论电厂锅炉受热面超温爆管原因及预防
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。
锅炉高温过热器爆管原因分析及措施
锅炉高温过热器爆管原因分析及措施摘要:合理地配置供热热源,优化选择工业锅炉容量和台数,同时优化运行调整模式,是解决锅炉低负荷运行问题的有效措施。
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。
通过对化学成分、力学性能、金相、能谱、扫描电镜结果的分析诊断,找出了高温过热器爆管失效的原因,提出了预防措施。
关键词:锅炉高温;高温过热器;爆管原因引言高温过热器管作为锅炉四大管道之一,其作用是将饱和蒸汽定压加热到过热蒸汽。
过热器是锅炉最复杂的受热面,受热面管壁温度高,管内蒸汽温度高,高温烟气除了受热面进行对流换热外,还对受热面进行辐射换热。
当受热面受到烟气腐蚀、高温腐蚀或者锅炉结构不当导致受热面管内壁通流流量减小时,往往会使部分管壁超过许用温度,热稳定性下降,甚至造成受热面管壁过热、爆管等。
过热器对锅炉的安全性和经济性有着重要意义,它的运行工况不仅决定着主蒸汽品质的高低,而且关系着锅炉的安全运行。
1锅炉高温过热器爆管的重要性锅炉受热面管寿命受其煤质质量、烟气流程条件、运行工况、汽水品质的影响,爆管事故较多。
据统计,2009年由于燃煤紧缺,煤质大幅下降,锅炉实际燃用的煤种严重偏离设计煤种,造成锅炉运行工况变差,致使锅炉因超温、高温腐蚀、磨损等原因爆管不断,全年牡丹江第二发电厂7台机组,锅炉受热面共发生了9次爆管事故,其中#7炉高温过热器在短短的3天内发生爆管事故2起,严重影响机组的安全经济运行。
对其它受热面管不留死角的进行全面检查,并对有怀疑超温的高温过热器管进行取样分析。
由于整圈管子的质量已受其影响,表面过热起皮,受损严重,故对该圈管子更换处理。
建议合理布置受热面管壁温度测点,严格监视受热面管壁温度的变化,防止事故发生及扩大。
加强对高温过热器的外壁损伤宏观检查,对管屏变形情况及时矫正,防止损伤和变形部位受到局部过热,更换壁厚减薄严重的管段。
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。
火电厂锅炉受热面爆管原因及防范措施探讨 岳平阳
火电厂锅炉受热面爆管原因及防范措施探讨岳平阳摘要:目前,随着我国社会经济的发展,人们的生活质量得到普遍提高,社会对电力资源的需求量也在不断增加,如何让电力资源供应满足人们日常需求,成为了目前人们关注的重点问题。
火电厂作为电力行业中最为重要的部分,其对经济发展具有十分重要的作用。
在火电厂锅炉受热面中爆管是最为常见的安全事故,其对锅炉运行安全及稳定性造成严重威胁,同时对火电厂产生较大的经济损失。
本文就对火电厂锅炉受热面爆管原因及防范措施进行深入探讨。
关键词:火电厂;锅炉;受热面;爆管;原因爆管是火电厂锅炉受热面常见的安全事故,对火电厂运行的安全性以及经济性造成了严重的威胁。
根据受热面爆管的范围以及损坏程度不同,其所产生的经济损失也不相同。
一旦发生受热面爆管事故,急需要停炉检查维修,维修费用、停产费用以及造成的其他损失,不仅影响到火电厂的经济效益,同时还会对社会效益产生一定的影响。
针对受热面爆管的原因进行统计分析,在以后的工作中逐步改善,优化设计方案,调整运行管理,确保火电厂锅炉受热面的安全运行,为火电厂的高效稳定运行创造有利的条件。
1、火电厂锅炉受热面爆管的原因1.1材质质量不达标原因锅炉受热面作为热能转换的主要设备,一侧需要长期处在高压、高温环境下进行高负荷运转,而另一侧则需要接触油或者水来传递热量。
因锅炉受热面承受着各种复杂的负荷,不仅要在高压、高温条件下保证正常运行,还要防止水、油中含有的介质对其产生损坏。
因此,在对受热面材质进行选择时,就有很高的高求。
一方面要对锅炉的运行参数进行详细了解;另一方面要结合锅炉受热面所承受的各种负荷,对材质的耐腐蚀性、耐高温性、韧性以及强度等性能进行确定。
若所选材质的耐高温性能不符合标准的话,就有可能使锅炉在实际运行中,因实际温度过高而导致管子发生变形,使管子在高压作用下发生爆管。
还有锅炉受热面的其他性能如果不达标的话,也会增加爆管的可能性。
因此,材质质量对锅炉受热面具有十分重要的作用。
锅炉爆管原因分析及防止对策
锅炉爆管原因分析及防治对策熊雪波 华能淮阴发电有限公司摘 要:本文根据江苏华能淮阴发电有限公司近年锅炉“四管”爆漏情况总结了锅炉“四管”存在问题,并从过热、磨损、拉裂三个方面分析了锅炉“四管”爆漏产生的原因,对所采取的方法进行了总结,并提出了以后有效地防止四管爆漏措施的建议。
主题词:锅炉 受热面 爆管 原因分析 防治对策1 概 述“四管”爆漏是火力发电厂锅炉安全、经济运行的一大隐患,根据历年机组可靠性统计数据分析,锅炉“四管”(水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤器管)爆漏是造成机组非计划停运第一因素,锅炉“四管”的爆漏不但给发电厂造成重大经济损失,而且会给电网的安全运行造成威胁。
在目前以竞价上网为主的电力体制下,锅炉爆管造成事故停运将直接影响电厂计划电量、经济效益,因此,研究分析占锅炉事故较多的“四管”爆漏原因并及时采取对策,对电厂的经济效益及电网的安全是十分有益的。
我厂两台锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的670T/h—13.7—PM15型锅炉,1#、2#炉分别于93年8月和94年11月投产。
