內(nèi)的蒸汽流量，按遞推法得到爆口后管段的蒸汽參數(shù)； ④最后一個(gè)管段出口壓力為V?，計(jì)算該壓力與出口集箱壓力P?差值e =I P' ou-pou I，若e小于給定的微小量，則進(jìn)入步驟⑤，否則，返回步驟①，對(duì)流量HI1進(jìn)行修正，從步驟①開始重新計(jì)算； ⑤e小于給定微小量后，得到的各管段蒸汽流量、壓力和溫度作為最終結(jié)果，計(jì)算結(jié)束； 得到的蒸汽流量、壓力和溫度作為評(píng)估不同爆口的受熱管上不同部位的管段超溫狀態(tài)的依據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的鍋爐受熱管爆漏過程運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法，其特征是，所述根據(jù)受熱管出口溫度測點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)，評(píng)估爆口大小的步驟為: ①假設(shè)爆口面積值K； ②假設(shè)受熱管入口蒸汽流量Hl1，按遞推法得到爆口后管段的蒸汽參數(shù)； ③計(jì)算爆口的泄漏量； ④計(jì)算爆口后管段內(nèi)的蒸汽流量，按遞推法得到爆口后管段的蒸汽參數(shù)； ⑤最后一個(gè)管段出口壓力為,?，計(jì)算該壓力與出口集箱壓力Pw差值ei=Ipi ^-PtjuUSe1小于給定的微小量，則進(jìn)入步驟⑥，否則，回到步驟②，對(duì)流量Hi1進(jìn)行修正，從步驟②開始重新進(jìn)行計(jì)算； ⑥受熱管出口溫度測點(diǎn)5所在管段處的蒸汽溫度為t'bw，計(jì)算該溫度與受熱管出口溫度測點(diǎn)5的測量值tbw差值e2 = 11' bw-tbw I，若e2小于給定的微小量，則進(jìn)入步驟⑦，否則，回到步驟①，對(duì)爆口面積值A(chǔ)。進(jìn)行修正，從步驟①開始重新進(jìn)行計(jì)算； ⑦ei和e2都小于給定微小量后，得到的爆口面積以及各管段蒸汽流量、壓力和溫度作為最終結(jié)果，計(jì)算結(jié)束； 因此，根據(jù)受熱管出口溫度測點(diǎn)的歷史曲線，可得到不同時(shí)刻的爆口面積，以及在該過程中，管段蒸汽流量、壓力和溫度的的變化，進(jìn)而評(píng)估管段的超溫時(shí)間、幅度以及爆口的發(fā)展過程。
4.如權(quán)利要求3所述的鍋爐受熱管爆漏過程運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法，其特征是，對(duì)于受熱管泄漏的第三階段，已知的參數(shù)是進(jìn)口集箱和出口集箱的蒸汽壓力和溫度，以及泄漏面積的情況下，評(píng)估的步驟為: ①假設(shè)從出口集箱流入受熱管的蒸汽流量m2； ②假設(shè)從進(jìn)口集箱流入受熱管的蒸汽流量Hl1; ③分別從受熱管兩端開始，向爆口處采用遞推法計(jì)算各管段上的蒸汽參數(shù)； ④從兩端得到爆口處的壓力分別為Pb和P'b，計(jì)算差值61=|?' b-pb|，gei小于給定的微小量，則進(jìn)入步驟⑤，否則，回到步驟②，對(duì)流量Hl1進(jìn)行修正，從步驟②開始重新進(jìn)行計(jì)算； ⑤采用給定的爆口面積和爆口處的蒸汽參數(shù)計(jì)算爆口泄漏流量mxl； ⑥計(jì)算差值e2= 1!?+!?-!?!，若e2小于給定的微小量，則進(jìn)入步驟⑦，否則，回到步驟①，對(duì)流量m2進(jìn)行修正，從步驟①開始重新進(jìn)行計(jì)算； ⑦ei和e2都小于給定微小量后，得到的各管段蒸汽流量、壓力和溫度作為最終結(jié)果，計(jì)算結(jié)束； 得到的蒸汽流量、壓力和溫度作為評(píng)估不同爆口的受熱管上不同部位的管段超溫狀態(tài)的依據(jù)。
【文檔編號(hào)】F22B35/00GK104154522SQ201410276145
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】劉福國, 周新剛, 姜波 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院