火电厂超温爆管实例分析

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某电厂660MW超临界锅炉超温爆管的简要分析

某电厂660MW超临界锅炉超温爆管的简要分析

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锅 炉 制 造
总第 269期
检 测结 果 :在水 冷 壁 爆 口处 进 行 金相 分 析检 测 ,检测 结果 球化 级 别 4级 ,过 热 2。
在距 水 冷壁 爆 口处 50era处 进 行 金 相 分 析检 测 ,检测 结果 球化 级别 2级 ,材 质正 常 。
水冷 壁 爆 口附 近 管 段进 行 金 相 分 析 检 测 ,检 测结 果球 化 级别 2级 ,材质 正 常 。
1 设 备 概 况
某 电厂 660MW 褐 煤 超 临 界 霄 型锅 炉 ,采 用 全 悬 吊结 构 ,全 钢 架 、一 次 中 间再 热 、超 临 界 参数 变 压 运行 ,墙式 切 圆燃 烧 ,磨 煤 机六 运一 备 。该机 组 于 2014年 12月 首 次 整 套 启 动 并 网成 功 ,并 于 2015年 7月完 成 168小 时 试 运 行 ,于 2015年 l0 月份 完成 性能 试验 并 出具性 能 报告 。
4 过 热爆 管 的特 征及 防止 措 施
锅 炉运 行 时的受 热 面过热 失效 主要 分 为长期 过 热和 短期 过热 两种 。
长期 过 热一 般是 由于受热 面 内管子 长 时间 的 超 过设计 温 度 ,而低 于材料 的下临界 温 度 ,时间较 长 ,造 成 管子 金 属 内碳 化 物 球 化 ,强 度 下 降 ,管 壁 减 薄 ,使 用 寿命 降低 ,最终 发生 爆管 。常 发生 在屏 过 和末过 以及 高 再 的外 圈 。失效 的原 因 :燃 烧 调 整不 当造 成 局部 热 负 荷 超 出设 计 较 多 ;管子 内部 长 时 间结垢 量较 大 影 响 工 质 的 流量 ;联 箱 管 口处 或 受热 面管 内有 异 物 堵 塞 ;所 用 管 材 许 用 温度 及 压 力低 于需 求值 。主要特 征 :管子呈 现 脆性 断裂 , 存 在 明显胀 粗 ,爆 口不平整 ,管 子减 薄不 明显 。

锅炉过热器超温爆管的案例分析

锅炉过热器超温爆管的案例分析

锅炉过热器超温爆管的案例分析在电厂设备中,锅炉四管中的过热器泄露导致机组停运的频率越来越高。

本文首先分析了过热器在超温下管子材料发生蠕变的机理;并对某电厂过热器爆管案例从宏观形貌、化学成分、力学性能和金相组织进行分析,得出爆管的原因为管子长期超温和短时超温共同作用,使在高温下管子的圆周应力超过材料许用应力而发生爆管。

建议对集箱及受热面管子的清洁度进行检查,严格对启停炉的速率进行控制,严禁使受热面管子超温运行。

0 引言锅炉作为电厂的主要设备,其运行一直是电厂极为关注的重点,在我国火电机组中,锅炉导致非停事故约占全厂非停事故的70%左右。

此外,从图1可知,在锅炉导致的非计划停运中,由水冷壁、省煤器、过热器和再热器组成的四管,其泄露造成的停运占了总锅炉停运的47%。

而从图1~2可知,四管中过热器泄露的次数普遍高于其他受热面。

综上所述,过热器泄露是影响机组经济安全运行的重要原因。

特别是随着大型煤电向大容量、高参数、大电厂方向发展,过热器泄露事故愈发严重。

因此有效的预防过热器泄露,对提高电厂锅炉运行的可靠性有重要作用。

1 锅炉过热器超温机理分析过热器是锅炉四管中受热面工作温度最高的部件,影响其失效的主要因素就是超温导致的管子材料发生蠕变。

因此对过热器进行超温机理的分析将有助于指导预防过热器泄漏。

蠕变指的是金属材料长期处在恒温恒应力环境下发生连续且缓慢的塑性变形过程,且这种变形不能被恢复。

受热面管子的蠕变表现为在高温高压的工作条件下,耐热钢的组织会随着时间逐渐发生变化,从而降低钢的强度和屈服点,降低其蠕变极限和强度,并增加脆性。

主要失效現象表现为在长期超温下状态下,形成蠕变孔洞、老化材质、降低强度和韧性,最终造成管子失效。

总的来说,碳素钢的工作温度达到300℃以上、合金钢工作温度达到400℃以上就要考虑蠕变对管子失效的影响。

当珠光体耐热钢通过正火+高温回火的热处理方式后,钢的金相组织就会变成铁素体+片状珠光体的晶体形式。

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

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。

火电厂高温过热器泄露分析

火电厂高温过热器泄露分析

火电厂高温过热器泄露分析摘要:高温过热器作为锅炉的主要组成构件之一,如发生高温过热器泄露爆管事故将造成极大的经济损失,并会给电厂带来安全隐患。

本文针对某厂1号锅炉高温过热管T91泄露管段情况,采用宏观检验、室温拉伸试验、冲击试验、硬度测试、金相组织试验等方向进行剖析,查找泄露爆管原因。

关键词:火电厂;1号锅炉;高温过热器;泄露1.事件经过该厂一期2×660MW 超临界空冷燃煤机组,锅炉为东方锅炉集团生产的DG2100/25.4-Ⅱ2 国产超临界参数变压直流本生型锅炉,一次中间再热、单炉膛、尾部双烟道结构、采用烟气挡板调节再热汽温、平衡通风、封闭布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。