在投产初期,为降低2#炉排烟温度,在尾部竖井增装了一级省煤器。
自96年至今,我厂爆管情况统计如下表:爆管时间 炉号 爆管部位 简要原因 对策96/05/27 1# 前包墙甲侧悬吊管 磨损 刷涂防磨涂料96/01/05 2# 2#角三次风喷口处乙侧水冷壁 喷口坏,吹损水冷壁管喷口两侧水冷壁防磨穿墙处漏风导致磨损 加强密封,防止漏风 96/02/08 2# 冷再乙侧下联箱出口处(炉墙部位)96/11/20 2# 水冷壁乙侧中部看火孔处 材质内壁有划痕 加强材料出入库管理封堵空心梁,消除漏风97/02/18 2# 下级省煤器烟气出口侧 空心梁处漏风导致磨损97/05/03 2# 上级省煤器烟气进口侧 磨损 防磨97/05/09 2# 上级省煤器烟气出口侧 焊缝开裂97/05/16 2# 上级省煤器烟气出口侧 焊缝开裂99/06/09 2# 上级省煤器烟气出口侧 磨损2000/04/11 1# 对流过热器甲侧第52排下弯头爆过热 更换2001/06/18 1# 对流过热器甲侧第62排下弯头爆过热 更换过热 更换2001/08/13 1# 对流过热器甲侧第48排后上弯头爆2001/11/02 2# 2#角喷燃器上部水冷壁管拉裂 密封梳形板咬边过深 更换2002/12/11 2# 对流过热器甲侧第66排下弯头爆过热 更换2003/10/10 #2 省煤器 管材缺陷 更换2003/11/30 #1 省煤器 焊接缺陷 更换另外,在历次大小修及调停期间的四管检查中,我们发现以下部位磨损严重且十分频繁:省煤器上二排;前包墙管下部;两侧前包墙管上部及侧包墙;高再下弯头。
论电厂锅炉受热面超温爆管原因分析及预防
综上 两次锅炉受热面 的保管爆管情况 看, 都存在 着超温运 行的情况 , 具有相对 的共 同特征 , 分析其原 因有 :
( 1 ) 管材 1 2 C r 2 Mo WV T i B( 钢 1 0 2 ) , 已严重老 化 , 具 有 长 期 过热材质 老化 的特 征。管材的屈服 强度和抗拉强度均显著低于 标准值 , 管 子 的 硬 度 已严 重 低 于 标 准 的最 低 值 , 已不 能满 足 实
与此相 应向火面的钢硬度 比背火面低 。 ( 4 ) 管子表面产生腐蚀减薄 , 向烟侧长 时过 热, 二者 共同作
用 而使 管子发生爆 管。
4 防范措施
4 . 1 设备 防范 措施
( 1 ) 由于 钢 1 0 2这 种 材 料 组 织 不 稳 定 , 在 设 计 寿 命 内频 繁 爆 管的现象 较为常 见, 无 法达到材 料设计 的要求 , 为 了保 证 机
际运 行 的 需要 。
( 3 ) 利用停炉机 会 , 对锅炉 风烟系统挡板 、 减温水调 节器 、 燃烧器检查系统等设备进行彻底 检查, 必要 时利用其他外 界手 段确保受热面在正常的温度 下安全稳定运行。 ( 4 ) 及 时清 除炉 内管子结焦 , 加强对结焦部分 管子 检查 , 防 止 焦 内腐 蚀 、 老化 。 ( 5 ) 加 强 对 炉 膛 出 口受 热 面 的 出列 、 变形管子校正恢 复, 避 免 形 成烟 气 走 廊 , 使 局 部 管子 超 温 过 热 。
组 的安全运行 , 确定 R1 0 2是否还能适应机组运行 的需要 , 必须 对割 下的管子进行寿命评估 。 必要时用进 口的 ' 1 9 1 管材或更高
等 级管 材 替代 。 ( 2 ) 认真做女 子 “ 四管” 防磨 防爆检查和 炉 内管子定期取样 作
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。
锅炉受热面泄漏原因分析与防范措施
锅炉受热面泄漏原因分析与防范措施摘要:火电厂锅炉受热面泄漏是造成发电机组非计划停运的重要原因,是长期困扰火电厂安全生产的一大难题,本文主要分析了水冷壁、省煤器、过热器和再热器泄漏问题的原因,并对常见的、泄漏问题提出了相应的措施。
关键词:四管泄漏原因调整防范措施0.引言所谓锅炉“四管”是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器。
锅炉四管泄漏漏事故占锅炉机组非计划停运次数的70%以上。
近几年锅炉承压部件泄漏事故的发生又呈现出上升的态势。
1.爆管原因锅炉受热面是锅炉的主要传热元件,由于锅炉四管处于非常特殊的运行环境中,承受高温、高压、腐蚀以及应力等多种影响,工作条件十分恶劣。
仔细分析爆漏的原因,其中有烟气流通部位设计、炉管腐蚀、焊口质量问题、长期运行过热磨损、运行操作控制不当导致炉管热疲劳等主要原因。
1.1设备本身原因1.1.1过热损坏过热总是与泄漏现象紧密相连的。
过热可分为长期过热和短期过热两种。
长期过热是一个缓慢的过程,由于蠕变变形而使管子爆破;而短期过热则往往是一个突发的过程。
由于爆破过程不同,短期过热与长期过热在爆口的变形量、爆口形状以及爆口组织变化上都有所不同。
短时过热爆管多数发生在中高压锅炉的水冷壁管,有时锅炉运行不正常时,屏式过热器也会发生短期过热爆管。
1.1.2飞灰磨损飞灰磨损主要发生在省煤器及对流过热器的弯头处。
影响磨损的因素很多,其关系式为:T=Cημτω³式中:T为管壁表面单位面积的磨损量,g/m²;C为考虑飞灰磨损性的系数,与飞灰性质及管束结构特性有关;η为飞灰撞击管壁的几率;ω为烟速,m/s;μ为烟气中的飞灰浓度,g/m³;τ为时间,h。
由上式可知,飞灰速度的影响是很大的,所以控制烟气流速可以有效地减轻磨损,但考虑烟气流速过低会使对流放热系数降低。
以致增加了需要的受热面,不经济;同时烟速过低还会引起积灰与堵灰,故烟速一般控制在8-10 m/s。
