超临界锅炉受热面爆管原因及预防措施
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施锅炉在工业生产中起着至关重要的作用，而锅炉受热面爆管是一种常见的事故，可能会造成较大的安全隐患和生产损失。
对于锅炉受热面爆管的原因进行分析，并采取相应的防范措施，对于保障生产安全和提高锅炉运行效率具有十分重要的意义。
1.水质问题水垢是导致锅炉受热面爆管的主要原因之一。
当水中含有较多的钙、镁等离子时，易在受热面上析出沉积物，形成水垢。
水垢的热导率较低，导致受热面温度升高，从而造成了受热面的变形和损坏，最终引发爆管事故。
2.锅炉操作不当锅炉操作的不当也是导致受热面爆管的原因之一。
如果锅炉水位过低、过热温度过高或进水量不足等操作不当的情况下运行锅炉，会导致受热面温度升高，从而引发受热面爆管。
3.锅炉设计缺陷在锅炉设计中，如果受热面的材质选择不当、受热面结构设计不合理等问题存在，也会导致受热面爆管。
例如受热面弯曲半径过小、焊接质量不过关等问题都可能成为导致受热面爆管的隐患。
4.过热过热是导致锅炉受热面爆管的常见原因之一。
在运行过程中，过热面积水减少，受热面温度会急剧升高，如果锅炉在这种情况下继续运行，会导致受热面的变形和损坏，最终产生爆管。
二、锅炉受热面爆管的防范措施1.合理选择和处理水质对于水质问题，可以通过水处理设备对水进行适当的软化处理，减少水中溶解的盐类离子和杂质的含量，避免在受热面上形成水垢，从而减少受热面爆管的风险。
2.严格执行操作规程对于锅炉操作不当而导致的受热面爆管，可以通过严格执行操作规程，加强人员培训和管理，确保运行人员严格按照操作规程进行操作，及时调整水位、压力等参数，减少受热面的温度升高，降低爆管的风险。
3.定期进行检查和维护定期对锅炉进行检查和维护，及时发现和处理受热面的问题，确保受热面结构完好、焊接牢固等，避免因为设计缺陷而导致受热面爆管。
4.控制运行条件对于运行负荷超负荷和过热等情况，可以通过控制运行条件，避免锅炉长期超负荷运行，减少受热面受到的热应力，降低受热面爆管的风险。
锅炉受热面爆管原因分析及防范策略
锅炉受热面爆管原因分析及防范策略关键词：电厂；锅炉受热面；爆管原因；防范措施1、锅炉受热面爆管概述锅炉受热面爆管指的是锅炉运行的过程中突发的管道暴烈，一般伴随着较为明显爆破声和喷射而出的水及水蒸气。
此时，锅炉的气压表、水流量表、蒸汽流量表等均出现异常，锅炉炉膛内的燃烧方式也由负压燃烧变为正压燃烧，炉烟和蒸汽也从炉墙的门孔及漏风处大量喷出。
由于管道劈裂，锅炉管道系统内的气压出现异常，由于气压过低因此锅炉内的水位难以维持正常，锅炉内部炉膛的温度开始逐渐降低，排烟温度随着降低，严重时可引起炉膛灭火，造成锅炉燃烧效率降低，灰渣斗内灰量增多且伴随有湿灰。
锅炉受热面爆管出现问题时能直接引起锅炉系统运行异常，造成锅炉引风机负荷增加，电流变大，锅炉系统安全性受到影响[1]。
2、火电厂锅炉受热面爆管的原因分析2.1受热面材设计不达标导致爆管锅炉受热面是进行能量转换的重要工具，一侧的金属面需要在较为苛刻的条件下工作，而另一侧则需要两种不同的介质传递热量，这样的情况下自身设备会承受较大的负荷，而且自身工作又比较复杂，想要确保其稳定工作需要承担较大的负荷。
在这样的条件下使得其工作具有一定的特殊性，同时还对于设备的自身材料具有较高的要求，在进行设计工作的过程中相关人员需要结合实际情况做好相关内容的改善，从而设定较为明确的锅炉运行参数，同时还要考虑到自身工作的一些问题，如负荷情况以及材料的耐热性、强度以及韧性等。
如果受热材料没有达到相应的标准，在整个运行的过程中往往会因为实际温度过高从而导致管出现变化，在这样的情况下其会受到高压作用最终导致爆管，这也充分说明材质具有一定的重要性。
2.2受热面管焊接因素锅炉受热面管应用与锅炉系统中的不同部位，受热面管子与锅炉设备之间需要焊接连接，来提高受热面馆和锅炉之间的整体性与稳定性。
锅炉受热面管焊接口、焊接缝的处理等质量不达标，受热面管设计不够规范等都会造成受热面管承受高温高压荷载的能力降低。
超超临界锅炉试运期间爆管原因分析及对策
收稿日期： ２ ０ ０ ７－ １ ２－ １ ９
２ 主要受热面结构特点
为了满足超超临界锅炉汽水特性、 工质流速特 点， 根据不同位置， 在水冷壁、 过热器及再热器管屏 内装设了不同规格的节流孔圈（ 板） ， 以达到平衡工 质温度和管子壁温偏差之目的。装设节流孔圈和孔 板解决了水冷壁受热面存在的流动稳定性、 热偏差 和 脉动等水动力问题， 限制了蒸汽系统在管内的流
１ ］ ２ ０ 根， 其中 ６ ７ ２ 根上装设节流孔圈［ ， 见表 ２ 。 管子 ７
表２ 分隔屏节流孔圈尺寸及数量 图１ 水冷壁节流孔板
位置（ ｎ ） 孔径 ／ ｍ ｍ 数量 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 无 无 １ ７ ． ３ １ ７ ． ３ １ ３ ． ７ １ ３ ． ７ １ ３ ． ７ １ ３ ． ７ 无 无 ４ ８ ４ ８ ４ ８ ４ ８ ４ ８ ４ ８ 位置（ ｎ ） 孔径 ／ ｍ ｍ 数量 ９ １ ０ １ １ １ ２ １ ３ １ ４ １ ５ １ ６ １ ３ ． ７ １ ２ ． ４ １ ２ ． ４ １ ２ ． ４ １ ２ ． ４ １ ２ ． ４ １ ２ ． ４ １ ７ ． ３ ４ ８ ４ ８ ４ ８ ４ ８ ４ ８ ４ ８ ４ ８ ４ ８
置、 固态排渣、 全钢构架悬吊 Π 型结构。锅炉最大连 ９ ５ ０ ｔ ／ ｈ ， 额定蒸汽压力 ２ ７ ． ４ ６ Ｍ Ｐ ａ 、 温度 续蒸发量 ２ ６ ０ ５ ℃， 再热蒸汽出口温度 ６ ０ ３ ℃。为了满足超超临 ９ ２ 、 界 参 数 运 行 工 况 的 需 要， 该工程采用了 Ｐ Ｐ ／ Ｔ１ ２ ２ 、 ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ３ ０ ４ Ｈ及 Ｈ Ｒ ３ Ｃ钢等新材料。
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施锅炉作为热力设备，其受热面是布满管子的部分，受到高温高压的工作环境。