1号机组于2013年11月30日投运,至2016年11月15日已累计运行约15600h,累计启停机约22次。

2016年11月15日8:45分,1号机组负荷530MW,主蒸汽压力21.1MPa、温度566℃,锅炉巡检人员在例行巡检时发现 1 号炉左侧标高 65 米附近受热面有异音,立即通知运行及维护负责人。

9:00,运行、检修人员经现场检查确认为锅炉受热面泄漏,泄漏位置在炉左侧高温过热器附近,立即联系网调申请停机,与当日 12:56 分#1机组解列停机。

停炉冷却后对1号锅炉受热面检查发现,爆口位于高温过热器从左至右第 6 屏、从炉前至炉后第18根,且吹损周边约14根管子。

此处高温过热器管子设计参数:入口蒸汽温度510°C,出口蒸汽温度570℃,材质 SA-213T91,规格Φ45×7 mm。

经光谱复检,爆口管材为 SA-213T91 材质。

管子爆口在顶棚下约 2 米处,顶棚标高72.5米。

为查明 1 号锅炉高温过热器爆管原因,防止同类事故再次发生,该厂委托某公司对 1 号锅炉高温过热器进行爆管原因分析。

2.试验内容对送检的1号锅炉高温过热器泄漏管段进行试验分析,泄漏管段照片见图1,试验方案见表1。

锅炉爆管典型事故案例及分析

锅炉爆管典型事故案例及分析

锅炉典型事故案例及分析第一节锅炉承压部件泄露或爆破事故大型火力发电机组的非停事故大部分是由锅炉引起的。

随着锅炉机组容量增大,“四管”爆泄事故呈现增多趋势,严重影响锅炉的安全性,对机组运行的经济性影响也很大。

有的电厂因过热器、再热器管壁长期超温爆管,不得不降低汽温5~10℃运行;而主汽温度和再热汽温度每降低10℃,机组的供电煤耗将增加0.7~1.1g/kWh;主蒸汽压力每降低1MPa,将影响供电煤耗2g/kWh。

为了防止锅炉承压部件爆泄事故,必须严格执行《实施细则》中关于防止承压部件爆泄的措施及相关规程制度。

一.锅炉承压部件泄露或爆破的现象及原因(一)“四管”爆泄的现象水冷壁、过热器、再热器、省煤器在承受压力条件下破损,称为爆管。

受热面泄露时,炉膛或烟道内有爆破或泄露声,烟气温度降低、两侧烟温偏差增大,排烟温度降低,引风机出力增大,炉膛负压指示偏正。

省煤器泄露时,在省煤器灰斗中可以看到湿灰甚至灰水渗出,给水流量不正常地大于蒸汽流量,泄露侧空预器热风温度降低;过热器和再热器泄露时蒸汽压力下降,蒸汽温度不稳定,泄露处由明显泄露声;水冷壁爆破时,炉膛内发出强烈响声,炉膛向外冒烟、冒火和冒汽,燃烧不稳定甚至发生锅炉灭火,锅炉炉膛出口温度降低,主汽压、主汽温下降较快,给水量大量增加。

受热面炉管泄露后,发现或停炉不及时往往会冲刷其他管段,造成事故扩大。

(二)锅炉爆管原因(1)锅炉运行中操作不当,炉管受热或冷却不均匀,产生较大的应力。

1)冷炉进水时,水温或上水速度不符合规定;启动时,升温升压或升负荷速度过快;停炉时冷却过快。

2)机组在启停或变工况运行时,工作压力周期性变化导致机械应力周期性变化;同时,高温蒸汽管道和部件由于温度交变产生热应力,两者共同作用造成承压部件发生疲劳破坏。

(2)运行中汽温超限,使管子过热,蠕变速度加快1)超温与过热。

超温是指金属超过额定温度运行。

超温分为长期超温和短期超温,长期超温和短期超温是一个相对概念,没有严格时间限定。

火电厂锅炉末级过热器爆管事故分析

火电厂锅炉末级过热器爆管事故分析

火电厂锅炉末级过热器爆管事故分析1.事故概述2.事故原因(1)设备老化:末级过热器作为锅炉的重要设备之一,长时间运行后,管道和构件会因受热和腐蚀等作用而老化,增加了发生事故的风险。

