بررسي علل خرابي ساپورتينگ تيوبها در بويلرهاي نيروگاه توس مشهد

نيروگاههاي حرارتي با توجه به سهم غير قابل انكار در توليد انرژي جهان و همچنين جايگاه آنها به عنوان عمدهترين مصرفكنندگان سوختهاي فسيلي، همواره مورد توجه بسياري از دانشمندان و محققين بودهاند. به همين دليل تاكنون مطالعات زيادي با استفاده از روشهاي تجربي و عددي به منظور توسعه، بهينهسازي، تخمين عمر و عيب يابي اجزاي اين نيروگاهها در سرتاسر جهان انجام شده است. در اين بررسي با انجام مطالعات ميداني بر روي يكي از بويلرهاي نيروگاه توس مشهد، اقدام به مدلسازي بويلر در ابعاد واقعي و همچنين شبيهسازي عددي جريان، انتقال حرارت، احتراق و پديدههاي مرتبط با آن در حالت كار با سوخت مازوت گرديده است. در اين نيروگاه بويلرها داراي ساپورتينگ تيوب (لولههاي نگهدارنده) بهصورت 33 دستهلوله 12 تايي در سه رديف بوده و شكست عموما در دستهلولههاي مياني بويلر و در لولههاي رديف پايين رخ ميدهد. هدف از تحقيق حاضر بررسي علل تركيدگي لولههاي نگهدارنده از طريق شبيهسازي عددي و مقايسه اين نتايج با مشاهدات و تجربيات موجود در نيروگاه ميباشد. نتايج شبيهسازي عددي نشان ميدهد كه دبي بخار آب در رديفهاي مختلف يكسان نبوده و به دليل جايگاه و مسير گذر لولهها و همچنين كم بودن دبي بخار عبوري در لولههاي رديف پايين، دما در برخي از نقاط اين لولهها كه در وسط بويلر قرار دارند، بيشتر از لولههاي ديگر است. مشاهدات و آزمايشات متالوگرافي انجام گرفته بر روي قطعات شكسته شده نيز حاكي از وجود خزش و همچنين تغيير دانهبندي و ساختار فلزي لوله به دليل دماي بالا در نواحي شكست است. مقايسه نقاطي از مدل شبيهسازي شده كه بيشترين دما در آنها رخ ميدهد با نواحي شكست در فضاي واقعي بويلر نيز صحت نتايج عددي را تاييد ميكند.