由于受热面在长时间内接受不断的热冲击和机械冲击，所以容易出现爆管问题，这不仅会导致设备停工和生产损失，还对工人的人身安全造成威胁。
因此，对于锅炉爆管的原因分析和防范措施，具有重要的意义。
1、压力过高如果锅炉汽包、凝汽器内的蒸汽压力过高，会导致管子承受的压力超出其承受能力。
当压力达到一定高度时，管材极易出现拉伸，从而导致管壁的变形，且管内受力不均匀，影响到管道整体的强度和耐用性。
2、管壁过薄如果管壁薄度不足，那么在高温高压下的管道生产环境中，管壁很容易受到机械、热冲击和腐蚀等因素的影响，从而导致管道的疲劳和损伤，并最终引发爆管事故。
3、管道材料不合适管道材料的选择是决定其能否承受高温高压环境，抵御机械冲击和腐蚀等因素的关键。
如果材料的性能、充实度、强度以及适应性不足，则管道就很可能在工作过程中出现损伤。
4、管道结构设计不合理管道本身的结构、尺寸和连接方式等也会对其承受能力产生重要的影响。
如果设计不当，容易导致管道接缝处受力不平衡、腐蚀严重和传热不均匀等问题，从而引起爆管事故。
1、科学调节锅炉运行压力锅炉的运行压力应该根据实际情况进行调节，尽量避免超过其承受能力。
特别是在温升、水位、燃烧状态等方面出现异常时，应该及时处理，保证其内部的压力稳定。
2、加强管子选材、加工和检测质量管子的选材是关键，应该根据实际情况选用质量优良的材料。
在加工和检测过程中，需遵循科学规范和标准化要求，确保管子的厚度和平整度等达到标准。
检测时应确保每条管子都被严格测量，确保其质量和性能符合要求。
3、规范管道加工和安装管道的安装和加工也需要注意技术规范和标准，掌握合理的技术方法，尽量避免出现接缝不平、连通不紧密等问题。
在加工和安装过程中需要严格遵守安全操作规程。
4、定时检查管子及管道定期检查管子和管道的状况是预防爆管事故的关键。
在检查的过程中，应该充分利用先进的检测设备来进行非破坏性检测，包括超声波检测、射线检测等，及时识别问题并进行维护和修理。
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施随着工业化进程的不断加快，锅炉在工业生产中扮演着非常重要的角色。
锅炉是通过燃烧燃料产生热能，将水变为蒸汽，再通过高温高压蒸汽驱动汽轮机发电或者直接供热的热力设备。
在锅炉运行过程中，由于工作环境的复杂性，锅炉受热面爆管的问题一直存在，这不仅影响锅炉的正常运行，同时也对生产安全造成了潜在威胁。
一、锅炉受热面爆管原因分析1. 热应力过大锅炉受热面在长时间高温高压的工作状态下，热应力会在金属材料内部积累，超过金属的强度极限就会导致受热面爆管。
2. 腐蚀在运行中，受热面会受到腐蚀的影响，导致金属材料厚度逐渐减小，最终形成爆管。
过热区域的水泵不及时开启或关闭，导致受热面温度过高，造成受热面爆管。
4. 水垢受热面会被水垢覆盖，这会影响受热面传热效果，导致受热面温度升高，最终造成爆管。
5. 操作不当工作人员误操作或者忽视设备运行状态，导致受热面处于不正常的工作状态，增加了受热面爆管的风险。
二、锅炉受热面爆管的防范措施1. 定期检查与维护为了保证锅炉受热面的安全运行，必须要对其进行定期的检查与维护。
包括检查受热面的腐蚀情况，测定受热面的热应力情况，以及清除受热面的水垢等。
2. 控制水质控制水质是保证锅炉受热面安全运行的重要手段，通过合理的水质控制可以减少受热面的腐蚀程度，同时可以有效减少水垢的形成。
3. 温度与压力控制合理的控制过热状态的温度和压力，防止因为过热导致受热面爆管。
监测过热状态下的水泵工作情况，确保及时启停，调整工作状态。
4. 操作规程制定针对锅炉操作的相关规程，合理分工，严格执行，防止操作不当引发的事故。
5. 安全设备安装为锅炉受热面安装一些安全设备，如安全阀、超温器、低液位保护器等安全装置，以便在爆管发生时及时采取措施防范风险。
总结：锅炉受热面爆管是一个非常严重的问题，一旦发生可能导致灾难性的后果。
我们必须对锅炉受热面的原因加以分析，并且采取一系列有效的防范措施。
只有这样，才能保证工业生产的连续稳定运行，同时保障人员和设备的安全。
锅炉受热面超温爆管的原因及预防措施
锅炉受热面超温爆管的原因及预防措施姓名：XXX部门：XXX日期：XXX锅炉受热面超温爆管的原因及预防措施在火电生产中，锅炉承压受热面超温爆管事故在非计划停炉中占有较大的比重,是影响机组安全稳定运行的主要因素,因此解决超温问题十分重要，现根据部分经验数据粗浅分析如下：一、原因分析1）根据日常运行记录可以发现，每台炉都有燃烧调整不当的情况发生，例如，没有根据燃烧需要及时调整各层燃烧器或炉排的配风，使燃烧工况偏离设计值，火焰中心偏移，导致燃烧行程加长，炉膛出口烟温升高。
如果锅炉各角一次风口风量不均匀，给煤机或炉排转速不均匀也能造成燃烧中心偏斜，甚至贴壁燃烧，使水冷壁局部超温。
在启、停给煤机及锅炉负荷升降的过程中，由于运行工况的变化率过大，炉膛出口烟道温度场和速度场分布不均，也会加大局部超温的可能性。
2）根据空气动力场试验，炉膛出口处可能存在着一定的残余气流旋转现象，而一、二次风的动量比会影响到烟气流的旋转强度，使沿炉膛宽度方向的炉膛出口烟温和烟速分布存在一定的偏差，造成水平烟道的烟温分布不均，在这种情况下，烟气温度场和速度场的分布偏差就使受热面吸热产生了较大的偏差，加大了局部超温的幅度。
3）由于煤种原因造成过热器或水冷壁严重结焦，或者因设备老化，吹灰设备等因素导致炉膛部分受热面粘灰严重，促使受热面烟气温度进一步升高，加剧了过热器的超温，造成过热器爆管。
4）锅炉本体都有不同程度的漏风，造成炉膛出口烟道烟气量增加，也加剧了超温。
5）给水品质不合格或者因为没有进行定期排污、除氧效果差、汽第 2 页共 5 页包加药量不合适等因素造成给水品质不良，易对管子形成腐蚀，引起受热面管内结垢积盐，影响传热。
当给水不合格时，在水冷壁上结垢并形成垢下腐蚀，会造成受热面在运行中发生超温现象。
6）设计安装方面，由于管子的长度和焊口的数量不尽相同，这个客观因素不可避免地使各受热面出现热偏差，产生超温现象。
