周光林

摘 要：在我國干熄焦鍋爐的應(yīng)用是比較廣泛的，普遍應(yīng)用于工業(yè)當(dāng)中，但是干熄焦鍋爐在使用的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)膨脹節(jié)的問題，出現(xiàn)這樣的問題嚴重影響了干熄焦鍋爐的使用效率。在這樣的情況下，為了保證工業(yè)的發(fā)展就必須首先解決干熄焦鍋爐膨脹節(jié)的問題。本文首先分析了干熄焦鍋爐膨脹節(jié)壓縮不均勻以及省煤器上部H型鋼出現(xiàn)裂紋的主要原因，然后從設(shè)備、施工以及運行等方面提出了解決措施，具體內(nèi)容如下。

關(guān)鍵詞：干熄焦鍋爐；膨脹；問題分析；處理方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.056

1 引言

根據(jù)實際情況，可以發(fā)現(xiàn)通常情況下干熄焦鍋爐膨脹節(jié)的形狀是長方形的，材料是金屬材料。被安裝在干熄焦鍋爐鰭片管蒸發(fā)器下過渡煙道與省煤器之間的位置，它的主要作用就是通過吸收熱脹冷縮的原理，從而實現(xiàn)鍋爐的本體發(fā)生適當(dāng)?shù)奈灰?。邯鋼焦化廠2#干熄焦配置了一臺140t/h干熄焦裝置，配套設(shè)有干熄焦鍋爐1臺，這臺鍋爐采用自然循環(huán)和強制循環(huán)兩種循環(huán)方式，以下是這臺鍋爐的具體參數(shù)。

2 該廠干熄焦鍋爐的具體參數(shù)

一般情況下鍋爐的額定蒸發(fā)量是60t/h，在工作當(dāng)中最大的蒸發(fā)量會達到75t/h；一般的額定蒸汽壓力：3.9MPa；額定蒸汽溫度： 450±5℃；鍋爐給水溫度： 104℃；鍋爐入口處循環(huán)氣體量為80000m3/ h，最大工況為100000m3/ h；鍋爐入口處循環(huán)氣體溫度： 850 ～ 960℃ （ 鍋爐額定蒸發(fā)量計算按 880℃ ）；鍋爐出口處循環(huán)氣體溫度： 160 ～ 180℃ （ 鍋爐額定蒸發(fā)量計算按 165℃ ）。這臺干熄焦鍋爐于2015年8月投入運行，在運行了24個月之后發(fā)現(xiàn)鍋爐出現(xiàn)問題，其中膨脹節(jié)不均勻的問題表現(xiàn)的比較突出，具體表現(xiàn)為四周轉(zhuǎn)角出現(xiàn)了擠壓變形，同時省煤器的上半部分H型鋼部位出現(xiàn)了裂紋。當(dāng)然，其它相同規(guī)模的干熄焦鍋爐也出現(xiàn)過這樣的情況，為了盡量避免這種問題帶來的影響，有必要對這些問題進行分析探究，從而找出有效的解決方法。在這樣的大背景下，筆者以該廠干熄焦鍋爐出現(xiàn)裂紋的原因進行了詳細的學(xué)習(xí)，并根據(jù)自身多年的工作經(jīng)驗針對這些問題提出了相應(yīng)的解決措施。

3 干熄焦鍋爐出現(xiàn)膨脹節(jié)問題的原因分析

3.1 擠壓變形原因分析

眾所周知，干熄焦鍋爐的主要材料就是不銹鋼，因為不銹鋼具有比較好的柔性，因此，在縱縫焊接的地方需要格外注意。在這樣的情況下，它的強度也是各不相同的，所以，由此而導(dǎo)致的壓縮也并不是在同一時間發(fā)生的，而是在不同的時間發(fā)生的。不可避免的一個問題就是，干熄焦鍋爐的膨脹節(jié)口徑比較大，那么鍋爐本體就容易受到熱脹冷縮的影響而導(dǎo)致四個角受到比較大的力，從而出現(xiàn)干熄焦鍋爐膨脹節(jié)的四個角出現(xiàn)向內(nèi)收縮的現(xiàn)象。

