آموزش نیروگاه| سعید کردی زاده

4مشکل شایع دی سوپرهیتر ولو بویلر HRSG و 11راهکار آن

دی سوپرهیتر ولو

سلام میکنم خدمت شما همراهان همیشگی وب سایت آموزش نیروگاه، با شما بودن باعث افتخار من است و خیلی ازتون ممنونم که مقاله 4مشکل شایع دی سوپرهیتر ولو بویلر HRSG و 11 راهکار اصلاحی را برای مطالعه انتخاب کردید

در این مقاله به بررسی چهار مشکل شایع دی سوپرهیتر ولو های بویلر که در گزارش های بهره برداران نیروگاه های سیکل ترکیبی نقاط مختلف کشور ثبت شده است خواهیم پرداخت.

چهار مشکل شایع دی سوپرهیتر ولو بویلر HRSG:

 

1- جام کردن و گریپاژ دی سوپرهیتر ولو

در این حالت به دلیل بند شدن (Bend) و تابیدگی استم و پلاگ (stem & Plug)در داخل لنس Integrated Desuperheater جام کرده و متوقف میشود.

 

2- ترک خوردگی و شکست نازلها

مشکل ترک خوردگی و شکست نازلها درکلیه مدل های مختلف دیسوپر هیتر اتفاق شایعی است.

اساسا نازل ها یکی از پر ریسک ترین و پرمخاطره ترین بخش های دی سوپر هیتر ولو ها هستند.

در فرایندهایی که بهره برداری از بویلر HRSG به صورت Cycle Operation یا Fast Start Up انجام میشود،

تغییر بار بویلر HRSG شدیدتر شده و این مسئله ترک خوردگی و شکست حتی در پراب و فلنچ دی سوپرهیتر را نیز به همراه دارد.

 

3- رسوب گرفتگی دی سوپرهیتر ولو

رسوب گرفتگی در حدفاصل بین لنس و  استم داخلی در Integrated Desuperheater یکی دیگر از مشکلاتی است که معمولا در سال های اول بهره برداری بویلر HRSG اتفاق می افتد.

بعد از راه اندازی نیروگاه سیکل ترکیبی شرایط شیمیایی سیکل بخار هنوز پایدار نشده

و یا به دلیل عدم دقت لازم در فراینده های پیش راه اندازی و شستشو میتواند در دی سوپر هیتر ولو رسوب اتفاق افتاده و مشکل ایجاد شود.

 

4- واتر دریپینک (Water Dripping)

مشکل رایج دیگری در دی سوپر هیتر ولو بحث واتر دریپینک (Water Dripping) یا ریزش آب در خط بخار است.

در این مورد، زمانی که فرایند دی سوپرهیتینگ انجام میشود، به دلیل کم بودن سرعت بخار یا به دلیل عدم اتمایزینگ مناسب در نازل ها،

قطرات آب به همراه بخار به سمت پایین دست حرکت نکرده و روی خط لوله ریزش میکنند.

این مسئله باعث تنش حرارتی شدید خط لوله بخار میشود.

مقاله بویلر نیروگاه و انواع دی سوپرهیتر ولو را از دست ندهید.

 

یازده راهکار اصلاحی دی سوپرهیتر ولو بویلر HRSG:

 

1-استفاده از لاینر محافظ (Protective Liner)

لاینر محافظ در تمام مدل های دی سوپرهیتر میتواند مطرح شود.

مواقعی که اختلاف دمای آب و بخار خیلی زیاد شود و یا جنس فلز خط اصلی بخار (مانند متریال P91 مورد استفاده در بویلرهای کلاس F و H) نسبت به شوک حرارتی و تنش های پریودیک و خستگی خیلی حساس باشد،

ریسک ترک خوردگی در لوله بخار اصلی در محل دی سوپرهستر زیاد بوده و از لاینر محافظ (Protective Liner) استفاده میشود.

همچنین زمانی که میزان آب اسپری زیاد است و ریسک برخورد قطرات آب با بدنه خط اصلی وجود دارد،

بایستی از لاینر محافظ استفاده شود.

این لاینر در صورت آسیب به راحتی قابل تعویض بوده و ماهیت فداشونده دراد.

 

2-شستشوی شیمیایی بویلر

موضوع دیگری که در تمام دی سوپرهیتر ولو ها اهمیت دارد، بحث فرایندهایی پیش راه اندازی و راه اندازی بویلر است.

یکی از مسیرهایی مهم در زمان شستشوی شیمیایی بویلر (فرایندهای آبشویی، قلیاشویی و اسید شویی)

مسیر آب اسپری و دی سوپرهیتر است.

این مسیر حتما باید به طور کامل در فرایند شستشوی شیمیایی قرار گرفته و ذرات و آلودگی هایی مسیر حذف شده باشد.

زیرا در زمان راه اندازی اولیه بویلر و در سرویس قرار گرفتن دی سوپرهیتر،

این ذرات نتوانند در حدفاصل قطعات متحرک و یا داخل نازلها گیر افتاده و به آنها آسیب بزنند.