二、防止爆管采取的措施1、加强入炉煤的管理从入炉煤的指标控制入手，避免燃用偏离设计值过大的煤种，通过合理掺配煤达到合格入炉煤标准。
锅炉爆管的十四种原因与六种防止措施、安全要求及规定
锅炉爆管的十四种原因与六种防止措施、安全要求及规定一、锅炉爆管的十四种原因与六种防止措施：（一）、锅炉爆管的十四种原因：1、锅炉给水质量不良、无水处理或水处理方法不正确，没有按相关规定进行排污处理，使管线内壁结垢或腐蚀，产生这种情况的主要原因是有的锅炉用水取自地下，属于高硬度水，且含硫、含铁量高，一旦水处理不当，很容易发生爆管，导致被迫停炉抢修，给生产和生活造成较大影响。
2、锅炉管线在制造、安装和检修过程中在焊口处会出现应力集中和机械性能下降的现象，在这些应力集中和机械下降的关键部位会出现管线爆裂的情况，这样也会使锅炉出现故障，难以供应生产和生活需要。
3、锅炉在安装或检修时杂质掉落在管子内，造成管子内堵塞，使水循环不良或完全破坏。
4、管子水垢从内壁上脱落，“搭桥”使水循环处于不良状态。
5、锅炉在运行过程中如果水位过低，也会出现水循环不良的状态，出现这种情况后就会使管线局部温度过高，变形直至爆裂。
6、油锅炉、气锅炉或者煤锅炉，在设计与安装的时候由于喷嘴的角度没有调整正确，也会发生部分锅炉管线过热的情况。
7、升火、停炉操作不正确、使炉管被冷风吹袭、管子热胀冷缩过快或过频，产生有害应力。
8、烟道、燃烧室隔火墙损坏，使烟气短路造成局部炉管热量集中而烧坏炉管。
9、腐蚀爆管和设备老化爆管，一般发生在尾部受热面的省煤器管，原因是排烟温度过低或给水温度过低而造成的酸性腐蚀。
10、局部烟速过快，在安装和检修受热面排管时，受热面管子的节距以及受热面的管排与炉墙之间的距离不符合设计要求，在管排与管排之间或管排与炉墙之间形成局部烟气走廊，或局部管子出列造成受热面管子积灰搭桥，引起局部烟速过高从而加大该部位管子磨损和过热。
11、由于施工不仔细，炉墙密封处没有按照施工要求进行严格密封，使漏风处形成涡流，这种情况也会出现管线局部过热，或者是受热不均匀，而漏风也使后面的烟气流速增加，危害尾部受热面。
12、管子高温运行也是锅炉爆管的重要原因，过热超温爆管是由于管子在超温的情况下力学性能下降，管子在压力的作用下发生塑性变形即蠕变裂纹以致爆管。
超临界锅炉高温过热器T91管爆管原因分析及对策
超临界锅炉高温过热器T91管爆管原因分析及对策发表时间：2018-12-13T09:29:34.480Z 来源：《建筑模拟》2018年第27期作者：朱瑜[导读] 通过宏观检验、理化性能试验及断口分析等方法，对超临界锅炉高温过热器T91管的爆管原因进行了分析，结果表明：爆管是由于管子内壁偏厚的氧化皮脱落造成管内介质流量减少而引起管子过热导致的。
朱瑜华能海南发电股份有限公司电力检修分公司海南海口 570311 摘要：通过宏观检验、理化性能试验及断口分析等方法，对超临界锅炉高温过热器T91管的爆管原因进行了分析，结果表明：爆管是由于管子内壁偏厚的氧化皮脱落造成管内介质流量减少而引起管子过热导致的。
针对该问题，通过对T91钢等铁素体钢锅炉管进行内壁氧化皮厚度测量，并根据测量结果采取相应措施，可大大减少或避免由于氧化皮偏厚、脱落堆积引起的过热爆管事故。
关键词：超临界锅炉；T91管；氧化皮厚度；过热爆管 1 前言某电厂4号锅炉系超临界参数的350MW燃煤锅炉，过热器出口蒸汽温度为571℃。
高温过热器逆流布置于水平烟道中，沿炉宽方向共有82屏，分冷段和热段，每屏由12根管子组成，管子横向节距为224mm，纵向节距为76.2mm，每屏管子均由外径为Φ38.1mm的多种壁厚的T23、T91及TP347H材料组成。
2016年3月，高温过热器热段炉左数第16屏炉前数第5根发生爆管，爆管位置距下弯头约4m，材料为T91，规格为Φ38.1× 7.96mm。
4号锅炉自2008年1月投产至2016年3月爆管停机检修，已累计运行约6万小时。
2 爆管原因分析2.1 宏观检验爆口的宏观形貌如图1（a）、（b）所示，爆口呈喇叭形，纵向长约65mm，最宽处约70mm，爆口边缘较锋利，壁厚减薄明显，最薄处壁厚不足1mm；在爆口两端分别距爆口中心50mm处，测得外径分别为38.10mm、38.12mm，未见胀粗；在爆口横向张开最大位置处测得周长为121mm，外径胀粗为1.0%；爆口内壁的氧化皮已纵向开裂、脱落。
超临界锅炉高温过热器爆管原因分析及对策
超临界锅炉高温过热器爆管原因分析及对策对某电站超临界锅炉T91钢高温过热器爆管进行试验分析，通过爆口宏观形貌分析、化学成分分析、显微组织观察、力学性能试验，认为T91钢高温过热器早期失效的原因是管子内存在异物堵塞，管子长期过热后加速老化，性能下降，最终导致爆管，分析堵塞原因并提出了相应对策.。
关键词：火电厂；T91钢；高温过热器；超临界锅炉；爆管；堵塞；长时过热；引言过热器是电站锅炉受热面的重要组成部分，工作压力、温度均最高，是受热面中工作条件最为恶劣的部件.。
由于压力等级的提高，超超临界机组的承压部件在结构上发生了很大的变化，尤其是锅炉受热面管径急剧变小，使异物很容易在内径较小的水冷壁、过热器区域堵塞而造成爆管，特别是双U布置的过热器，异物更不易被蒸汽带走，造成流通面积减少，导致部分管子因冷却不足而发生爆管.。
1爆管情况某电站超临界机组锅炉运行中分散控制系统（DCS）发出锅炉四管泄漏报警，就地检查发现锅炉水平烟道上部标高71m处有明显泄漏声，初步判斷为末级过热器泄漏，随即申请停机.。
停机冷却后进入炉内检查，发现初始泄漏点为末级过热器出口段右数第10屏前数第11根管，泄漏点距离下弯头9.0m，距离顶棚2.8m，泄漏的蒸汽将附近12根管吹损泄漏.。
该锅炉为SG-2080/25.4-M969型变压运行直流炉，四角切向燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、半露天布置、全钢构架∏形结构；额定蒸发量为2080t/h，过热器出口压力为25.40MPa，再热器出口压力为4.41MPa，过热器出口温度为571℃，再热器出口温度为569℃.。
至此次停机，累计运行仅12079h.。
