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不锈钢换热管在高压加热器的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-12-01  浏览次数:16 选择视力保护色:

[摘要]  中华不锈钢网网民提供:不锈钢换热管在高压加热器的应用牛忠华, 锈钢换热管给水加热器的优点,以及国外新型不锈钢管材的应用

  中华不锈钢网网民提供:不锈钢换热管在高压加热器的应用牛忠华, 锈钢换热管给水加热器的优点,以及国外新型不锈钢管材的应用,以及对高压加热器性能的影响。
  
  不锈钢/腈纶交织物的抗静电性能刘正芹,陈国华,谢莉青,徐礼彬,郭洪为 的影响,研制了不锈钢纤维/棉混纺纱和不锈钢长丝/腈纶包缠纱,并设计了多种不锈钢纤维质量分数和分布形式的针织物。采用摩擦起电电压法和电荷面密度法,对其进行了抗静电性能测试。与纯腈纶织物相比,加入7.68%不锈钢长丝的腈纶织物的电荷面密度降低96.11%.不锈钢纤维质量分数增加、均匀分布、采用不锈钢长丝具有更好的抗静电性能。
  
  腈纶等合成纤维吸湿性差,有着良好的电绝缘性能,生产加工和使用中产生的静电影响日益突出。采用添加抗静电剂制取抗静电纤维、用抗静电剂进行织物后整理或在织物表面涂覆金属等方法消除合纤织物的静电存在许多弱点,受外界环境的影响或耐洗涤性差。将合成纤维与吸湿性好的纤维混纺、加入少量的金属纤维,增强纤维表面的导电性是消除民用和工业用合纤织物静电的常用方法。不锈钢纤维具有导电、反射电磁波、传热、耐高温、耐腐蚀等特点,在纺织常规纤维中加入少量不锈钢纤维,抗静电性能优于常规的有机导电纤维。然而,不锈钢纤维价格昂贵,纺纱过程中不锈钢短纤维损伤、断裂较大,应用不锈钢长丝与腈纶交织,在生产中有效地控制不锈钢纤维的质量分数、分布,提高合纤织物的抗静电性能,降低生产成本,具有极其重要的意义。
  
  高压加热器的性能和运行可靠性直接影响机组整体运行的经济性和安全性。随着我国电力工业的迅速发展,高参数,大容量机组数量不断增加,部分大机组由原来带基本负荷转变为调峰机组。参数提高,容量增大,使高压加热器的尺寸越来越大,增加了设计,制造的难度。频繁的启停和急剧的负荷变化,使加热器的运行条件越来越恶劣。高压加热器投运率低的问题就成了影响机组等效可用率的重要原因之一。高压加热器的故障停用使机组的经济性和出力受到影响,经济损失十分可观。造成高压加热器投运率低和高压加热器损坏的原因是多方面的。从高压加热器各种停运的数据统计来看,高压加热器管系泄漏所占比重最大,很多机组的高压加热器都存在这样的故障,而换热管被冲蚀是造成管系泄漏的最主要原因之一。可以从管侧和壳侧两个方面来分析换热管被冲蚀原因。
  
  在壳侧,加热器的换热管受到湿蒸气和汽化疏水的冲击使之受到冲蚀危害。尽管合理的内部结构布置、在进口处设置不锈钢防冲挡板,能在正常工况下避免换热管受冲蚀的损害,但是在其它场合,例如部分负荷运行工况下,问题就不是如此简单了。在部分负荷时,过热蒸汽冷却段的设计尤为重要。盲目增加的额外的传热面积足以将进入加热器的过热蒸汽冷却至饱和温度以下,使其在过热蒸汽冷却段内就生出凝结水,形成高速流动的汽液两相流,对换热管形成冲蚀。碳钢管的抗腐特性较差,对这样的冲蚀也极其敏感长期处在这种工况下运行很容易造成管子泄漏。
  
  在管侧,换热管进口端是高压加热器管系最易发生泄漏的部位之一。换热管进口端泄漏,主要是),男,本科,助理工程师,主要从事电厂高。低压力加热器的研究与设计工作。
  
  给水进口端侵蚀造成的,其产生侵蚀的原因现已很清楚,一般认为给水温度在120~200°C时,管内壁会形成氢氧化亚铁Fe(OH)2,其化学反应式:Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2氢氧化亚铁Fe(0H)2这层氧化膜结构疏松,易被水冲刷掉蚀坑就是由于这种氧化膜不断产生,又不断冲刷而形成的。而当给水温度高于200°C时,管内壁会形成硬性的四氧化三铁Fe34氧化膜它能对管壁起保护作用,其化学反应式:更换管束材料是解决上述问题的一个好方案。
  
  中华不锈钢网网民提供:如采用不锈钢管,这将使工作流速大大增加,而使冲蚀显着降低。同时,不论是奥氏体不锈钢或铁素体不锈钢对泄漏的点的扩展损坏是缓慢的,这点恰恰与碳钢正相反。因此,不锈钢管材用在高压加热器上会极大地提高其投运率和使用寿命。
  
  不锈钢的耐腐蚀原理:不锈钢耐腐蚀的重要因素在于其保护性氧化膜是自愈性的(例如它不象选择性氧化而形成的那些保护性薄膜),致使这些材料能够进行加工而不失去抗氧化性。合金必须含有足够量的铬以形成基本上由23组成的表皮,以便当薄膜破裂时,有足够数目的铬(G3+)阳离子重新形成薄膜。如果铬的比例低于完全保护所需要的比例铬就溶解在铁表面形成的氧化物中,而无法形成有效保护膜。起完全保护作用所需的铬的比例取决于使用条件。在水溶液中,需要12%的铬产生自钝化作用,形成包含大量Cn3的很薄的保护膜。在气态氧化条件下,低于1000°C时,12%的铬有很好的抗氧化性,在高于1 000°C时,17%的铬也有很好的抗氧化性。见表1.常见不锈钢换热管(以下附表摘自ASME)表1不锈钢换热管的抗氧化性数据及成份材料牌号抗拉强度屈服强度无缝奥氏体不锈钢管材料牌号焊接奥氏体不锈钢管材料牌号焊接铁素体不锈钢材料牌号同碳钢管相比较而言,不锈钢换热管在耐冲蚀、耐腐蚀性方面有着无法比拟的优越性,大大延长了高压加热器的运行寿命。虽然不锈钢换热管的传热性能要比碳钢管差,但根据HEI标准,碳钢管的管内流速设计时要求小于2. 4m/s,不锈钢管的管内流速最高为3.0m/s,这又部分弥补了不锈钢换热管在传热方面的缺陷。
  
  过去,我国使用的高压加热器的不锈钢换热管比较单一,主要为:这两种材料的化学成分一样,一为无缝管,一为焊接管。相对而言,焊接管SA688TP304的价格比较低廉,但其许用应力比较低,在高压场合使用会大大增加换热管的壁厚,进一步增加了换热面积,使高压加热器的直径更大、长度更长,需要更大的布置空间,从一定程度上引起系统和现场布置的困难。因此SA688TP304现阶段主要还是应用于低压加热器和核电加热器。奥氏体不锈钢SA213TP304最高使用温度高达1500°F(815°C),远高于普通碳钢管的最高使用温度。但无缝不锈钢管高昂的价格,往往使电厂望而却步,严重制约了以不锈钢为换热管的高压加热器发展。铁素体不锈钢SA803TP439,其传热性能优于奥氏体不锈钢,硬度高,具有优良的抗砂蚀和抗进口端磨损的能力,国外的核电机组的高加已经普遍使用这种管材。中华不锈钢网网民提供

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