1.1.3烟气侧的高温腐蚀在炉膛烟气区域,易熔化合物会在管子表面发生凝结,产生积灰。
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。
电厂锅炉过热器爆管原因分析及对策
电厂锅炉过热器爆管原因分析及对策随着我国经济建设的发展,煤炭生产的需求在加大,安全、可靠、经济供电是煤矿生产的前提和保证,各种类型的大容量自备火力发电机组不断涌现,由于锅炉结构及运行的复杂性,当工作在恶劣条件下的承压受热部件的工作条件与设计工况偏离时,就容易造成锅炉爆管。
本文主要阐述了有关我国电厂锅炉过热器爆管原因分析及对策。
标签:电厂锅炉;过热器爆管;原因;对策一、前言近些年,一些电厂锅炉过热器弯管爆管事故频繁发生,已经严重影响到电厂正常的运行。
对电厂锅炉过热器爆管的原因分析,预防爆管发生,对安全生产意义重大。
文章从锅炉过热器爆管的现象,结合现场实际,分析了锅炉过热器发生爆管的原因及采取的防范措施。
二、锅炉过热器爆管的现象1.过热器附近有响声或爆破声。
2.蒸汽流量不正常的小于给水流量。
3.炉膛负压减小或变为正压,严重时从炉门、看火孔向外喷汽和冒烟。
4.过热器后的烟气温度降低或两侧温差增大。
5.损坏严重时,锅炉蒸汽压力下降。
6.排烟温度显著下降,烟囱排出烟气颜色变成灰白色。
7.引风机负荷加大,电流增高。
三、过热器爆管的原因分析1.电厂锅炉制造工艺造成的爆管分析在对多家电厂的锅炉过热器爆管原因分析中发现,电厂锅炉制造工艺也是造成电厂锅炉过热器爆管的重要原因之一。
锅炉制造工艺问题、锅炉材料问题、现场安装以及日常检修质量等都会对锅炉质量产生影响,进而使得锅炉过热器爆管现象时有发生。
根据电厂锅炉制造工艺引起的爆管因素分析中,锅炉焊接质量、管壁厚度、焊接施工中异物堵塞、管材质量及钢材型号选择等都在一定程度上影响了锅炉的制造工艺,进而使得锅炉运行过程中出现管路堵塞或不能满足管路压力而发生爆管现象。
2.锅炉设计、选型不当首先由于燃料特性存在复杂性和多样性,早期锅炉成型的产品,缺乏根据燃料特性选择炉膛尺寸的可靠依据,使设计出的炉膛不能适应煤种多变的运行条件。
当炉膛高度偏高时,易引起汽温偏低。
相反,炉膛高度偏低则易引起过热器超温。
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。
浅析锅炉受热面超温原因及防范措施
浅析锅炉受热面超温原因及防范措施摘要:本文以锅炉受热面超温和超温的防范措施进行分析。
关键词:锅炉受热面;超温原因;防范措施引言由于煤粉在炉内停留的时间较短,所以为了保证煤粉能够在短时间内得到充分燃烧,就需要保证风量等各种燃烧条件,炉膛内温度较高,所以受热面会面临超温而导致无法正常运行的影响。
对锅炉受热面超温失效的影响因素进行分析,进而提出相应的改善措施,是提高电站煤粉锅炉运行安全性和可靠性的重要保障。
1锅炉受热面超温分析锅炉“四管”指水冷壁、省煤器、再热器、过热器。
锅炉超温是电厂常见的异常运行现象,如果不进行严格控制,锅炉受热面发生短期严重超温或长期超温过热,都会造成锅炉爆管,机组被迫停运。
目前机组四管泄漏是造成机组非计划停运的主要原因之一,而锅炉超温又是造成四管泄漏的主要原因之一。
锅炉超温的机理如下几个原因:运行中如果出现燃烧控制不当、火焰上移、炉膛出口烟温高或炉内热负荷偏差大、风量不足燃烧不完全引起烟道二次燃烧、局部积灰、结焦、减温水投停不当、启停及事故处理不当等情况都会造成受热面超温。
2超温的防范措施2.1出现过、再热汽温或壁温超温处理出现过、再热汽温或壁温超温情况时,应及时进行相应的调整,必要时降负荷、切除部分制粉系统运行或者倒换制粉系统,将温度降至允许范围。
一般机组在负荷稳定时,汽温变化一般较小,在机组负荷大范围变动时,如快速升降负荷,或有其它较大的外扰时,如吹灰等,如果调整不当,会造成机组超温,对应于不同的情况,可按如下原则进行处理:(1)在机组升负荷过程中,可预先降低汽温至合适值,给汽温上升留下空间。
(2)在锅炉吹灰过程中,一般在吹到水冷壁时,汽温会有比较大的变化,为了防止这种情况的出现,可以预先提高过热度,增加减温水裕量,保证汽温下降时有足够的调整手段。
(3)在机组负荷大范围变动时,应保证汽压平稳变化,只要汽压平稳变化,汽温的控制就会相对容易,汽温变化也较平稳。
(4)启停制粉系统时,应提前控制好过热度,主、再热汽温,防止启停制粉系统"抽粉"现象导致主、再热汽温超温。
锅炉受热面爆管的原因和预防
锅 炉 受 热面爆 管 的原 因和预 防
又 茸 白 言
( 广西嘉华钛业有限公司 广西 钦 州 5 3 5 0 0 8 ) 摘 要: 爆管是锅炉 常见的缺 陷, 也是造成锅 炉临时停 炉的一个主要 原因 。本文根 据实 际运行 、 检修 的经验 , 分析 了造成 锅炉爆管
过 小或错用材 料 , 水循环 动力差 , 水 汽流动速度偏 低或受热 面结构不合
理, 则会造成超温 或存在较 大热偏差 , 出现局部超温 。 制造 中, 如管材存在 裂纹、 材质不合格 、 错用 材料, 焊接质量不 良等 , 这 些缺 陷在使 用中慢慢扩大 , 也会造成爆 管。 某 电厂 2 0 2 8 t / h亚临界锅炉 ,运行 中发现 延伸侧墙 出口联箱上 预留 管接头焊 口泄漏 , 泄漏蒸汽将右侧延伸侧 墙第 二根管子吹损减薄直 至泄 漏, 泄漏 的蒸 汽又将前包覆过热器左数 第 6 5根吹漏, 第6 6根吹损减薄 。 经检查 发现泄漏预 留管为锅 炉厂施工过程 中开孔失误, 锅炉厂为 了不报 废 这个 联箱, 在这 个孔上采用管座加封 头的方式进行封堵 。这个预 留管 材质 为 2 0 G, 总长度 1 4 0 mm。由于 内部没有流 动介质冷却而直接暴 露在 炉 内 的 高温 烟 气 中 , 运 行 中长 期 过 热 , 造成焊缝泄漏 。