(2)过热器进口过热:如果锅炉过热器的进口过热,导致过热器内的温度和压力升高,可能引发爆管事故。

(3)烟气侧过热:火电厂锅炉末级过热器烟气侧的过热也是发生爆管事故的常见原因。

这可能是由于进口烟气过热、烟道积灰或热风堵塞等原因引起的,导致烟气无法正常流动,增加了末级过热器内部压力。

(4)水侧过热:火电厂锅炉末级过热器水侧的过热也是爆管事故的主要原因之一、可能是由于给水温度过高或给水流量异常增大等原因导致,从而导致过热器内部水压过高。

(5)操作不当:操作人员对锅炉运行参数的监控和调整不到位,对末级过热器的正常工作和保护措施不够重视,也有可能导致爆管事故的发生。

3.事故对策(1)加强设备维护:定期对末级过热器进行检查、试验和维护,及时更换老化或受损的管道和构件,确保设备的安全可靠运行。

(2)加强设备检测:利用无损检测手段,如超声波检测、红外热像仪等,对末级过热器的管道和构件进行定期的检测,及时发现隐患并采取措施,防止事故的发生。

(3)加强运行监控:将末级过热器的温度和压力等重要参数纳入监控系统,及时发现异常情况并采取行动,避免事故的发生。

(4)加强操作培训:对操作人员进行定期的培训,提高其对锅炉运行参数和设备状态的监控能力,增强对末级过热器的操作管理和维护保养的认识。

(5)提高设备技术水平:引进先进的设备和技术,提高锅炉和末级过热器的安全性能和可靠性,降低发生爆管事故的风险。

4.结论火电厂锅炉末级过热器爆管事故的发生可能是由于设备老化、过热器进口过热、烟气侧过热、水侧过热和操作不当等原因导致。

为了预防此类事故的发生,需要加强设备的维护和检测工作,建立有效的运行监控系统,加强对操作人员的培训和技术提升,提高设备的安全性能和可靠性。

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

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。

660MW超临界机组锅炉末级过热器爆管实例分析

660MW超临界机组锅炉末级过热器爆管实例分析

660MW超临界机组锅炉末级过热器爆管实例分析摘要:锅炉受热面漏泄是火力发电机组各类非计划停运原因之首,是发电设备可靠性差的一个主要因素,本文对一起660MW超临界机组锅炉末级过热器爆管案例进行分析,讨论了在运行过程中有可能导致锅炉受热面爆管的因素,供同类型机组参考。

关键词:锅炉;过热器;爆管;分析1 设备概况大唐景泰发电厂#1锅炉为上海锅炉厂有限公司制造的型号SG-2210/25.4-M980超临界压力中间一次再热控循环炉。

锅炉采用单炉膛Π型露天布置,运转层以下采用紧身封闭,全钢架悬吊结构,固态排渣。

炉膛宽19558mm,深16940.5mm,汽包中心线标高74000mm。

采用正压直吹式制粉系统,配有六台ZGM113N型中速磨煤机,布置在炉前,五台磨煤可带MCR负荷,一台备用。

燃烧器四角布置,切向燃烧,每台磨煤机出口由4根煤粉管接至一层煤粉喷嘴。

最上排喷燃器喷口中心线标高34870mm,距分隔屏底距离20130mm,最下排喷燃器喷口中心标高25570mm,至冷灰斗转角距离5969mm,每角燃烧器风箱中设有三层启动及助燃油枪。

过热蒸汽出口设计压力为25.4 MPa,设计蒸汽温度为571 ℃,末级过热器采用逆流布置,减温水左右交叉布置。

末级过热器设计使用钢材规格较为复杂,最内8-13圈管子材质为SA213-T23规格Φ38.1×8mm;第5、7圈管子材质为SA213-T91,规格Φ38.1×7.5mm;第1-4、6圈管子材质为SA213-T91,规格Φ38.1×7mm。

管道布置到迎烟气侧材料发生变化,第1圈管子在向火侧直管部分材质变更为SA213-TP347H,规格Φ38.1×7mm,第2-7圈管子规格变为Φ38.1×9mm。

2 事件经过2015年01月14日19时32分,运行中的1号锅炉四管漏泄报警装置发报警信号(20号报警装置能量柱达1370分贝),现场检查确认末级过热器发生爆管,立即申请调度于2015年01月15日00时32分机组停运。

小型火电厂高温过热器爆管的原因分析与防治

小型火电厂高温过热器爆管的原因分析与防治

小型火电厂高温过热器爆管的原因分析与防治摘要:分析小型火电厂高温过热器爆管的原因,首先要对失效的管子进行检查和分析,从外观特征、化学成分、力学性能等方面仔细检查。

影响过热器爆管的主要因素有管材及焊缝、运行状况、操作人员技能、施工情况、结构设计等,并从这些方面积极有效的进行防治。

关键词:小型火电厂;高温过热器;爆管原因;防治措施Abstract: High Temperature Superheater tube of small thermal power plants, first to the failure of the tube inspection and analysis, from the appearance characteristics, chemical composition, mechanical properties, such as double-check. The main factors that affect the Superheater Tube pipes and welds, operating conditions, operator skills, the construction of the structural design, and from these positive and effective prevention and treatment.Keywords: Small thermal power plants; high temperature superheater; burst pipes reasons; control measures中图分类号:TM621文献标识码:A文章编号:一、前言小型火电厂高温过热器爆管的现象不断发生,严重威胁火力发电厂的安全性,影响电力的正常供应。

预防爆管,防治爆管事故的发生,是各发电企业确保安全生产,稳定生产的一项必须的工作。

高温过热器爆管原因分析及对策

高温过热器爆管原因分析及对策

高温过热器爆管原因分析及对策摘要:本文主要对某电厂高温过热器爆管事件进行原因分析,最终得出爆管均由于异物堵塞管道长期超温所致。

通过对爆管部位的宏观检查和微观分析,并制定了相应的措施,为确保机组安全稳定运行提供了技术依据。

关键词:过热器;爆管;分析;对策引言随着我国大容量高参数机组的不断发展,据统计,每年由于锅炉原因导致的非停事故率约占40%左右,而锅炉“四管”泄漏约占锅炉非停事故80%。

因此确保锅炉"四管"安全稳定在锅炉运行中突显重要。

本文主要对锅炉过热器爆管原因分析,深入研究爆管的根本原因,制定措施,为机组安全稳定运行保驾护航。

1 锅炉概况某电厂#1 锅炉是600MW 超临界直流型锅炉。

该锅炉由东方锅炉(集团)股份有限公司与东方-日立锅炉有限公司合作设计、联合制造,系DG1900/25.4-Ⅱ3 型;为一次再热、单炉膛、尾部双烟道结构;采用平行挡板调节再热气温,固态排渣;平衡通风、半露天布置;全钢架、全悬吊结构式锅炉。