3.2 H 型鋼出現(xiàn)裂紋的原因分析

省煤器墻板的上端是H型鋼，H型鋼是干熄焦鍋爐的重要組成部分，起著非常重要的作用。其主要作用就是提高省煤器的密封度與剛度。因此，H型鋼出現(xiàn)裂紋就需要從兩個方面進行分析，從內(nèi)應(yīng)力與外應(yīng)力兩個方面進行分析。其中，內(nèi)應(yīng)力是由于墻板內(nèi)外兩側(cè)的溫差太大導(dǎo)致熱膨脹而形成的。而外應(yīng)力則是由于膨脹節(jié)的膨脹量超出了規(guī)定范圍內(nèi)的膨脹量。接下來將詳細對內(nèi)應(yīng)力與外應(yīng)力進行分析。

3.2.1 內(nèi)應(yīng)力分析

由于內(nèi)應(yīng)力造成的裂紋通常是在過渡煙道的部位出現(xiàn)，該部分煙氣溫度大約為 360℃。內(nèi)側(cè)金屬壁的溫度和煙氣的溫度是一樣的，而外側(cè)金屬壁的溫度相對來說比較低，一般情況下保持在 200℃左右，這樣，金屬壁的內(nèi)外溫差就會在 160℃左右，這樣就會導(dǎo)致內(nèi)外出現(xiàn)膨脹差。此時，熱應(yīng)力形成的彎曲變形就會出現(xiàn)扭矩，導(dǎo)致H型鋼受力過大，超出承載范圍，進而出現(xiàn)裂紋。

3.2.2 外應(yīng)力分析

邯鋼焦化廠的鍋爐采用的是整體懸吊的結(jié)構(gòu)，這樣，鍋爐就會以汽包平臺大板梁為膨脹零點自由向下膨脹。膨脹節(jié)作用在裂紋截面的力主要是自身重力，沒有達到膨脹節(jié)最大允許位移，所以外力并不是 H 型鋼出現(xiàn)裂紋的原因。

總之，在分析干熄焦鍋爐出現(xiàn)膨脹節(jié)的問題，必須分析全面，只有這樣才能更好地解決問題。

4 具體解決方法

第一，設(shè)備選擇。如果干熄焦鍋爐膨脹節(jié)比較嚴重，會出現(xiàn)變形或者破裂，這時就需要對設(shè)備進行局部的維修，如果維修不好就需要進行更換。

第二，施工過程中。在施工的過程中需要按照規(guī)定進行嚴格操作，鍋爐停爐后需要對H 型鋼進行焊接操作，同時還需要增加省煤器墻板和膨脹節(jié)之間的保溫層。

第三，運行過程中。干熄焦鍋爐在運行的過程中負荷必須保持在 60% ～100% 之間，只有這樣才可以安全運行。

5 結(jié)束語

通過對干熄焦鍋爐出現(xiàn)膨脹節(jié)的問題進行了分析發(fā)現(xiàn)，由于干熄焦鍋爐的構(gòu)造問題，膨脹節(jié)的受力是不均勻的，由上文可知干熄焦鍋爐膨脹了受力不均勻，干熄焦鍋爐膨脹節(jié)的四個角就會出現(xiàn)變形，向內(nèi)擠壓。這樣不僅僅影響了干熄焦鍋爐的美觀，最重要的是嚴重影響了鍋爐的使用功能。所以，如果變形太嚴重，就需要考慮進行維修或者更換。還需要注意的一點就是，鍋爐的內(nèi)外壁溫差比較大，溫差比較大是由于省煤器墻板上端面沒有敷設(shè)保溫材料造成的。鍋爐內(nèi)外壁溫差大，內(nèi)應(yīng)力就會比較大，在這種情況下，H型鋼就會出現(xiàn)裂紋。要想解決這個問題，就需要全面考慮，不僅在施工前對鍋爐進行檢查，在施工的過程中也需要檢查，并且還需要敷設(shè)保溫墻。最重要的一點就是，在運行的過程中。要盡量避免干熄焦超負荷或者低負荷運行。

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