超温爆管 。
1 设计 、 制造不 良造 成 的爆 管
大型锅炉烟气流场 、 管道布置错综复杂 , 设计很难考虑周全 。采用四 3 运 行管 理不 当造 成爆 管 角切圆燃烧 的锅炉 , 炉膛 出 口处顺着旋 向一侧 的烟 速和烟温较 高 , 受 热 ( 1 ) 燃烧调整不 当, 煤粉 炉喷燃器 向上角度过大 、 下 二次风 风量过大 面 管道壁温和 蒸汽温度也 较高, 逆着 旋向一侧 的烟 速和烟温较 低 , 受 热 或煤粉 细度过 大 , 流化 床锅 炉一此 风量过 大 、 风 压多 高 , 都 会使燃烧 延 面 管道壁温 和蒸汽温度 也较低 ; 采用 墙式布置旋 流燃烧器 的锅 炉 , 由于 后, 炉膛火焰 中心偏高 , 炉膛出 口温度超过设计值 , 过热器和再热器容 易 各个燃烧 器热负荷不 同,也会 引起炉膛截 面和烟道温度分布不均匀 ; 两 超 温 引 起 爆 管 。 种 情 况 都 会造 成 锅炉 热 偏差 。 ( 2 ) 锅炉运 行调整不 当或煤种不适 引起结焦 , 大块焦 渣掉落 砸伤水 蒸汽 管道 的具体布置不 同, 蒸汽流通 长度 、 流 向也不 同, 管屏外侧 管 冷壁管道, 严重会 引起 管到破裂爆管 。挂在炉墙上 的焦 块使烟气偏离设 子流通长度较 长, 内侧流通 长度较 短, 因此流动 阻力 也存在差异 。从而导 计流场, 加大炉墙磨损而造成爆管。 致 内外管道流量不同 , 吸热量偏差而形 成热偏差。流量低 的管道冷 却效 ( 3 ) 锅炉长期低 负荷 运行、 燃烧不稳定造成蒸汽流量过低 , 不能提供 果差, 严重时会导致管壁超温 , 长期运 行就 可能产 生长期过 热爆 管。 充分的冷却形成长期过热爆管。 如果锅炉膨胀 设计不 当, 膨 胀节选择不 合理 , 管 道膨胀 受阻或错位 ( 4 ) 由于水质 不合格 、 汽包 操作水 位过高或汽 水分离 器缺 陷形成短 会产 生应 力, 热偏 差也会造成管道膨胀不 均匀 形成膨胀应力 。长期 可能 路 , 造成蒸汽带水 , 水在过热器内蒸发结垢, 传 热恶 化 导致 过 热 器 爆 管 。 在 薄弱部 位产 生裂缝 , 裂缝扩展严重就会 引起管道爆裂 。 4 磨 损造 成 的爆管 如果炉膛 高度设计偏低 , 火焰中心偏 离设计预 定位 置 , 受热面 管径 飞灰磨 损是锅 炉爆管的重要 原因。当携 带大量 固态飞灰 的烟气 以一
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【摘要】本文主要对锅炉受热面爆管的原因进行了分析,并提出了相应的防范措施。
首先介绍了爆管现象的背景和研究意义,然后分析了热负荷过大、水质问题和运行不稳定等因素导致爆管的具体原因。
在防范措施方面,建议定期检查锅炉的运行情况、优化热力系统设计、加强水质管理等措施来预防爆管事件的发生。
通过对爆管原因和防范措施的分析,可以有效控制锅炉受热面爆管的风险,确保锅炉安全稳定运行。
在结论部分总结了本文的关键观点,展望了未来进一步完善锅炉安全管理的方向。
整体来看,本文对于锅炉受热面爆管的原因和防范措施进行了较为详尽的分析,具有一定的参考价值。
【关键词】锅炉、受热面、爆管、原因分析、热负荷、水质、运行稳定、防范措施、预防措施、总结、展望1. 引言1.1 背景介绍锅炉作为工业生产中常用的热能设备,在生产过程中扮演着至关重要的角色。
锅炉受热面的爆管问题一直是困扰生产企业的难题,不仅会造成设备损坏和能源浪费,还可能导致严重的安全事故。
对锅炉受热面爆管原因进行分析,并制定相应的防范措施,对于提高生产效率、保障人员安全具有重要意义。
锅炉受热面爆管问题的出现往往与多种因素有关,如热负荷过大、水质问题、运行不稳定等。
研究这些爆管原因,可以为企业避免类似问题的发生提供重要参考,同时为锅炉的维护和管理提供方向。
通过本文对锅炉受热面爆管原因分析及防范措施的探讨,旨在帮助生产企业更好地理解该问题,防患于未然,保障设备的正常运转。
为今后的相关研究提供基础和思路,共同推动锅炉设备技术的发展和改进。
1.2 研究意义锅炉是工业生产中常见的重要设备,其受热面爆管问题一直是工程技术领域关注的热点之一。
研究锅炉受热面爆管的原因分析及防范措施,对于提高锅炉运行安全性和稳定性具有重要意义。
深入分析锅炉受热面爆管的原因,可以帮助工程技术人员更好地了解爆管问题的根源。
通过研究不同原因导致的爆管现象,可以为进一步的防范措施提供理论依据。
电站锅炉蒸汽过热器爆管的原因初析与预防措施
王建江 (陕西宝鸡第二发电 有限责任公司 陕西宝鸡 7 10 4 2 0 )