该炉于2007年11 月正式投入商业运营,至爆管前运行约3 万小时。

[1] 高温过热器共33 排,位于折焰角上部,沿炉宽方向布置,每排管屏由20 根管子并联绕制而成,炉内受热面管子均采用SA-213TP347H 材料。

规格为外圈管Φ51×7、Φ51×10,其余Φ45×6.5、Φ45×9;管屏入口段管子规格为:最外圈管Φ51×6.5,其余管Φ45×6,材料SA-213T91;管屏出口段管子规格为:最外圈管Φ51×9.5,其余管Φ45×8.5,材料SA-213T91。

2 事件过程2.1 事件现象2013 年7 月31 日,#1 机组负荷600MW,主蒸汽压力23.4MPa,巡检发现#1 炉顶大包处保温层向外冒汽,炉墙周围均不同程度有蒸汽烘烤迹象。

汇报上级公司及电网公司,申请后当日夜间进行停炉处理。

火力发电厂锅炉受热面管子爆管原因及处理

火力发电厂锅炉受热面管子爆管原因及处理

火力发电厂锅炉受热面管子爆管原因及处理摘要: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管子超温的原因,并提出了解决和防止措施,对于同类锅炉受热面超温引起的爆破泄露有一定的借鉴作用。

关键词:锅炉受热面;管子超温;原因;处理一、概述某电厂规划容量为机组,本期工程计划建设超超临界燃煤机组。

锅炉为上海锅炉厂生产的一型超超临界参数变压直流炉,单炉膛、一次中间再热、平衡通风、半露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构型锅炉,八角切圆燃烧方式,采用带循环泵的启动系统。

炉膛由膜式壁组成,水冷壁采用螺旋管加垂直管的布置方式,炉底冷灰斗角度为 ,从炉膛冷灰斗进口到标高炉膛四周采用螺旋管圈,在此上方为垂直管圈,螺旋管与垂直管的过渡采用中间集箱混合炉膛上部布置有分隔屏过热器和后屏过热器,依次布置高温过热器和高温再热器,尾部烟首布置低温再热器、低温和省煤器。

二、火电厂锅炉受热面管子爆管的原因分析1.磨损磨损可以分机械磨损和飞灰磨损两大类。

机械磨损是在管卡的开焊、变形后支吊架开始松动,从而在锅炉运行中出现定块脱落的磨损现象。

飞灰磨损是锅炉内的烟气和飞灰超过设计值,从而产生了灰粒子长期冲刷管子金属的现象,致使其管道失效。

本文主要介绍了飞灰磨损的原因。

飞灰磨损的主要原因如下:①因煤质的变化过快,灰分量大于设计值最高限度;② 在锅炉中的烟气受到空间的限制,局部的烟速过快;③因受热面积的烟气流通减少,使得局部或单侧的烟气流速高;④ 锅炉的墙面存在漏灰、漏风点;⑤ 由于燃烧器开裂,使得煤粉冲刷到临近的管道;⑥烟道内较大的流道面积或转折点突然缩小。

下列公式为影响磨损因素的关系式:T=Cημτω 3式中: T ———为管壁中单位面积磨损量, g/m 2 ;C ———考虑飞灰的磨损性系数,与管束结构及飞灰性质特征有关;η ———飞灰撞击到管壁中的几率;W ———烟速, m/s ;μ ———烟气当中飞灰的浓度, g/m 3 ;τ ———时间, h 。

超临界锅炉末级过热器短期超温爆管分析

超临界锅炉末级过热器短期超温爆管分析

超临界锅炉末级过热器短期超温爆管分析摘要:超临界锅炉具有良好的节能环保效益,在火电厂中被广泛应用,若出现故障,将会严重影响到火电厂的正常生产。

本文结合某火电厂超临界锅炉末级过热器短期超温爆管事故,对其爆管原因进行分析,并提出了相应的预防措施。

关键词:超临界锅炉;末级过热器;短期超温爆管;预防措施引言随着我国社会经济的快速发展以及电力行业的不断进步,超临界锅炉作为火电厂的重要设备之一,其应用也越来越多。

而在超临界锅炉运行过程中,末级过热器短期超温爆管事故时有发生,严重影响到超临界锅炉的运行效益和安全。

基于此,笔者结合具体事例展开了分析和介绍。

1.设备概况某发电厂锅炉系超临界压力、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、π型布置的直流、褐煤锅炉。

锅炉采用墙式切圆方式燃烧,主燃烧器布置在水冷壁的四面墙上。

该锅炉在运行中末级过热器管突然发生爆管,随即紧急停炉。

该过热器管材质为SA213-T91,规格为Φ50mm×10mm,为查明此次爆管原因,对泄漏管段进行了全面检验、分析。

2.检查分析2.1宏观检查及几何尺寸测量为详细了解管样情况,将爆管管段切割为1与2号管样,见图1。

1号管样为爆管样,爆口位于向火侧,呈喇叭状,管壁减薄明显,爆口边缘锋利。

张口宽约150mm,外壁有氧化皮和红褐色锈层,且存在纵向裂纹,爆口右侧胀粗明显。

2号管样是爆口临近部位管样,长约700mm,弯曲是因为爆管后受力引起的。

(c)管样截面编号示意图1爆管管段宏观形貌对爆管管样外径进行测量,管样截面编号见图1(c),测量结果见表1。

由测量结果可知:1号管样爆口处最大蠕变应变为200.32%,表明1号管样最大蠕变应变明显超出DL/T438-2016《火力发电厂金属技术监督规程》[4]中对T91类管子外径蠕变应变不大于1.2%的规定。