末级过热器横向布置82屏，分前后两片，逆流布置；横向节距为224.0mm，纵向节距为76.2mm；每片13根管.。
初始泄漏管子规格为38.1mm×8mm，材质为SA213-T91.。
2试验分析2.1爆口宏观检查对末级过热器出口段右数第10屏前数第11根管初始爆口进行宏观检查：爆口处管径明显胀粗，最大为41.6mm；爆口狭小，长50mm，宽5mm，未完全张开，呈纺锤状；爆口部位管壁无明显减薄，爆口周围有较多纵向树皮状裂纹；爆口位于迎火侧.。
600MW超临界机组锅炉过热器爆管原因及预防分析
600MW超临界机组锅炉过热器爆管原因及预防分析摘要：随着我国电力工作的快速发展,600MW机组已成为电网中的主力机型,大型锅炉爆管事故的时有发生已成为威胁电厂运行的一大隐患。
通过对已有一些600MW机组锅炉爆管事件和爆管表现的分析,探讨了几种最为常见的过热器爆管原因,并针对其爆管原因提出了相应的预防对策。
关键词：超临界锅炉过热器爆管过热当前,600MW超临界机组已成为我国火力发电的主流机型。
国华沧东电厂拥有的两台600MW机组锅炉就为亚临界参数,控制循环、一次中间再热、单炉膛、四角切圆燃烧、燃烧器摆动调温、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、露天布置。
最近几年,电厂锅炉过热器爆管现象时有发[1,2]生,事故直接原因大都是由于异物堵塞造成过热器局部过热,从而导致爆管。
例如,哈尔滨第三发电厂3、4#机组为600MW临界机组,分别为2009年和2011年,过热器甲数第4屏第8圈和甲数第9屏第4圈发生爆管[3]。
沧东电厂过热器由炉顶管、后烟井包覆、水平烟道侧墙、低温过热器、分隔屏、后屏和末级过热器组成,过热蒸汽流量2028t/h,过热器出口蒸汽压力17.50MPa,过热器出口蒸汽温度541℃。
时有发生的过热器爆管现象让我们对此高度警惕,因此,分析600MW超临界机组过热器爆管原因,找出恰当的预防对策非常重要。
1、过热器爆管表现及原因分析1.1 表现过热器发生爆管后,表现各不相同。
广东珠海金湾发电厂4#锅炉末级过热器第18屏管前数第12根发生爆管后,爆口内外表面存在平行于管轴线多条宏观蠕变裂纹;内外表面有明显氧化皮,爆口呈鱼嘴状,边缘较锋利,呈撕裂爆裂[1]。
爆管同时吹穿左数第18屏第11根和第17屏前数第10根管。
而哈尔滨第三发电厂经过低磷酸盐处理的#3、4机组锅炉爆管处位于后屏过热器下部弯头,且有15毫米左右的白色积盐,经过化学分析,积盐的抓哟成分是磷酸三钠和铁沉积物。
1.2 原因分析1.2.1 长期过热长期过热是指过热器管壁的温度长期处于设计温度以上,但低于材料的下临界温度,过热温度随不高但持续时间长,导致过热管壁氧化变薄,持久效应导致其蠕变速度加快,管径膨胀变粗,在最薄弱的部位导致爆管。
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施锅炉是工业生产中常用的设备，它主要用于将水加热蒸发，产生蒸汽供应给生产设备或者发电机。
而锅炉受热面爆管是一个常见的问题，如果出现爆管，不仅会造成设备损坏，还可能导致人员伤亡和环境污染。
我们有必要对锅炉受热面爆管的原因进行分析，并提出相应的防范措施，以确保设备的安全运行。
一、锅炉受热面爆管原因分析1. 腐蚀腐蚀是造成锅炉受热面爆管的主要原因之一。
锅炉在长期运行过程中，受到高温和高压的影响，其受热面容易发生腐蚀。
特别是水壁受热面，由于长时间受到水的冲刷和腐蚀，容易形成腐蚀坑并逐渐扩大，最终导致爆管。
2. 热应力受热面在长时间高温高压工作状态下，会产生热应力。
当锅炉频繁启停或者受热面温度变化较大时，受热面会因热应力而发生变形和裂纹，最终导致爆管。
3. 疏松受热面焊缝和管壁上的疏松部分，容易成为裂纹的发源地。
当锅炉在高温高压下运行时，这些疏松部分会逐渐扩大地变为裂纹，从而导致爆管。
4. 过热当锅炉运行过程中，燃烧不充分或者受热面积灰，造成部分受热面温度过高，超过了其设计温度，将会导致受热面局部过热，最终导致爆管。
5. 运行控制不当锅炉的运行控制不当也是容易导致受热面爆管的原因之一。
如超压、超温、超载等运行状态下，锅炉受热面容易发生问题，进而引发爆管。
1. 定期检查和维护为了防范锅炉受热面爆管的发生，首先要进行定期的检查和维护工作。
定期对受热面进行检查，发现问题要及时修补。
2. 加强腐蚀防护加强对受热面的腐蚀防护措施，选用耐腐蚀性能好的材料进行受热面的制造或者进行防腐蚀处理。
3. 强化焊接质量管理焊接是锅炉受热面的重要组成部分，焊接质量良好与否直接影响到受热面的安全运行。
要加强焊接质量管理，确保焊接部分无裂纹和疏松。
4. 控制运行状态要合理控制锅炉的运行状态，避免过热、超压、超温等情况的发生。
特别是在启停过程中，要避免频繁的启停，以减少热应力对受热面的影响。
5. 加强运行管理和监控加强对锅炉运行过程的管理和监控，及时发现问题并采取应对措施。
超临界锅炉受热面爆管原因及预防措施
超临界锅炉受热面爆管原因及预防措施摘要:从设计、安装、运行和维护几方面,总结了锅炉受热面爆管的主要原因:高温蠕变,异种钢焊口断裂,烟气腐蚀和飞灰磨损,并针对以上问题提出了相应的预防措施。
关键词:超临界;锅炉;受热面爆管;预防措施随着旧机组服役时间的增加及新机组投产量和参数的提高,锅炉受热面爆管事故已经影响安全发供电的主要因素。
因此,研究和防止过热器爆管,了解过热器爆管事故的直接原因和根本原因,搞清管子失效的机理,并提出预防措施已经成为保证火电厂安全经济运行和提高经济效益的关键问题。
一、高温蠕变1.1产生高温蠕变的原因蠕变是指金属在一定的温度和应力作用下,随时间的增加缓慢发生塑性变形的现象,温度越高,应力越大,金属蠕变速度越快。
锅炉受热面管道在正常的设计温度和压力下运行,其使用寿命可达10～15万小时以上。
但如果管壁温度长期处于设计温度以上而低于材料的下临界温度,则会发生碳化物球化,管壁氧化减薄,持久强度下降,蠕变速度加快,直至最终爆管。
超温程度越大,受热面管道寿命越短。
高温蠕变主要发生在高温过热器和高温再热器管道,极端工况下,也可能发生在低温过热器、再热器和水冷壁的向火侧。