摘 要 : 通过对锅炉的水处理及过热器的流量分配、热偏差、壁温等因素分析,找出锅炉运行过程中发生过热器管爆管的主要 原 因,并 列举一些预防措施。 关键词: 过热器 沉积物 超温 爆管 中图分类号: TK2 2 文献标识码: A 1.前言 在一些供热蒸汽的小型电站锅炉中,水处理设备简单,往 往只采用钠离子交换软化器,而不同时采用除盐装置,所以造 成锅炉给水品质较差,使过热器容易积垢、积盐,同时还存 在着因结构和运行不均匀而产生的水力和热力不均匀性等原因, 使得这类小型热电站锅炉的过热器很容易发生频繁爆管现象, 严重影响运行安全。因此,对爆管的原因有必要进行分析探 讨 ,以便采取必要的措施和对策,从而提高机组运行的可靠 性。本文结合实例,对过热器爆管理的原因、机理及现象加 以分析 ,并提出一些预防措施。 2 .过热器的爆管情况 例如某电站一台锅炉的立式蛇形管过热器,运行中发生过 热器频繁爆管现象, 严重影响生产。 开始检测认为是因为蒸汽偏 流所致, 于是加大进口 集箱管径, 但仍继续爆管。与此同时, 又将 过热器管材质用合金钢提升了等级, 仍没有消除爆管。 直到大修 时, 将过热器管换下, 并将换下的管子的每一个弯头割开后, 发现 每根过热器管至少有一个弯头有结垢现象, 将垢取下, 它能迅速溶 化于水。这说明所结的不是水垢,而是盐垢。 由于一般的电站的锅炉只采用钠离子交换软化设备, 能将硬 度很高的原水软化, 所以可以排除锅炉受热面结垢的可能性。但 是积盐的可能性却增加了, 这是因为软化后水中的含盐量非但不 减少, 而且又有所增加。这可以从下列软化反应式中看出。 2. 1碳酸盐硬度软化过程:
ca(HcO3 +NaR=caR+NaHCO3 )2 Mg(Hc03 +NaR=M )2 gR+NaHco3
锅炉受热面爆管原因分析及对策
受热面是 锅炉 的主要传 热元件 , 由于 锅炉 “ 四管 ”处于 非常特 殊的运 行环境中 ,承受着温度 、压力 、腐蚀 以及应力等 多种作用 ,工作条件很恶劣。 省煤器布 置于尾 部烟 道,吸收烟 气余 热并经 受着 调整灰 粒 的冲刷和磨损 ;锅炉水冷壁管布置于炉膛 四周不仅承受着高 温 烟气的热量 而且还经受着高温烟气 的腐蚀 ;过热 器和再热器 则 是锅 炉承压 受热面中工质温度和金属温度最高 的部件 ,其工 作的可靠性与金属的高温性能有很大关系 。
2 )炉 内 焦 块 掉 落 时 , 划 伤 甚 至 砸 坏 水 冷 壁 或 冷 灰 会 斗 ,造成 水冷 壁泄 漏 ,或 高温 汽水 飞溅伤 人等 事故 。 3 )炉 内结 焦 ,清焦 不 慎会 伤害 受热 面 管 子 。很 多 电厂 都 发 生过 ,清灰 焦 时 ,吹灰 器 故 障 ,造 成 把 水冷 壁 管 吹 破 的 事故 。炉 内结大 焦 时 ,往 往 需 要用 炮 崩 ,这 也 存 在 了 很
屏 区结 焦 ,或 火 焰 中 心 下移 导 致 炉膛 底 部 热 负荷 升 高或 火 焰 直接 冲 刷 冷灰 斗 。确 定合 宜 的 一 、二 次 风 的风 率 、风 速 和 风煤 配 比, 以及 燃 料 风 、辅 助 风 的配 比等 ,使 煤粉 燃 烧 良好而 不 在 炉壁 附近 产 生还 原 性 气氛 。避 免火 焰 偏斜 直 接 冲刷 炉 壁等 。进 行燃 烧 调整 ,降低 火焰 中心 ,控制 炉膛 出 口烟 温 不 超过 规 定 值 。燃 烧 灰 熔 点 低 ,含硫 量 大 , 或锅 炉 大 的人身 安全 隐 患,还会 伤及 水冷 壁管子 。 已有 结焦 现象 时 ,要 适 当用大 风量 。 4 )结焦 引起锅 炉灭火 炉 内 结焦 ,进 行 除焦 时 ,大 量 冷 风漏 入 ,降 低炉 温 ,容 易 43 加强 锅炉运 行 工况 的检查 与分 析 . 运 行 人 员应 经 常 检 查锅 炉 的结 焦情 况 ,发 现 结 焦严 重 引起 灭 火 。当 大块 焦 渣掉 落 时 , 也会 造 成 锅 炉灭 火 。当 大 面 积焦 块 掉 落 时 ,引 起 大量 的灰 尘 ,可 能 会 引起 火 焰 保 护 应 及 时汇 报 处理 ;定 期 分析 锅 炉 运行 工 况 ,对 易结 焦 的燃 动 作 。大 块 热 焦 掉 入 渣 池 时 , 引起 渣 池 中 的 水 急 剧 汽 煤 要 重 点 分 析 减 温 水 量 的 变 化 和 炉 膛 出 口温 度 的变 化 规 会 化, 腾起 的 水蒸 汽会 对 炉 内气流 产 生扰 动 。扰 动过 大 时 ,会 律 ,以及 过 热器 、再 热 器管 壁 温 度 变化 的 情况 。锅 炉 在额 引起 炉膛 正 负压保 护动 作, 导致 锅 炉灭火 。 定 工况 运 行 时 ,若 发 现 减温 水 量 异 常增 大 和过 热 器 、 再热 4 防止锅 炉结 焦 的措施 器 管壁超温 ,或喷燃 器全 部下 顷 , 防 止 锅 炉 结焦 的 措施 方 法 有 很 多种 。锅 炉 是按 一 定 的 减 温水 己用 足 ,而 仍 有 受 热面 管 壁超 温 时 ,应适 当 降低 负 煤 质 特 性 来 设 计 制 造 , 防 止 锅 炉 结焦 当 然 设 计 是 最 关 键 的。 但对 在 役 锅 炉来 说 , 运行 管 理 是最 重 要 的 。在 此 ,根 据 燃煤 锅 炉 积 灰 结焦 的机 理 ,结 合 电 厂锅 炉 运 行 实践 ,提 出一些 防止锅 炉结 焦的运 行措 施 。 4 1加 强燃煤 的管 理与 控制 . 电厂 燃 煤 供应 应 符合 锅 炉 设 计 煤质 或 接 近 设计 煤 质 的 主 要特 性 。严 重 不符 合 本 厂锅 炉 燃烧 要求 的燃 煤 , 电厂 应 拒 收 。煤场 存煤 要 按不 同煤质 进行 分堆 , 根据 实 际煤 质情 况 配 制 入 炉 煤 。有 条 件 的 电厂 ,可 掺 烧 不 易 结 焦 的 其 他 煤 种 。 应及 时提 供 入炉 煤 煤 质分 析 特 别 是灰 熔 点 数据 ,供 运 行 人员参 考 以利 于锅炉 燃烧 调整 。 4 2加 强燃烧 调整 . 通 过燃 烧 调 整试 验 建 立合 理 的 燃 烧 工况 ,并 制 定相 应 的运 行规 程 。确 定锅 炉 在 不 同 负荷 下 燃烧 器 及 制 粉 系统 的 投 运 方 式 ,少 用 上排 火 嘴 或 油枪 。防 止燃 烧 器 区 域 热 负荷 过 于 集 中和 单 只 燃烧 器 热 功率 过 大 。 确定 锅 炉 不 投 油稳 燃 的最 低 负荷 ,尽 量避 免 在 高 负荷 时 油 煤混 烧 ,造成 燃 烧 器 区域 局 部缺 氧 和 热 负荷 过 高 。确 定 煤 粉经 济 细 度 。 保证 各 支 燃 烧 器热 功 率 尽量 相 等 ,且煤 粉 浓 度尽 量 均 匀 。 确定 摆 动 式 燃烧 器 允 许 摆动 的范 围 ,避 免 火 焰 中心 过 分 上 移造 成