1号管样向火侧爆口边缘处最小壁厚为2.33mm,壁厚减薄率为76.7%,其余位置壁厚值在7.04~10.91mm之间,由上可知,1号管样爆口处明显减薄,不满足DL/T939-2005《火力发电厂锅炉受热面管监督检验技术导则》[5]规定的高温段过热器管壁厚减薄量不应超过设计壁厚的20%的要求。

某电厂660MW超超临界锅炉屏过爆管原因浅析及对策探讨

某电厂660MW超超临界锅炉屏过爆管原因浅析及对策探讨

某电厂 660MW超超临界锅炉屏过爆管原因浅析及对策探讨摘要:目前,公用事业锅炉的发展方向是大容量、高参数和高性能。

由于锅炉高温加热面内管壁迅速形成和排出氧化石蜡,机组事故不断增加,主要原因是高温加热面金属管过热。

考虑到660MW超超临界机组调试时锅炉分离器过热器发生管道破裂事故,分析总结了相关原因,并提出了防止类似事故再次发生的预防措施。

关键词:超超临界锅炉;爆管;氧化皮;将某电厂660MW超超临界锅炉投入运行不到4个月,由于锅炉过热器受热面堵塞,导致管壳破裂事故。

在分析管道破裂的原因和制定相应的对策方面取得了良好的成果。

一、爆管的危害1.安全性:由于超临界机组的主系统压力较大,一旦发生管爆,容易产生群聚效应,存在大面积内刷热表面设备;爆炸本身对该部位的安全运作构成严重的隐患。

2节约:如果发生爆炸,将会失去大量的工作环境和燃料,在此期间,试验期将会延长,重新启动一次锅炉的费用要高得多。

3.社会效益:管道爆炸和试验期间突然释放负荷会影响电网的稳定运行,特别是在电力短缺期间,也会影响居民的用电量和工业生产。

二、对策的分析1.从源头开始。

项目前期提出了“不爆炸”项目,并制定了相关控制措施。

在设备制造阶段,业主委托设计院对设备制造进行监督和有效控制。

设备到达现场后,施工单位仔细检查外观,然后随机拍照并按比例上色,尽可能消除地面缺陷。

在此基础上,业主委托湖南中试厂进行全面审查,力求不放过事故隐患。

特别是,100%带孔的管道滤网和集管应通过内窥镜检查。

2.施工期间的控制。

受热面过球阶段的控制:规定的气压范围确定为上限(0.5MPa)。

先用空气吹扫,出球前出口气体变清。

所有对口打磨工作只能在地面进行,不允许有在高空打磨小开口的现象;研磨后,涂抹防锈剂。

吊装前,请监理再次传球,然后关闭所有喷嘴。

未经现场检查,不得吊装设备;这样可以防止磨嘴时磨头或杂物掉入管内。

有孔口的受热面管屏(水冷壁灰斗管屏、后过热器管屏、高温过热器管屏),找到孔口位置,然后进行反吹,并进行内镜检查,防止杂物堵塞孔口。

火电厂锅炉末级过热器爆管事故分析

火电厂锅炉末级过热器爆管事故分析

火电厂HG-1980/25.4-YM1型号锅炉末级过热器爆管事故分析1.概述某电厂1号锅炉型号为HG-1980/25.4-YM1,为640MW超临界参数变压运行直流炉,单炉膛一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构∏型。

1月25日19时10分,末级过热器发生爆管,爆口位于炉右侧数第11屏(总30屏)内一圈出口侧,距顶棚管200mm左右,弯头迎火面的侧面。

机组截止爆管时已运行22475.204h。

末级过热器工作压力24.3Mpa,工作温度550℃。

厂方割取爆管送至我单位进行失效分析。

管样规格为φ44.5×8.3mm,材质为T91。

2.管样宏观检查爆口处管段胀粗变形,见图1。

爆口呈鱼嘴状,长约32mm,爆口边缘粗钝,减薄至4.3mm,爆口侧分布着数道纵向丛裂,见图2。

管段内壁附着一层较为致密的氧化皮,爆口附近的氧化皮上分布着密集的树皮状丛裂,见图3。

图1 爆管宏观形貌图2 爆口形态图3 爆口附近内壁丛裂3.金相检验使用仪器:德国Axio-observer AIM倒置式金相显微镜。

分别在爆口边缘和远离爆口的管样端部切取试样,经过镶嵌→研磨→抛光→苦味酸酒精溶液擦蚀→显微镜观察后,详细情况分述如下:爆口边缘:未见超标夹杂物。

金相组织为碳化物颗粒+蠕变孔洞,组织完全球化,见图4。

内壁氧化皮厚度δ=1.163mm,见图5。

200×已蚀1000×已蚀图4 爆口金相组织图5 爆口侧内壁氧化皮50×已蚀管样端部:未见超标夹杂物。

金相组织为均匀回火索氏体,为T91正常组织,见图6。

内壁氧化皮厚度δ=0.818mm,见图7。

200×1000×图6 管端金相组织图7 管端内壁氧化皮50×4.光谱检验使用仪器:德国SPECTOR定量光谱仪。

检验结果见表1。

元素 C Si Mn P,≤S,≤Cr Mo V试验数值0.115 0.341 0.54 0.003 0.002 9.24 0.87 0.246 0.108 0.352 0.57 0.003 0.002 9.26 0.86 0.237 0.120 0.359 0.59 0.003 0.002 9.25 0.88 0.249平均值0.114 0.351 0.57 0.003 0.002 9.25 0.87 0.244ASME SA213 T91 0.08~0.120.20~0.500.30~0.600.040 0.0308.00~9.500.85~1.050.18~0.25由表1可看出,管样的化学成分符合ASME标准对T91的要求。