受热面管道在高温下运行时所受应力主要是工质内压力产生的切向应力,这种盈利使管径发生胀粗。
当过热器管道在设计应力和设计温度下正常运行时,管道以10mmg/h～7mmg/h数量级的速度发生径向蠕变。
当管道由于超温长期处于过热状态时,即使所受应力不变,管道径向蠕变速度也会加快。
当径向蠕变量增大到一定程度,管道各处就会产生晶间裂纹,晶间裂纹的持续积累和扩大最终就形成了宏观轴向裂纹,即发生受热面的爆管事故。
1.2预防高温蠕变造成受热面爆管的措施预防高温蠕变型爆管可以从以下几方面入手:从设计角度,应当按照受热面的运行温度和压力选用适当的管材,避免高温工质受热面处于燃烧室内热负荷最大的区域,通过改进受热面结构使介质流量分配合理。
从安装角度,要防止错用管材,安装过程中应保证受热面的清洁,防止管道堵塞,对容易超温的受热面,应装设壁温测点。
超(超)临界锅炉屏过爆管原因分析及预防措施
超（超）临界锅炉屏过爆管原因分析及预防措施摘要：本文通过介绍某电厂600MW等级超（超）临界屏式过热器同时出现两个爆口，对爆口进行失效分析，提出了改进措施，完善“四管”防磨防爆方面检查和处理方案，有效防止类似事件的再次发生，提高机组的安全可靠性。
关键词：超（超）临界锅炉；爆管；失效分析；改进近年来火电机组高温高压锅炉频繁发生失效现象，造成高温高压蒸汽泄漏，存在较大的安全风险，降低设备安全可靠性。
某电厂600MW等级超（超）临界屏式过热器出现两个爆口，影响安全生产。
针对屏过受热面失效问题开展了分析研究，特别是出现“一管两爆”，并提出了改进措施，完善“四管”防磨防爆方面检查和处理。
锅炉“四管”是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器，锅炉四管涵盖了锅炉的全部受热面。
1.简介某电厂600MW等级超临界机组，锅炉型号为DG1900/25.4-II2。
1号机组累计运行14108小时，屏式过热器管出现泄漏。
屏式过热器布置在炉膛正上方，从炉膛的左右两侧通过屏过进口混合集箱向15屏分配集箱输送介质，每屏分两路进出，进口额定温度437℃，压力25.9MPa，出口额定温度为518℃，压力25.8MPa。
经检查，屏式过热器第8屏前屏外往内数第6根管（简称A8-6，下同）的出口段距离顶棚约1米处有一爆口。
在检查屏过出口段时，发现出口段在靠近联箱100mm处T91同时泄漏，如图1。
图1屏式过热器结构及爆口位置图2.失效情况检查2.1爆口位置及形貌爆口1位置在屏过第8屏前屏外往内数第6根管（A8-6）的出口段距离顶棚约1米（如图1）。
材质：SA213-TP347H；规格：φ45×10.8。
炉膛内爆口（爆口1）：呈纵向裂开，爆口180×100mm，内外壁周围的氧化皮不明显（如图2），最薄处5.2mm。
爆口前面的进口段管子外径为50.8mm，出口段管子外径为45.2mm。
经光谱仪检测，TP347H和T91材质与设计相符，未用错材料。
超超临界机组锅炉受热面防爆管理
超超临界机组锅炉受热面防爆管理摘要：本文针对湖北华电西塞山发电有限公司680MW超超临界机组锅炉高温受热面“氧化皮脱落”、水冷壁“节流孔圈堵塞”及燃烧器区域受热面“烟气腐蚀”、省煤器区域“烟气冲刷”等引起的各类爆管问题，反复研究,分析原因，创新管理，综合防治，摸索出一整套防治超超临界机组锅炉受热面爆管的检修、运行管理措施，有效控制了锅炉受热面爆管“非停”事故，提高了机组可靠性。
关键词：超超临界机组；锅炉；防爆一、实施背景超超临界机组大大提升了蒸汽参数，提高了机组效率，但随之带来一系列问题：锅炉炉管蒸汽侧氧化皮脱落、水冷壁节流孔圈堵塞导致水冷壁超温、高温腐蚀等造成频繁爆管“非停”事故，严重影响电力安全生产。
公司#3/#4锅炉自投产运行以后；连续多次发生高温过热器爆管、水冷壁超温爆管事件，经停机检修发现高温过热器下弯头处有大量氧化皮堆积。
水冷壁节流孔圈堵塞超温及水冷壁腐蚀造成频繁爆管，超温范围最高达到一百多度，给机组安全运行带来巨大的威胁，甚至被迫因超温而停机。
燃烧器周围的水冷壁高温腐蚀严重，部分管壁的厚度减薄已经超3mm，因此造成水冷壁频繁爆管。
针对这些问题积极探索研究解决问题的办法，华电集团公司也及时提出了《关于超超临界发电机组锅炉管蒸汽侧氧化皮防治的若干措施》，有效控制了锅炉受热面爆管“非停”事故，提高了机组可靠性；公司创造了十六个月无爆管良好佳绩。
二、设备状况和管理办法（一）设备状况针对新的问题，以“规范精细，创新创效”的管理思路，从发现隐患、分析原因，制定措施，到实施专业化、精细化、标准化的管理，在较短时间内就有效控制了锅炉受热面爆管“非停”事故。
1：锅炉高过材质为SA-213TP347H、A-213S30432、A-213TP310HCbN、SA-213T92等材质组成，由于材质抗蒸汽氧化性能相对不足，安全裕度不够，高过温热器炉管汽侧氧化皮的产生不可避免；防治原则：首先割管清理现有高温过热器管内下弯头堆积的氧化皮，防止恶化，第二，优化燃烧调整，确保烟气温度场均匀，在控制主蒸汽温度不变前提下可减少温度偏差管壁超温，减缓氧化皮产生，第三，稳定运行工况，防止温度急骤变化造成氧化脱落，总之，稳定均匀的工况能有效防止氧化皮脱落，同时减少新的氧化皮产生。
1000MW超超临界锅炉受热面防止异物堵塞爆管的措施
1000MW超超临界锅炉受热面防止异物堵塞爆管的措施摘要从国内投入运行的1000 MW超超临界锅炉受热面爆管情况分析，大多数电厂锅炉受热面管道爆管是因管道内有异物堵塞。
异物堵塞容易造成锅炉管道局部短期过热，从而引起爆管。
1000 MW超超临界锅炉受热面爆管多发生在末级过热器、屏式过热器、末级再热器等入口集箱的中部区域管屏。
为防止锅炉因异物堵塞而爆管，应加强对集箱和管道内清洁度的检查。
关键词超超临界锅炉；异物堵塞；爆管为提高热力机组的热效率，火电机组正不断的向高参数、大容量的方向发展。
600MW、1000MW等级的超临界、超超临界锅炉已取代了亚临界锅炉，成为当前锅炉的主力机组。
但随着高参数、大容量机组的发展，锅炉受热面管道内径越来越小，锅炉机组发生的爆管频率亦越来越大，是困扰超超临界机组发展的主要问题。