بنابراین اگر بخشی از خط آب اسپری قرار است بعد از فرایند شستشوی شیمیایی نصب شود،

آن بخش بایستی قبل از نصب دی سوپرهیتر ولو چندین بار شستشو و تمیزکاری شود.

 

3- فیلترینگ و استرینر

در بالادست دی سوپرهیتر ولو باید از فیلتر مناسب استفاده شود تا مطمئن شوید ذرات بزرگتر از قطر نازل ها یا کلرنس بین قطعات متحرک،

در استرینر شکار شده و به این بخش ها راه پیدا نکنند.

 

4- کنترل شیمیایی بویلر

تزریق مواد جهت کنترل شیمیایی بویلر، در عمکرد دی سوپرهیتر تاثیر گذار است.

مثلا در مدار دی اریتور که بالا دست دی سوپر هیتر است، نبایستی فسفات تزریق شود.

زیرا فسفات در داخل دی سوپر هیتر ولو رسوب داده

و این رسوب باعث گرفتگی نازل و کاهش کلرنس قطعات متحرک دی سوپرهیتر  ولو میشود.

 

5- کنترل میزان پاشش آب براساس دمای خط اصلی بخار

میزان پاشش آب در دی سوپرهیتر ولو باید به حدی باشد که بخار مافوق گرم به شرایط بخار اشباع خیلی نزدیک نشود.

بنابراین میزان پاشش باید به حدی باشد که دمای بخار خط اصلی 0C 5 تا 0C 10 بالاتر از بخار اشباع شود.

بویلرهای نیروگاهی درشرایط Normal Operation کمتر به این مقادیر نزدیک میشوند.

اما در حالت های Low Load Operation یا Start up، اگر میزان پاشش به حدی برسد که

فاصله دمای بخار خط اصلی از دمای اشباع هدر کمتر از 0C 50 شود،

توصیه میشود که بازشدگی دی سوپرهیتر محدود شده و اصطلاحا فیریز گردد.

اگر این میزان به حد 0C 25 کاهش پیدا کرد، دی سوپرهیتر بایستی کاملا بسته شود.

 

6- کنترل میزان پاشش آب براساس نسبت بین دبی آب اسپری و دبی بخار

همواره در طراحی دی سوپرهیترها سعی میشود که نسبت بین دبی آب اسپری و دبی بخار %15 تا 20% حفظ شده و میزان پاشش آب از این نسبت تجاوز نکند.

 

7- حداقل سرعت بخار

موضوع دیگری که باید در سیستم کنترل دی سوپرهیتر ولو ها نگران باشید، حداقل سرعت بخار است.

این قضیه باید به عنوان مجوزی (Permission) در سیستم لاجیک دی سوپرهیتر دیده شود

تا در سرعت ها و دبی های پایین بخار، پاشش آب وجود نداشته باشد.

زیرا این پاشش آب افزایش ریسک واتر دریپینگ (Water Dripping) را به همراه دارد.

 

8- حداقل فاصله بین دی سوپر هیتر ولو و اولین زانویی

چرا فاصله بین دیسوپر هیتر ولو و اولین زانویی بعد از آن اهمیت دارد؟

اهمیت این موضوع به این خاطر است که بخار قبل از زانویی، باید کاملا خشک و عاری از قطرات آب اسپری دی سوپرهیتر باشد.

زیرا اگر تمام قطرات آب تا قبل از زانویی بخار نشود، جریان بخار اصلی در زانویی دچار پیچش شده

و زانویی به صورت یک جداکننده یا سپریتور (separator) عمل کرده و قطرات آب را از بخار جدا مینماید.

با جدا شدن این قطرات آب اولا قطرات روی خط لوله بخار ریزش میکنند

و ثانیا فرایند دیسوپرهیتینگ کاهش دمای مورد نیاز را برای بخار خط اصلی به همراه ندارد.

 

9- حداقل فاصله بین  دی سوپر هیتر و محل نصب سنسور دما

چرا فاصله بین  دیسوپر هیتر و محل نصب سنسورهای دمایی بعد از آن اهمیت دارد؟

باید مطمئن باشید که در همه حالت ها، جریان بخار که به سنسورهای دمایی نصب شده در بعد از دی سوپرهیتر میرسد،

کاملا خشک و فاقد قطرات آب است.

در صورتی که به دلیل محدودیت های جانمایی، سنسور دمایی در فاصله کمتری نصب شود،

باید سنسور مجهز به محافظ بوده تا از برخورد مستقیم قطرات آب به سنسور جلوگیری شود.

در غیر این صورت اندازه گیری دما را دچار مشکل خواهد شد.

 

10- دی سوپرهیتر ولو روی خط بخار افقی یا عمودی؟

موضوع مهم بعدی جانمایی خط بخاری است که دی سوپرهیتر روی آن نصب میشود.

اگر خط بخار افقی باشد، دی سوپرهیتر به صورت عمودی روی خط بخار قرار میگیرد.

نوع دیگر اتصال دی سوپرهیتر به خط بخار مطابق اغلب پروژه های 22 واحدی و پروژه بویلر HRSG طرح نیام مپنا، نصب به صورت عمودی است.