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

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。

某电厂试运期间锅炉超温爆管分析

某电厂试运期间锅炉超温爆管分析

某电厂试运期间锅炉超温爆管分析[摘要] 某电厂在试运行期间发生锅炉高温再热器管排局部超温现象,并在后续运行中发生较严重的包墙过热器和低温再热器爆管现象,文章对爆管过程处理及产生原因进行分析,提出加强锅炉制造安装过程中承压部件检查的重要性。

[关键词] 电厂锅炉试运再热器包墙爆管1.前言某电厂二期工程2×300MW燃煤发电机组,#3、#4机组锅炉设备为北京巴·威公司生产的1025t/h亚临界压力、自然循环、一次再热、前后墙对冲燃烧、再热器烟气挡板调温、单炉膛、平衡通风、固态排渣燃煤锅炉,型号为B&WB-1025/17.5-M,为全钢架悬吊结构,半露天布置[1]。

2.调试运行期间再热器超温及爆管发生在#3机组整套启动试运行过程中,于10月31日发现锅炉高温再热器第25排管壁温度异常升高,加大了再热器减温水流量后,温度仍在570℃以上并保持稳定,经参与试运各单位讨论后决定机组继续运行。

11月5日上午,发现该超温点温度恢复至正常值,同时锅炉检查人员发现40m层后炉膛内有严重的蒸汽泄漏声响,确定为后炉膛内部管排发生爆管。

停机后检查,发现锅炉低温再热器下仓管组上部第49、50、51根管弯管处有4个泄漏点,泄漏处低再管排对着的中隔墙第51根管子有1个孔状爆裂泄漏点,第50、51、52根管子上均有非常严重的片状磨损,爆管发生处部件结构如图1:图1.锅炉爆管发生位置结构和损伤示意图3.缺陷检查及处理3.1对爆管处结构简单分析后,安排相关系统检查。

(1)对爆管损伤处各管段进行外观检查,发现中隔墙第51根管子发生爆裂口下方约50mm处母材有沙眼状缺陷。

(2)将中隔墙第51、52根损伤管段和低温再热器第50、51根外弯管损伤段取样送至浙江电力试验研究所金属室进行金相分析检查,以上管段未发现过热组织。

(3)同时低温再热器管排经过通球试验检查,低温再热器进口集箱内部进行内窥镜检查,未发现管道内部有杂物。

325MW亚临界锅炉高温过热器爆管原因分析及防范措施

325MW亚临界锅炉高温过热器爆管原因分析及防范措施

325MW亚临界锅炉高温过热器爆管原因分析及防范措施摘要:简述某电厂325MW机组锅炉高温过热器爆管事故情况。

通过对爆破管样的成分分析、金相组织、硬度检验、室温拉伸等检测,判断失效类型为超温蠕变失效。

最后针对该问题,从改进检修工艺、防治氧化皮措施等方面着手,制定了相关防范措施,避免类似事故再次发生。

关键词:亚临界锅炉;高温过热器;过热爆管;异物堵塞引言锅炉是火力发电厂实现能量转换的重要设备。

在运行过程中,由于温度过高等原因,易引起锅炉受热面爆管泄漏事故。

受热面泄漏是造成火力发电厂非正常停运的主要原因之一。

在发生受热面爆管泄漏事故时,可通过对爆管的微观组织形貌、失效过程及形式等特征的分析,查明爆管原因。

1 设备及爆管情况简介1.1设备情况简介某电厂4号机组锅炉系上海锅炉厂有限公司生产制造。

锅炉型号SG-1025-170.5-540/540。

主蒸汽额定蒸发量1025t/h、出口压力17.05MPa、出口温度540℃。

锅炉型式为亚临界一次中间再热、单炉膛、四角切圆燃烧。

高温过热器顺流布置,共30屏,每屏由10根管圈呈U形组成,管子材料为TP304H、T91、12Cr1MoVG。

1.2爆管情况简介2018年2月1日10时20分,4号机组负荷升至300MW,15时35分,炉膛冒正压,吸风机动叶开度及电流增大,炉管泄漏报警,炉标高59米(大罩壳)处有严重泄漏声,机组于18时21分解列。

停机炉内检查发现高温过热器出口段从锅炉A侧数第14屏从炉后数第1根标高约59米位置的炉后侧发生开裂泄漏,泄漏部位材料为12Cr1MoVG,规格为Φ54×10mm,泄漏位置现场形貌如图1所示。

开裂管段自4号锅炉1990年5月投产至2018年2月停炉检修已累计服役约19.5万小时。

图1 开裂泄漏部位形貌示意图2 金相及力学性能检测2.1宏观特征开裂管样的宏观形貌如图2所示。

从图2可见,管子外壁开裂长度约为150mm,裂口横向张开最大部位的宽度约为8mm,裂口的断裂面不平整,裂口边缘为钝边,不锋利;管样外壁存在较厚的氧化皮,裂口沿管子轴向开裂。

电厂锅炉过热器爆管原因及防范措施

电厂锅炉过热器爆管原因及防范措施

电厂锅炉过热器爆管原因及防范措施【摘要】目前锅炉爆管事故已成为当前威胁发电设备稳定运行的突出矛盾,而且随着机组服役时间的增加,这类事故还有逐年上升的趋势,成为影响安全生产的主要因素,严重影响了电厂的平稳生产,造成了极大的经济损失。