从国内投入运行的1000MW超超临界机组运行情况看，目前尚未发生过爆管的机组几乎没有。
分析众多锅炉爆管的原因，因异物堵塞造成锅炉管道局部过热、温度超过设计值引起超温爆管的主要原因。
因此，在锅炉安装阶段和锅炉大修阶段，加大锅炉管道清洁度检查，是减少锅炉爆管的有效途径。
1异物堵塞爆管原因分析从国内已投入运行的1000MW超超临界锅炉爆管情况分析，异物堵塞造成锅炉爆管是主要因素之一。
且发生爆管位置多集中在螺旋水冷壁、末级过热器、屏式过热器、末级再热器的管屏。
末级过热器、屏式过热器、末级再热器的管屏一般是有多根管子绕制而成，每根管子的长度和弯头都不完全相同，管道内部流体阻力也不同，在设计上为保证每根管子的流量均匀，在入口集箱内管道入口处设置了节流孔。
1000MW超超临界锅炉采用高参数，锅炉管道都选用厚壁小口径的管道，造成内径很小。
在管道入口增设节流孔后，入口孔径就更小。
如华电灵武电厂二期1000MW超超临界锅炉机组水冷壁螺旋管规格￠31.8×7.5，屏式过热器入口管规格￠45×6，末级过热器入口管规格￠45×6.5，末级再热器入口管规格￠50.8×3.5，节流孔规格￠10.5 mm。
超超临界锅炉过热器爆管原因分析及预防措施
超临界锅炉高温过热器爆管原因分析及对策
超临界锅炉高温过热器爆管原因分析及对策发布时间：2021-11-10T07:17:34.111Z 来源：《河南电力》2021年7期作者：张小兵[导读] 在对诸多火电厂锅炉的使用状况和事故调查中发现，过热器爆管是近几年火电厂锅炉运行中最常见的事故，严重影响了火电厂的稳定运行和经济效益。
鉴于此，笔者结合相关工作经验，探讨了电厂锅炉高温过热器爆管的主要原因和应对策略。
张小兵（国电库尔勒发电有限公司新疆库尔勒市 841000）摘要：在对诸多火电厂锅炉的使用状况和事故调查中发现，过热器爆管是近几年火电厂锅炉运行中最常见的事故，严重影响了火电厂的稳定运行和经济效益。
鉴于此，笔者结合相关工作经验，探讨了电厂锅炉高温过热器爆管的主要原因和应对策略。
关键词：超临界锅炉；高温过热器；爆管原因；对策1 引言过热器是电站锅炉受热面重要组成部分，工作压力、温度均最高，是受热面中工作条件最为恶劣的部件。
由于压力等级的提高，超临界机组的承压部件在结构上发生了很大的变化，尤其是锅炉受热面管径急剧变小，使异物很容易在内径较小的水冷壁、过热器区域堵塞而造成爆管，特别是双U型布置的过热器，氧化皮等异物更不易被蒸汽带走，造成流通面积减少，导致部分管子因冷却不足而发生爆管。
2 电厂锅炉过热器爆管原因分析工作必要性的分析随着社会和经济的快速发展，我国的用电量也在逐年地增高。
为了满足国家和人民用电的需求，就需要加大发电的力度。
在火力发电中，锅炉的需求量是很大的，而且为了顺应发电量增大的趋势，很多传统的锅炉经过了改造，这样提高了发电效率。
但与此同时，也出现了一些问题，特别是电厂锅炉过热器爆管的现象出现的频率增高。
电厂锅炉过热器爆管可能带来很严重的后果，并且过热器爆管也出现过往复的现象。
究其原因在于导致锅炉过热器爆管的原因很多，需要采取综合措施来解决这个问题。
所以电厂锅炉过热器爆管原因分析工作是具有重要意义的，只有彻底地搞清楚过热器爆管的原因，才能采取有效的应对措施。
超超临界锅炉安装中避免爆管的施工技术措施
超超临界锅炉安装中避免爆管的施工技术措施摘要：描述在大型电厂锅炉安装过程中防止运行爆管，应该采取的一些技术措施，对今后的锅炉受热面安装，避免爆管提出一些技术保证措施和建议。
关键词：电厂锅炉施工、防爆管、技术措施1、前言大型电厂锅炉在168试运期间是否会出现爆管或发生多少次的爆管，是一台锅炉安装好坏最直接的一个标准，所以锅炉的防爆工作从受热面设备到货前就应制订详细的专项方案。
在过程中严格地执行，力保在锅炉试运行期间不出现因安装原因而发生的爆管。
2、安装过程中导致爆管原因的分析超超临界锅炉主要受热面的结构特点是，为了满足超超临界锅炉汽水特性、工质流速特点，根据不同位置，在水冷壁、过热器及再热器管屏内装设了不同规格的节流孔圈（板），以达到平衡工质温度和管子壁温偏差之目的。
装设节流孔圈和孔板解决了水冷壁受热面存在的流动稳定性、热偏差和脉动等水动力问题，限制了蒸汽系统在管内的流量，控制了热偏差，避免了管壁温度突升。
但节流孔圈（板）处较小，极容易堵塞异物，对洁净度的要求就更高，根据分析安装期间影响锅炉受热面爆管的主要原因是受热面集箱及管子内部（尤其是节流孔圈处）残留部分杂物，导致管子堵塞后，运行中介质流动不畅，导致局部超温而发生爆管。
3、安装过程中主要的防爆措施3.1防止锅炉爆管必须保证受热面集箱及管子内部的清洁度。
由质量部会同监理方、业主方建立锅炉受热面爆管资料库，以图文并茂的形式定期加强对工程师、技术员、班长、施工人员的培训，加深施工人员对受热面管内部清洁度重要性及危害性的认识。
3.2锅炉受热面到货后，依据到货清单仔细检查受热面到货数量、规格，并检查货物表面是否有因制造、运输造成的缺陷，如漏焊、划伤、变形、管排限位块脱落、管口是否封闭好等缺陷，如发现存在以上缺陷，进行仔细记录，并及时联系相关技术负责人协商处理；设备缺陷处理好后才能入库，并作好记录。
3.3成立专门的设备检查小组，组长由班长担任。
受热面设备运到组合场组合前由设备检查小组再一次对设备进行全面检查，检查设备外表面是否存在漏焊、砂眼、裂纹、拉伤、变形、管口封闭情况等缺陷，外表面缺陷深度不得超过管子规定厚度的10%，着重检查承受荷重部件的承力焊缝，该焊缝高度必须符合图纸规定，并作好记录，报相关技术负责人；在不对施工进度产生重大影响的情况下，缺陷在地面处理完，并应作相关的检测合格后才能进入下一步工序；对因特殊情况不能在地面处理的，应作好明显标记并作好记录，待后处理且须在水压试验前处理完并检测合格。
二次再热超超临界锅炉屏式过热器爆管原因分析及处置
二次再热超超临界锅炉屏式过热器爆管原因分析及处置深摘要：新建燃煤发电机组锅炉在安装过程中，对锅炉内部清洁度施工管理要求较高，若锅炉内部异物检查措施不完整、管控力度不够、异物清理不彻底，会导致受热面管堵塞爆管。