电站锅炉爆管分析及预防措施
电站锅炉爆管分析及预防措施【摘要】电站锅炉爆漏占火力发电机组各类非计划停运原因之首,严重影响火力发电厂安全、经济运行。
现对锅炉爆漏原因进行分析并提出预防措施。
【关键词】锅炉爆管原因分析预防措施锅炉爆管最易发生在水冷壁、过热器、再热器和省煤器等受热面部位,它们内部承受着介质的压力和一些化学成分的作用,外部承受着高温、侵蚀和磨损的环境,在水与火之间进行调和,是能量传递集中的所在,所以很容易发生失效和泄漏问题。
锅炉一旦发生爆漏,增加非计划停运损失,增大检修工作量,有时还可能酿成事故,严重影响火力发电厂安全、经济运行。
引起锅炉爆管的原因较多,其中磨损、腐蚀、过热、拉裂是导致泄漏的主要原因。
总结近年来施工及检修试运的工作经验,对锅炉爆漏原因进行分析并提出预防措施。
1 锅炉爆漏原因分析1.1 磨损煤粉锅炉受热面的飞灰磨损和机械磨损,是影响锅炉长期安全运行的主要原因。
飞灰磨损的机理是携带有灰粒和未完全燃烧燃料颗料的高速烟气通过受热面时,粒子对受热面的每次撞击都会梳离掉极微量的金属,从而逐渐使受热面管壁变薄,烟速越高灰粒对管壁的撞击力就越大;烟气携带p1.2 腐蚀锅炉受热面的腐蚀主要是管外的腐蚀和水品质不合格引起的管内化学腐蚀。
当腐蚀严重时,可导致腐蚀爆管事故发生。
烟气对管壁的高温腐蚀,主要是灰中的碱金属在高温下升华,与烟气中的SO3生成复合硫酸盐,在550-710℃范围内呈液态凝结在管壁上,破坏管壁表面的氧化膜,即发生高温腐蚀。
导致受热面高温腐蚀的主要原因是炉内燃烧不良和烟气动力场不合理,控制局部烟温,保证管壁不超温,防止低熔点腐蚀性化合物贴附在金属表面上,使烟气流程合理,尽量减少热偏差是减轻高温腐蚀的重要措施。
水冷壁上如果产生结渣,在周围处于一定温度和还原性气体条件下,会产生较为严重的水冷壁管外腐蚀。
过热器、再热器区还原性气体比炉内低,腐蚀速度一般比水冷壁小。
但是大容量锅炉的过热器、再热器的壁温较高,尤其是左右两侧烟温相差较大时,腐蚀现象也相当严重。
过热器爆管的原因及预防
过热器爆管的原因及预防摘要:锅炉过热器爆管事故严重影响机组的安全运行和经济效益。
文章从电厂结合实际运行情况,分析了过热器爆管事故的原因,并提出了相应的预防和处理措施。
关键词:高温过热器,爆管原因,预防,处理措施一、前言过热器通常布置在锅炉烟气温度较高的区域。
大型机组锅炉过热器工作介质吸热大,受热面多。
有的布置在炉膛上部,直接接受炉膛辐射,工作条件较差。
尤其是屏式过热器的外环管,不仅直接受到热负荷高的炉膛火焰的辐射,而且由于屏管结构不同、流动阻力大、流量小,容易发生爆管,其工作介质焓升比平均值高40%~50%以上。
最近几年,某电厂#4、5炉机组曾发生多次过热器、再热器爆管泄露造成的非计划停运,严重影响了安全生产。
二、过热器爆管原因分析过热器爆泄的原因较多,主要有高温腐蚀和超温过热破坏等。
过热器的高温腐蚀有蒸气腐蚀和烟气侧腐蚀。
过热器管子在400℃以上时,可产生蒸气腐蚀;在高温对流过热器热段的几排蛇型管,管壁温度通常在550以上,会发生烟气腐蚀。
这两种腐蚀的结果,都将使过热器管壁厚减薄,应力增大,以致引起管子产生蠕变,管壁更薄,最后导致应力损坏而爆管。
(1)我厂各机组经常发生过热器管过热损坏,尤其是过热器管爆炸。
有短期过热和长期过热。
由于过热器处于高温高压工况,爆管次数居“四管”之首。
主要原因是长期过热引起的爆炸。
高温运行时,管道上的应力主要是蒸汽引起的管道切向应力。
在这个力的作用下,管子膨胀了。
当管道因超温、工作温度升高而长期过热时,即使管道上的应力保持不变,管道也会以加速蠕变速率膨胀。
蠕变速率的加速与超温温度有关。
随着超温振幅的增加高,蠕变速度也会增加,于是随着超温运行时间的增加,管径就愈胀愈粗,慢慢也在各处产生晶间裂纹,最后以比正常温度、正常压力下小得多的运行时间而开裂爆管。
因此,分析了过热器管过热后,蠕变加速度和材料结构的变化导致其强度迅速下降,在工质压力下容易爆裂。
此外,由于受热面热偏差,部分受热面壁温可能超过额定值而无法监测,这些热偏差管也容易因长期过热而爆管;此外,过热器超温的原因包括:煤质差、助燃空气分配不当导致炉膛火焰中心向上移动,以及炉膛漏风、燃烧器倾斜过大、制粉系统停运导致火焰中心向上移动,最终导致过热器管超温;此外,受热面本身积灰或结渣会增加传热阻力,使传热恶化,管道无法冷却,容易过热。
锅炉过热器爆管原因及预防措施分析
锅炉过热器爆管原因及预防措施分析摘要:随着我国工业领域的改革创新,锅炉制造技术在社会大时代背景的推动下,稳步实现技术层次、空间层次的创新,致力于服务我国工业领域稳定发展。
锅炉设备是工业生产建设中最基础的设备类型,对工业企业发展具备推动作用。
在大环境背景下,虽然锅炉制造技术稳步提升,但是,锅炉设备广泛运用随之而来的便是严重的锅炉安全威胁。
近年来,我国关于锅炉过热器爆管的安全问题频发,锅炉过热器爆管问题已经成为阻碍工业企业稳定发展主要因素之一。