本文主要介绍了过热器爆管原因并提出了保护过热器的各种措施。

【关键词】锅炉;过热器爆管;原因分析;防范措施过热器是锅炉最重要的组件之一,其作用是将饱和蒸汽定压加热成具有一定过热度的过热蒸汽。

过热器又是锅炉最复杂的受热面,所在区域烟气流速高,受热面管壁温度高,管内蒸汽温度高。

高温烟气除了冲刷受热面进行对流换热外,还对受热面进行辐射换热,加上受热面管外结焦、积灰、高温腐蚀以及结构等原因导致烟气走廊和管内结垢而造成的吸热不均和流量不均,往往会使部分受热面管壁超过许用温度,引起钢材的热强度、热稳定性下降,甚至造成受热面管壁过热、爆管等严重事故。

所以过热器的工作状况不仅决定主蒸汽品质的高低,而且在一定程度上决定锅炉的安全运行,对锅炉的经济性及安全性有着重要影响。

1.爆管原因分析1.1超温过热引起的爆管1.1.1炉内燃烧工况不好,火焰中心偏高运行中锅炉的煤粉着火点离燃烧器出口较远,以致会出现脱火儿引起炉膛负压波动,炉膛火焰中心上移等如果燃烧组织不良,燃烧燃尽困难,飞灰含碳量高,易发生炉膛上部煤粉在燃烧,从而导致炉膛出口烟温升高,这是前屏超温的直接原因。

1.1.2一次风速过高,烟气旋转动量偏大导致烟温差偏大,对于四角切圆布置的燃烧器,炉膛烟气螺旋上升,在炉膛出口处本身就会出现很大的延期残余扭转,同时锅盖的风速,与引风机抽吸速度产生叠加,使烟气转动动量增大,在炉膛出口处出现大烟温偏差,由于烟温差加大而导致锅炉局部管子过热。

1.1.3给粉机的单侧停机投或缺角运行增大了切圆直径,从而加剧了烟温偏差。

如果粉仓密封不好,就会有潮气和漏水进入粉仓,并由此引起给粉机给粉不畅、卡涩乃至频繁跳闸,出现火焰缺角运行在这种情况下,火焰将发生偏斜,即当一角燃烧器出口射流动量小于其他角时,由于从上游来的旋转气流动量增加,会使实际切圆增大,由此加剧了炉膛出口的气流残余扭转和延期偏差;当一角给粉机的停投构成缺角运行时,烟气沿炉膛高度做偏心螺旋运动,并强烈向壁面移动,由此造成更大的热偏差,导致锅炉局部管子过热。

火电厂锅炉屏式过热器爆管原因分析及处理

火电厂锅炉屏式过热器爆管原因分析及处理

562023.11.DQGY火电厂锅炉屏式过热器爆管原因分析及处理陈凤斌(贞丰县电力投资有限公司)摘要:某电厂为孤网发电机组,投运约3万h,锅炉屏式过热器集箱散管在短时间内发生两次爆管,对爆口处宏观形貌、锅炉运行情况、管材金相组织和力学性能等方面进行深入分析。

结果表明,爆管管子内部存在大量氧化皮,爆管位置管材金相组织中存在大量铁素体、碳化物、沿晶裂纹和孔洞,爆管管材硬度远低于行业标准规定值,爆管原因主要是锅炉长期超温运行、频繁剧烈升降温,导致管内产生氧化皮并脱落堵管,管材金相组织老化程度达5级,性能降低,最终发生爆管。

针对这一情况,制定详细的焊接方案对爆管位置进行修复,并对孤网发电机组、参与深度调频调峰机组的运行提出几点建议。

关键词:屏式过热器;氧化物堵管;超温;爆管0 引言锅炉是火电厂最重要的三大设备之一,锅炉出现故障会影响机组安全运行,影响电网稳定,增加检修工作量及维修费用,频繁的启停和负荷大幅度变化会缩减机组使用寿命,造成巨大的经济损失。

某电厂锅炉采用哈尔滨锅炉有限责任公司设计的HG-1117/25. 4/571/ 569-WM3型锅炉,为超临界、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、露天布置的“W ”火焰型锅炉,自完成168h 试运行后投入生产共约3万h ,该电厂为孤网运行机组,发电机组参与电网深度调峰调频,机组负荷长期随电网大幅度波动。

该锅炉的屏式过热器布置在炉膛顶部,每组18根U 形管,顶棚下方材质为SA-213TP347H 、上方材质为SA-213T91,设计压力<28. 6 MPa ,设计温度546℃。

当锅炉运行时,管子外壁直接被高温烟气覆盖,既吸收炉膛直接辐射热,又吸收高温烟气对流热,工作条件十分恶劣。

管子的冷却依靠内部蒸汽,当内部没有蒸汽流动或者流动蒸汽量不足以使管子充分冷却时,会导致管子超温,进而出现氧化、变形、泄漏、爆管等情况,给机组安全运行带来严重安全隐患[1]。

某电厂6号机组锅炉屏式过热器管爆管分析

某电厂6号机组锅炉屏式过热器管爆管分析

某电厂6号机组锅炉屏式过热器管爆管分析摘要:本文针对某电厂6号机组的锅炉屏式过热器管的一次爆管事故分析,通过对爆管进行宏观检查,光谱分析,硬度实验及显微组织实验。