本文通过某新建电厂2*1000MW二次再热机组#3锅炉屏式过热器异物堵塞爆管的案例，介绍了屏式过热器异物堵塞爆管的原因、异物残留的种类、处置方法及锅炉清洁度施工的控制措施，为国内同类新建发电机组的锅炉清洁度控制提供经验借鉴与参考。
关键字：二次再热过热器爆管异物堵塞1、前言新建燃煤发电机组锅炉在安装过程中，对锅炉内部清洁度施工管理要求较高，若锅炉内部异物检查措施不完整、管控力度不够、异物清理不彻底，会导致受热面管堵塞爆管。
作为百万超超临界锅炉，汽温、汽压等参数随着机组容量的加大而升高，同时锅炉受热面一般设计有较多节流孔，都无形中提高了对锅炉受热面的清洁度要求。
锅炉安装过程中内部清洁度的控制要从设备到货直至启动试运行，形成一套完整的异物检查、清理措施，彻底清除设备内异物，才可避免锅炉因异物堵塞造成的爆管事故发生。
2、设备概况某电厂二期工程3、4号炉是东方电气集团东方锅炉股份有限公司设计、制造的2台1000MW的二次再热高效超超临界参数变压运行直流锅炉。
过热器系统按烟气流程依次为：屏式过热器、后屏过热器、高温过热器、包墙过热器。
其中屏式过热器布置在炉膛上部区域，在炉深方向布置了2排，两排屏紧挨着布置，每一排管屏沿炉宽方向布置19片，共38片屏，每屏22根管。
屏式过热器蛇形管均由集箱承重并由集箱吊杆传至大板梁上。
为调整流量使同屏各管的壁温比较接近，在屏过进口集箱上设置了有φ20mm、φ18mm、φ16mm、φ14mm、φ13mm、φ12.5mm、φ11.5mm、φ11mm、φ10.5mm和φ10mm十种规格不同的节流孔。
3、背景介绍#3机组于2021年7月28日完成168小时试运行后停机消缺，2021年8月25日再次启动，26日17:28分#3炉大包顶部测点发出泄露报警，同时现场检查发现大包四周有蒸汽冒出，初步怀疑大包内有受热面泄露，继续监测运行至2021年8月30日，冒汽现象未消失，且随机组负荷加减变化，判断大包内泄露概率较大，为防止伤害扩大，决定停机查漏、消缺。
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2012年2月内蒙古科技与经济F ebruar y2012 第4期总第254期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.4T o tal N o.254超临界锅炉受热面爆管原因及预防措施X葛 军(内蒙古第一电力建设工程有限责任公司,内蒙古包头 014030) 摘 要:从设计、安装、运行和维护几方面,总结了锅炉受热面爆管的主要原因:氧化皮剥落,高温蠕变,异种钢焊口断裂,烟气腐蚀和飞灰磨损,并针对以上问题提出了相应的预防措施。
关键词:超临界;锅炉;受热面爆管;预防措施 中图分类号:T M621.2 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)04—0090—02 近年来,我国电力工业建设的迅猛发展,各种类型的超临界火力发电机组不断涌现,锅炉结构及运行更加趋于复杂,不可避免地导致并联各管内的流量与吸热量发生差异。
高压受热面的工作条件与设计工况偏离,氧化皮堆积,金属材料的蠕变和疲劳等都会导致锅炉受热面发生爆管。
随着旧机组服役时间的增加及新机组投产量和参数的提高,锅炉受热面爆管事故已经影响安全发供电的主要因素。
因此,研究和防止过热器爆管,了解过热器爆管事故的直接原因和根本原因,搞清管子失效的机理,并提出预防措施已经成为保证火电厂安全经济运行和提高经济效益的关键问题。
1 氧化皮剥落1.1 氧化皮生成和剥落机理钢表面氧化皮的生成是金属在高温水汽中发生氧化的结果。
在570℃以下,生成的氧化膜是由Fe2O3和Fe3O4组成,Fe2O3和Fe3O4都比较致密(尤其是F e3O4),因而可以保护钢材以免其进一步氧化。
当超过570℃时,氧化膜由F e2O3、F e3O4、FeO3层组成(F eO在最内层),主要是由FeO组成,因FeO 致密性差,破坏了整个氧化膜的稳定性。
事实上,当温度超过450℃时,由于热应力等因素的作用,生成的Fe3O4不能形成致密的保护膜,使水蒸气和铁不断发生反应。
当汽水温度达到570℃以上,反应生成物为F eO,且反应速度更快,此时,金属的抗氧化能力大大降低。
氧化皮形成与温度、时间、氧含量、蒸汽压力和流速、钢材成分、氧化皮成分等有关。
通常认为:温度愈高,时间愈长,介质中氧的分压愈高,流速愈快,氧化皮生成速度愈快;钢中加入Cr、A l、Si等元素,生成的氧化膜致密而牢固,可以使钢材的抗氧化性提高。
氧化皮的剥落有2个主要条件:¹氧化层达到一定厚度,通常不锈钢为0.10mm,铬钼钢为(0.2～0.5)m m;º温度变化幅度大,速度快,频度高。
由于热胀系数的差异,当垢层达到一定厚度后,在温度发生变化,尤其是发生反复或剧烈变化时,氧化皮即很容易从金属本体剥离。
1.2 预防氧化皮剥落造成受热面爆管的措施主流的超临界机组蒸汽参数已经超过达到和超过570℃,氧化皮的生成不可避免,更应当重视高温蒸汽受热面中氧化的生成和剥落问题。
从制造厂设计角度考虑,在高温蒸汽受热面的设计选材时,应当尽量选用抗氧化性能较好的钢材,从源头上控制氧化皮的生成速率。
从生产运行方面考虑,在稳定运行工况下应当注意防止气温偏差过大导致的受热面局部超温;在变负荷工况下应当严格控制汽温汽压的变化速率,防止反复剧烈的蒸汽参数变化。
从检修和维护工作考虑,停炉检修期间应对相应受热面进行氧化皮检测,对于有条件的单位,推荐采用新型的无损检测方法。
2 高温蠕变2.1 产生高温蠕变的原因蠕变是指金属在一定的温度和应力作用下,随时间的增加缓慢发生塑性变形的现象,温度越高,应力越大,金属蠕变速度越快。
锅炉受热面管道在正常的设计温度和压力下运行,其使用寿命可达10～15万小时以上。
但如果管壁温度长期处于设计温度以上而低于材料的下临界温度,则会发生碳化物球化,管壁氧化减薄,持久强度下降,蠕变速度加快,直至最终爆管。
超温程度越大,受热面管道寿命越短。
高温蠕变主要发生在高温过热器和高温再热器管道,极端工况下,也可能发生在低温过热器、再热器和水冷壁的向火侧。