در این حالت در محل تزریق آب، جریان بخار به سمت بالا و برخلاف نیوری جاذبه می باشد.

از مزایای چیدمان عمودی کاهش ریسک ریزش آب روی خط بخار است،

زیرا قطرات آب در اثر نیروی وزن به سمت پایین حرکت کرده و به همین دلیل روی بدنه لوله ریزش نمیکنند.

اما در جانمایی افقی این نگرانی پر رنگ تر می باشد. در نتیجه در لوله عمودی و میتوان Turn down بالاتری را برای دیسوپر هیتر متصور شد.

لطفا مقاله مقایسه دی سوپرهیتر ولو های پرکاربرد بویلر نیروگاه را مطالعه فرمایید.

 

11-  تعمیرات دی سوپر هیتر ولو

بخش های گرم (Hot Part) در Integrated Desuperheater مانند فلنجی که روی خط بخار قرار میگیرد، و یا استم پلاگ و نازل ها

به شدت تحت تنش بوده و بخش های مصرفی دی سوپرهیتر میباشد.

از آنجایی که دارای تنش حرارتی بالایی هستند، به مرور زمان باید این قسمت ها را با اتمام عمرشان تعویض کنید.

سازنده دی سوپرهیتر این قسمت را به صورت لوازم یدکی معرفی میکنند.

  • لوازم یدکی

موضوعی که باید حین انجام کارهای تعمیراتی مدنظر قرار دهید این است که

نحوه انجام تعمیر و تعویض به چه شکلی انجام شده و چه فرایندی را برای استفاده از قطعات یدکی بایستی رعایت کنید.

مثلا آیا این قطعات یدکی را به صورت اصلی(Original) از سازنده تهیه میکنید و یا بخشی از قطعه را خودتان میسازید.

اگر خودتان در حال ساخت قطعه هستید آیا فرایندی را که سازنده اصلی رعایت کرده است ار شما نیز رعیات میکنید؟

این مسئله در Integrated Desuperheater پر رنگتر است.

از آنجایی که هندسه نازل های Integrated Desuperheater، ساده می باشد،

بعضی مواقع  واحد تعمیرات این نازل ها از فلز خام و به کمک ماشین کاری، مهندسی معکوس کرده و تولید میکند.

اما نکته بسیار مهم این است که بایستی جنس فلز انتخابی با جنس فلز اصلی نازل ها دقیقا سازگاری (Compatibility) داشته باشد.

همچنین فرایند ساخت و ماشین کاری که اریفیس های داخل نازل ها را تولید میکند،

مطابق حد ماشین کاری انجام شده توسط سازنده اصلی نازل باشد.

اگر این حدود رعایت نشود، ریسک تمرکز تنش و رشد ترک در نازل با تراشکاری غیراصولی افزایش یافته

و شاهد این پدیده خواهید بود که نازلی که خودتان تراشیده اید،

به سرعت آسیب دیده و ترک میخورد و مجبور میشویدف نازل را تعویض کنید.

 

  • روش جوشکاری (Welding Procedure specification)

رعایت WPS جوشکاری بویژه در جوشکاری قطعات متحرک و همچنین جوشکاری بین فولاد ضد زنگ (Stainless Steel) و فولاد آلیاژی (Alloyed steel)  اهمیت ویژه دارد.

جنس فلز لنس و پراب معمولا مشابه جنس خط بخار اصلی و به صورت P11 و P22 و P91 و فولاد آلیاژی است.

اما جنس نازل ها، بخش های متحرک و پلاگ دی سوپرهیتر فولاد ضد زنگ بوده خواص متفاوتی با فولادآلیاژی دارد.

زمانی که فولاد ضد زنگ را به فولاد آلیاژی جوشکاری میکنید باید مطمئن شوید که WPS و رویه جوشکاری که سازنده معرفی کرده است، به طور کامل رعایت شده شود.

عملیات پیش و پس گرم کردن (Post heating&Preheating) باید مطابق نظر سازنده انجام شده باشد.

اگر این موضوع رعایت نشده و فولاد ضد زنگ به فولاد آلیاژی جوشکاری شود،

ریسک وجود حساسیت فولاد (Sensitivity Of Steel) و مشکلات آن افزایش میابد.

اگر عملیات جوشکاری آنها را برساس WPS سازنده انجام ندهید

این احتمال وجود دارد که متریال کاربیدی در لایه بندی و مرز لایه ای بین دانه ها تشکیل شده

و مقاومت فلز در محل جوش در برابر خوردگی کاهش یابد.

همچنین میتواند ریسک رشد ترک و آسیب های SCC نیز در محل اتصال افزایش می اید.

تمامی این موارد باعث حساسیت فولاد (Sensitivity Of Steel) در محل جوشکاری میگردد.

گام ها و تمریناتی که در این مقاله به آن ها اشاره شد بخشی از اقداماتی است که برای بهیود شرایط کاری دی سوپرهیتر ولو بویلر میتوان از آن ها بهره برد.

لطفا در قسمت نظرات با ما همراه باشید.خیلی ممنون که دانسته های خودتون را  به اشتراک میگذارید.

دیدگاه‌ها (0)

*
*

*

code