锅炉过热器爆管事故出现,直接影响了企业的安全稳定运行,并且很容易造成工业企业经济损失。
锅炉机组运行时间越来越长,在一定程度上增加了锅炉机组的运作压力,导致整个锅炉机组使用寿命降低。
所以,为了实现工业企业的安全管理水平,实现企业经济效益最大化,本文针对锅炉过热器爆管原因及预防措施展开详细分析。
关键词:锅炉过热器;爆管原因;预防措施;引言随着国家经济的不断发展,大容量高参数的机组成为主流,超临界机组已经在火电行业普及开来。
高温蒸汽与锅炉金属管壁发生氧化反应,产生氧化皮附着在内壁,氧化皮与金属基体存在膨胀系数差异。
当达到一定厚度就会随着工况的波动脱落并堆积,造成管壁超温,最终引起爆管事故。
为保证机组的稳定运行,有必要分析其脱落的原因,并提出有效可行的防范措施。
1锅炉结构性能分析锅炉是由本体、受热面、过热器、燃烧装饰、附件、烟风系统、冷水系统等系统构件组成的,其中过热器是最主要的锅炉零构件之一,在锅炉日常生产运行中,过热器运作压力和工作温度受热面最大。
一般情况下,对于工业锅炉来说,过热器蒸汽温度一般在400℃左右,其中材料多为20g钢,应用合金的锅炉如今相对较少。
对于材料20g钢来说,可以承受壁温450℃范围内的温度,并且实际使用寿命一般在10万小时左右。
但是,在锅炉实际运行时,因为会受到诸多因素的影响,所以实际使用寿命远远低于设计寿命规范要求。
之所以会出现这样的现象,一般与锅炉材质、锅炉制造工艺、锅炉设计因素等有一定关系,但是,更多的是锅炉在运行过程中出现操作不当,使过热器管壁温度超过了设计温度值,这时候则会出现锅炉过热器因为过烧而造成的泄漏、爆管等诸多问题,这也直接造成锅炉预期寿命缩短,极大程度上降低了锅炉的安全运行与经济运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
论电厂锅炉受热面超温爆管原因分析及预防邓又云(广东省湛江电力有限公司,广东湛江524099)摘要:锅炉受热面爆漏在锅炉事故中占主要地位,是影响发电机组稳定可靠运行的关键因素。
分析了某电厂锅炉受热面超温导致受热面爆破泄露的原因,并提出了解决炉防止措施,对于同类锅受热面超温引起的爆破泄露有一定的借鉴作用。
关键词:电站锅炉;受热面超温;泄露;原因分析;防止措施1锅炉设备简介湛江发电厂锅炉为东方锅炉有限公司生产的GD1025/18.2-Ⅱ型、亚临界压力参数、一次中间再热、单汽包、自然循环、单炉膛、平衡通风、尾部双烟道、固态排渣、煤粉汽包炉,锅炉设计煤种为晋东南无烟煤和贫煤各半的混煤,采用钢球磨中间储仓式热风送粉系统,四角布置直流式煤粉燃烧器,双切圆燃烧,在锅炉尾部后竖井下设置有两台容克式三分仓回转式空预器。
锅炉辅机配有两台静叶可调轴流式引风机,两台动叶可调轴流式送风机,两台离心式一次风机。
2受热面爆管情况介绍2.1案例一2012年2月2日#4机组运行86514.6h,高温过热器发生爆管,爆管位置为7-6(左数第7屏逆烟气数第6根),5-1被吹损也发生爆管,两根管子已严重变形见图1,经现场测厚检查,共更换16根管子,其中4-1、5-1、5-3为TP347;其它管子材料为R102。
(1)通过对泄露管段的宏观检验,爆口呈喇叭状,边缘较为圆钝,减薄量不大,管子内壁有较厚的氧化皮,其厚度大约0.2mm,内壁表面有些部位比较光滑,主要是由于爆管时汽水混合物的高速冲刷而十分光洁。
爆管破口胀粗明显,由于爆管时后座力的作用,爆口弯曲严重,使张口很大呈喇叭状。
破口外壁呈灰黑色,还有较多平行于破口的微裂纹,条纹深度较浅。
(2)管子的壁厚检查高温过热器管规格为准51×8、准51×9,其中炉后离下弯头6m高的部分管子规格为准51×9,按DL/T438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》9.3.12第b条的要求,低合金钢管外径蠕变应变大于2.5%时必须及时更换,从管子测量情况看,管子蠕变量正常,紧靠爆管管子的焊口附近其蠕变量只有0.60%。
(3)硬度、壁厚检查对爆管管子进行硬度检验,检验结果如表1所示(HB)。
12Cr2MoWVTiB(钢102)的硬度参考值为HB150-220,管子的硬度值如表1,7-6爆口管硬度值严重偏低,6-4管子中间位置有一个焊口,两侧母材均低于参考值的最低值,其它管子的硬度都集中在硬度值的下限附近。
(4)微观分析7-6爆管管子材料为12Cr2MoWVTiB(钢102),这次分析决定保留原爆口,只有爆口附近取样进行金相分析:铁素体+贝氏体球化3级。
(见图2)爆口侧大部分碳化物分布的铁素体晶界上,呈链状且有长大的趋势,组织已严重老化,背面组织老化不明显。
2.2案例二2010年2月23日#2机组累计运行96741.56h,2010年2月19日在运行中发现炉内管子漏汽,于2月23日停炉检查,发现后屏过热器右数第12屏外向内数第3根管子发现爆管,爆管现场和爆管位置见图3。
从管子爆口可知:开裂裂口小呈缝隙状,爆口附近氧化皮较厚,管子减薄较少,表面没有明显的胀粗,管壁没有明显减薄,为长时过热爆口。
后屏过热器于2009年2月28日在第6屏第2根管子也出现同类型的爆管,都是位于管子水平段的右侧下部(即向烟侧),由苏州热工研究院对爆管进行了详细分析,主要原因为管子表面结焦严重使管子表面发生腐蚀减薄,同时材料老化导致性能下降,二者共同作用使管子发生失效。