受热面管道在高温下运行时所受应力主要是工质内压力产生的切向应力,这种盈利使管径发生胀粗。
当过热器管道在设计应力和设计温度下正常运行时,管道以10mm/h～7mm/h数量级的速度发生径向蠕变。
当管道由于超温长期处于过热状态时,即使所受应力不变,管道径向蠕变速度也会加快。
当径向蠕变量增大到一定程度,管道各处就会产生晶间裂纹,晶间裂纹的持续积累和扩大最终就形成了宏观轴向裂纹,即发生受热面的爆管事故。
2.2 预防高温蠕变造成受热面爆管的措施预防高温蠕变型爆管可以从以下几方面入手:从设计角度,应当按照受热面的运行温度和压力选用适当的管材,避免高温工质受热面处于燃烧室内热负荷最大的区域,通过改进受热面结构使介质流量分配合理。
从安装角度,要防止错用管材,安装过程中应保证受热面的清洁,防止管道堵塞,对容易超温的受热面,应装设壁温测点。
从运行角度,应维持合理的炉内燃烧状态、防止燃烧中心偏高和管壁超・90・X收稿日期:2011-12-13 葛军・超临界锅炉受热面爆管原因及预防措施2012年第4期温;检修和维护中应对已接近设计寿命的管道应及时更换,定期割管进行组织性能试验。
3 异种钢焊口断裂3.1 异种钢焊口断裂的原因在大型机组中,综合考虑过热器和再热器的可靠性和制造成本,在壁温较高的区域采用奥氏体钢,在壁温较低的区域采用低合金钢,不可避免地存在异种钢焊口。
异种钢焊口上,各区之间的化学成分、导热系数和热膨胀系数不同。
由于奥氏体合金钢的导热系数小,热膨胀系数大,在异种钢焊接处存在结构应力,应力过大则易造成蠕变损伤。
当受热面温度超过设计值时,异种钢焊口也可能因应力过大发生焊口断裂。
另外,奥氏体钢特别不耐氯离子腐蚀,也容易形成应力腐蚀裂纹。
3.2 异种钢焊口断裂预防措施异种钢焊口断裂的预防需要做好以下几方面的工作:在受热面设计中,应充分核算工作温度下的焊口应力,防止焊口应力过大。
受热面的制造安装中,应采用Ni基合金焊条,焊接工作完成后应进行无损探伤,及时发现焊接缺陷。
设备运行中,要严格监控受热面金属壁温,防止超温。
4 烟气腐蚀受热面的烟气腐蚀包括高温腐蚀和低温腐蚀两类。
4.1 高温腐蚀的机理高温腐蚀是由沉积物中的非硅酸盐杂质化学变化引起的一种炉管金属损耗,通常发生在过热器和再热器管道的烟气侧。
在水冷壁高温段和液态排渣炉的水冷壁烟气侧则可能发生高温硫腐蚀和高温氯化氢腐蚀。
液态灰粘结在过热器管壁上,其中硫分与钠、镁、钾等生成对应的硫酸盐,并与管壁上的氧化铁反应形成复合硫酸盐。
这种复合硫酸盐在550℃以上呈熔融状态,在700℃以上时继续与铁发生反应生成硫化亚铁和氧化铁,使管壁发生腐蚀。
水冷壁与高温过热器的高温腐蚀机理不同。
以水冷壁的高温硫腐蚀为例,高温腐蚀通常发生在燃烧器附近区域的水冷壁外表面。
由于燃烧器附近区域存在较强的还原性气氛,硫能以原子状态单独存在,自由的硫原子与受热面中的铁直接反应生成硫化亚铁,硫化亚铁遇氧气后再生成四氧化三铁。
在液态排渣锅炉和燃用高硫煤种的锅炉,尤其要注意水冷壁的高温腐蚀。
4.2 低温腐蚀的机理低温腐蚀常出现在给水温度较低的省煤器表面,一般在受热面严重积灰时发生。
煤中硫燃烧后生成的二氧化硫,其中一部分进一步氧化生成三氧化硫,与烟气中水蒸气结合形成硫酸蒸汽,凝结在温度低于烟气露点的金属表面,导致金属外壁发生腐蚀。
低温腐蚀最严重的区域烟温在水蒸气凝结温度附近和酸露点以下10℃～40℃。
锅炉运行时的过量空气系数过大会促使大量的二氧化硫氧化成三氧化硫,加速低温腐蚀。
4.3 烟气腐蚀的预防措施预防高温腐蚀应从多方面入手,受热面设计中应注意控制炉膛内热负荷和炉膛出口烟温,防止飞灰熔融;对于高流煤种,应配备较高的一次风速和周界风速。
受热面安装时,应考虑在易发生高温腐蚀的区域喷涂防腐防磨材料。
锅炉运行中应避免火焰中心偏斜,防止局部烟温过高;燃用高硫煤种时,应适当增加送风量,抑制炉内还原性气氛。
在尾部烟道受热面设计中,应注意控制冷段烟温不低于酸露点,并留有一定裕度。
空预器和省煤器的冷端受热面在安装时应采取防腐措施,如采用耐腐管材或喷涂防腐层。
锅炉运行中,宜控制过量空气系数,减少三氧化硫的生成量;根据受热面积灰情况定期投入吹灰和水冲洗。
5 飞灰磨损5.1 飞灰磨损的原理飞灰磨损是指烟气中的飞灰高速冲击和切削受热面外壁,使受热面管道持续减薄的过程。
炉膛和尾部烟道内受热面正对烟气流向的管排,易形成烟气走廊的部位和烟气转弯处都是飞灰磨损严重的区域。
飞灰磨损容易发生在高温段省煤器的烟气入口和出口处,过热器和再热器入口处的弯头,出列的管子,燃烧器附近的水冷壁管。
飞灰磨损主要受烟气流速,烟气速度、飞灰浓度、飞灰硬度、管束几何形状和抗磨性等因素影响。
对于确定的锅炉和燃料,则主要取决于烟气速度和飞灰浓度。
可以简化地认为飞灰磨损的速度与烟气中的飞灰浓度成正比,同时与烟气速度的三次方成正比。
5.2 飞灰磨损的预防措施尾部烟道受热面设计时应充分考虑飞灰磨损,根据燃料飞灰特性选择合理的烟气流速;膜式省煤器在传热和耐磨特性方面都优于光管省煤器,在省煤器受热面设计中可予以优先考虑。
在安装中,对易磨损管排应考虑加装防磨瓦,同时还应装设烟气挡板防止产生烟气走廊。
运行中应注意控制燃烧过量空气系数和煤粉细度,尽量降低烟气流速并保证煤粉细度均匀。
检修和维护中应注意检查和封堵烟气通道壁面和炉底的漏风部位,运行一段时间后应对磨损严重的管道进行更换和加装防磨护板,大修时进行省煤器翻身以延长受热面使用寿命。
6 结束语超临界机组发生爆管可能是以上某一方面的原因,也可能是几个因素共同作用的结果,实际中需要根据受热面布置位置,运行工况等数据综合分析,更需要设计、安装、运行和维护单位通力协作,有针对性地制定预防措施。
[参考文献][1] 王莹,吴少华,秦裕琨,等.大型电站锅炉过热器爆管原因综述及对策[J].中国电力,1998,31(10):26～29.[2] 李耀君.氧化皮脱落导致的过热器管爆管分析[J].热力发电,2005,(6):56～59.[3] 李英,高增,侯君明.超临界锅炉过热器氧化皮形成和剥落机理分析及预防措施[J].热力发电,2007,(11):77～80.・91・。