بررسی علل گسیختگی در محل اتصال سرلوله های فوق گرمکن دما بالا در دیگ بخار یک نیروگاه حرارتی با استفاده از روش تجربی و شبیه سازی عددی

بعد از گذشت چند سال از بهره برداری سیکل ترکیبی در یکی از نیروگاه های حرارتی کشور مشاهده شد که لوله های فوق گرمکن بخش دما بالای دیگ بخار دچار آسیب و گسیختگی از محل اتصال به سرلوله های فوقانی شده است. بر اساس بررسی ها مشخص شد این پدیده برای چندین لوله در یک زمان و به صورت ناگهانی اتفاق افتاده که موجب خسارت سنگین به تجهیزات ابزار دقیق دیگ بخار و آسیب به سازه های داخلی در زمان حادثه شده است. بررسی آزمایشگاهی لوله های آسیب دیده با آزمون های مختلفی همچون آنالیز سوخت ورودی به محفظه احتراق، سختی سنجی لوله های سالم و گسیخته شده، ساختارشناسی از محل گسیختگی و آنالیز ترکیب رسوب داخل لوله فوق گرمکن صورت گرفت. نتایج نشان داد که افزایش دمای فلز در محل اتصال و تنش های ثابت اعمال شده به مدت طولانی عامل تخریب آن هستند. برخورد مستقیم گاز ورودی به دیگ بخار به لوله های فوق گرمکن دما بالا و همچنین تنش های ناشی از انبساط طولی لوله های مذکور باعث آسیب دیدگی و متعاقبا خروج اضطراری واحد از چرخه تولید توان شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، مواردی از قبیل استفاده از سیستم دوده روب، بهبود کیفیت سوخت مورد استفاده، اصلاح سیستم احتراقی برای استفاده از سوخت های خارج طراحی و تنظیم پذیر کردن مشعل ها برای جلوگیری از نقص های ایجادشده پیشنهاد شده است.

Keywords:

Boiler , High temperature super heater , Longitudinal expansion , Numerical simulation , Mechanical failure , دیگ بخار , فوق گرمکن دما بالا , انبساط طولی لوله , تنش حرارتی , گسیختگی مکانیکی