管子编号硬度值硬度值硬度值平均值4-181581601531576-4(上管段)142139148143焊缝1731751931806-4(下管段)1521441471476-61501571631576-81641571691636-91511511531526-101601601581597-6(爆口)134134130133表1爆管管子硬度检验结果电力建设52广东科技2013.3.第6期3原因分析综上两次锅炉受热面的保管爆管情况看,都存在着超温运行的情况,具有相对的共同特征,分析其原因有:(1)管材12Cr2MoWVTiB(钢102),已严重老化,具有长期过热材质老化的特征。
管材的屈服强度和抗拉强度均显著低于标准值,管子的硬度已严重低于标准的最低值,已不能满足实际运行的需要。
注:钢102(12Cr2MoVTiB)是我国自行研制成功的一种低合金(<3.5%的合金元素量)多组元强化的贝氏体热强钢,目前国内已停止生产,这种材料在设计寿命内频繁爆管的现象较为常见,无法达到材料设计的要求。
该钢种在长期运行过程中,会出现碳化物析出长大等组织老化现象。
过热器管和再热器管因短期高温或长期超温而引起过热器管组织快速老化而发生爆管的情况时有发生。
电厂一般应用金相组织监督及常温性能测试作为钢102过热器管及再热器管的评定判废方法。
但有文献表明,钢102室温强度指标对组织老化反应迟钝,而高温短时力学性能指标则反应灵敏,更适合于作为该钢老化评定的指标。
(2)高温过热器处于长期的高温区运行,管子发生蠕变过程(管径胀粗)的同时,珠光体钢发生珠光体的球化过程。
珠光体的球化导致钢的蠕变极限和持久强度极限降低,因而将导致钢管在运行过程中的蠕变加速。
(3)管材长期过热导致最终在较短时间内由于蠕变而爆破。
通过分析还表明,向火面的组织球化程度比背火面严重,而且与此相应向火面的钢硬度比背火面低。
(4)管子表面产生腐蚀减薄,向烟侧长时过热,二者共同作用而使管子发生爆管。
4防范措施4.1设备防范措施(1)由于钢102这种材料组织不稳定,在设计寿命内频繁爆管的现象较为常见,无法达到材料设计的要求,为了保证机组的安全运行,确定R102是否还能适应机组运行的需要,必须对割下的管子进行寿命评估。
必要时用进口的T91管材或更高等级管材替代。
(2)认真做好“四管”防磨防爆检查和炉内管子定期取样作金相分析检查,特别是平时易影响到超温的区域,如出现管子超温氧化严重、蠕胀变形等问题超标时应及时更换,避免因超温引起管材质量老化爆管事件。
同时应针对性地加强炉“四管”改造力度,提高超温区域管材等级。
(3)利用停炉机会,对锅炉风烟系统挡板、减温水调节器、燃烧器检查系统等设备进行彻底检查,必要时利用其他外界手段确保受热面在正常的温度下安全稳定运行。
(4)及时清除炉内管子结焦,加强对结焦部分管子检查,防止焦内腐蚀、老化。
(5)加强对炉膛出口受热面的出列、变形管子校正恢复,避免形成烟气走廊,使局部管子超温过热。
(6)加强受热面个区域的管材监督,建立完善的档案制度,有效监控各区域的温度及材质变化情况。
4.2机组运行中的防范措施(1)锅炉正常运行时应维持主蒸汽、再热蒸汽温度为540±5℃,两侧汽温偏差<15℃;过热器和再热器管壁温度不超过运行控制温度。
(2)做好燃烧、配风的调整工作,保持合适的炉膛火焰中心,防止火焰偏斜,缓解超温问题。
(3)锅炉汽温调整要使用烟气挡板同减温水相互配合,根据主再热汽温保持一定的烟气挡板开度;要根据过热器各段汽温变化趋势及时调节,保证过热器中间点汽温维持稳定其出口汽温的稳定。
一般应注意维持后屏出口汽温不超过520℃基本能保证过热器出口不超温。
(4)制粉系统的启、停过程应缓慢进行。
(5)严格执行吹灰器管理制度,不得随意对吹灰器停运,如排烟温度偏高,减温水量投入较大、燃用结焦性较强的煤种时,应有针对性地增加吹灰区域和吹灰次数。
如汽温高时可加强炉膛吹灰,汽温低时可加强锅炉烟道的吹灰。
(6)运行中出现异常情况汽温超标时一定要果断处理,当即立断采取必要的手段,调整幅度可适当加大,尽力减小汽温超限幅度,保证机组运行安全。
当汽温快速上升超过540℃时一定要超前进行操作,及时果断采取一切必要手段进行调节。
(7)汽机高加解列会使汽温升高、管壁超温,应提前做好准备,调整锅炉二次风配风方式为倒塔式,及时进行炉膛吹灰,适当减小上层给粉量。
(8)严格按《防止锅炉结渣或结焦的安全技术措施》执行各项防结焦措施,防止结焦造成锅炉汽温、管壁超温的问题。
参考文献:[1]何荣强,郑重,等.锅炉运行规程[R].湛江发电厂,2009.[2]林丁,伍明生,等.电厂金属材料监督规程[R].湛江发电厂,2008.乳油100ml,加少量水,拌种100kg;开花、灌浆期用50%多菌灵可湿性粉剂500倍液或75%百菌清可湿性粉剂500倍液喷施2次。
3.6.2叶枯病防治叶枯病,危害叶部,造成叶片干枯。
防治措施:及时除脚叶,保持田间通风透光;用75%百菌清可湿性粉剂500倍液喷施2次。
3.6.3玉米螟防治幼虫三龄前集中危害幼嫩心叶,四龄以后钻入茎秆内,蛀食茎髓,造成植株折断枯死。
防治措施:幼龄幼虫群集心叶而未蛀入茎秆之前,采用1.5%的辛硫磷颗粒剂直接施放于薏米植株喇叭口内或用90%敌百虫1000倍液灌心叶。
3.7采收当80%籽粒成熟时,连杆收割、脱粒。
晒干至含水量≤14.0%,扬净包装贮藏。
4结语引种试验表明,龙薏1号薏米丰产性好、抗病性较强、品质优,综合农艺性状优良,达到生产要求,适宜于本区域推广种植。
栽培时,应采用相配套的栽培技术措施,注意防治黑穗病、叶枯病及玉米螟危害。
参考文献:[1]李广昌,林炎照,赖永红,施金峰,林水明,谢毅钦.“龙薏1号”特征特性及高产栽培技术[J].福建稻麦科技,2008(2).(上接第89页)53广东科技2013.3.第6期。