屏式过热器管整体硬度下降明显,爆口处金相组织出现珠光体严重球化和蠕变损伤,符合管材运行超温的特征。

据DCS历史记录,屏式过热器曾出现过多次超温;爆管后内窥镜检查屏式过热器进口集箱发现焊渣、螺栓等异物。

通过分析实验结果认为爆管主要原因为屏式过热器过热。

对此,提出了加强对屏式过热器运行超温监测,出现超温时应对屏式过热器进口联箱进行检查,清理异物等措施。

关键词:锅炉屏式过热器;爆管;长期过热;蠕变0引言(黑体,小四号字,加粗)四管泄漏是电厂常见的事故之一,特别是屏式过热器,它不但受到炉膛火焰的直接辐射,热负荷较高,而且由于屏管结构的差别很容易发生超温爆管。

因此,分析引起屏式过热器爆管原因,有针对性地采取措施。

对提高设备健康水平,具有十分重要的意义。

炉管爆裂易造成人员伤亡,停炉,给企业造成重大的经济损失。

尽管工程技术人员想方设法预防,但此类事故仍屡发生。

过热器管爆管原因主要有爆管性质,爆管的热力学原因。

锅炉受热面爆管可分为长时超温爆管和短时超温爆管两大类。

长时超温爆管的破口呈粗脆性断口,管壁减薄不多,管子胀粗也不很显著,爆破口附近往往有较厚的氧化铁层;而短时超温爆破口一般胀粗较为明显,管壁减薄很多,爆破口呈尖锐的喇叭形,其边缘很锋利,具有韧性断裂的特征,爆破口的这些特征是与超温爆管时产生了较大的塑性变形,使管缝减薄,因而承受不了介质的压力而引起剪切断裂有密切关系。

分析管排的受热状况应从两方面入手,一方面是热量吸收情况即管子外部烟气的对流及辐射是否正常,另一方面是热量传导情况即管子内部传热是否正常。

根本文以某电厂6号机组的锅炉屏式过热器管的一次爆管事故分析为例,以期获得屏式过热器频繁爆管的解决方法。

1 概述某电厂6号机组容量200MW,其中锅炉为DG725/13.73-Ⅱ1型自然单汽包循环流化床锅炉系,一次中间再热,岛式全封闭布置,固态排渣,炉膛受热面采用全悬吊方式。

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超温爆管实例分析锅炉承压部件的安全运行对整个电厂的安全至关重要。

文章结合微水电厂实际,分析了过热器爆管泄漏的机理、原因及实际采取的一些对策,以求对锅炉过热器设备的完好运行有所裨益。

1 前言据统计,河北省南部电网锅炉各种事故约占发电厂事故的63.2%,而承压部件泄漏事故又占锅炉事故的86.7%。

因此迫切需要大幅度降低锅炉临修次数。

下面结合微水电厂实际,分析过热器爆管泄漏的机理、原因及采取的一些对策。

微水发电厂锅炉型号为HG-220/100-4,露天布置,固态排渣煤粉炉,四角切圆燃烧,过热器由辐射式炉顶过热器、半辐射屏式过热器、对流过热器和包墙管4部分组成。

减温水采用给水直接喷入,分两级减温。

炉顶管、包墙管和第二级过热器管用φ38×4.5的20号碳钢管组成。

第一级过热器和屏过热器用φ42×5的12Cr1 MoV钢管组成。

2 过热器爆管的主要原因2.1 超温、过热和错用钢材2.2 珠光体球化及碳化物聚集针对12Cr1 MoV钢分析,试验表明当12Cr1 MoV钢严重球化到5级时,钢的室温强度极限下降约11kg/mm2。

微水发电厂1993年4月过热器爆管的统计资料表明:因局部长期过热,珠光体耐热钢已达到了5级球化现象,而它的塑性水平仍然比较高。

发生球化现象以后,钢的蠕变极限和持久强度下降。

通过580℃下对12Cr1 MoV钢的持久爆管试验,可以看出到了球化4级的钢管,其持久强度降低1/3。

影响珠光体耐热钢发生球化的因素主要有温度、时间、应力和钢材的化学成份等。

在钢中掺入“V”这种强碳化物元素,可以阻碍珠光体的球化过程,只要能形成稳定的碳化物,则球化过程减速。

通过对12Cr1 MoV管试验发现,温度在540℃时,随着运行时间的增加,钢的工作温度下蠕变极限和持久强度也相应降低。

随着运行温度的提高、时间的延长、应力的变化都会加速合金元素的固溶体和碳化物间的重新分配现象。

2.3 焊接质量钢材焊接质量也是影响安全的重要因素之一。

焊接的缺陷一般指焊接接头裂纹未熔合、根部未焊透、气孔、夹渣、咬边,焊缝外形尺寸不合格以及焊接接头的金属组织异常等现象。

2.4 金属在高温下的氧化和腐蚀2.5 飞灰磨损飞灰磨损一般发生在高温过热器下部弯头位置,飞灰的浓度增大,灰粒的冲击次数增多,磨损更剧烈。

2.6 锅炉运行的影响2.6.1 热偏差由于结构和运行条件的影响,运行中某些管子的蒸汽温度和焓增量会超过整个管组的平均值,即热偏差产生热偏差的管子,管内蒸汽温度较高,甚至远超过了金属的管壁温度,从而造成长期严重超温。

形成热偏差的原因有以下两方面:a.过热器受热不均匀热负荷大的管子,吸热量则大,焓增量也大,其蒸汽温度和管壁温度也较高,受热产生热力偏差,另外烟气中温度场和速度场分布不均匀性等,也会产生影响。

b.管内流量不均匀对于屏过而言,可以使外圈管子短路,减小其阻力,增大蒸汽的流量;除外圈管子外,余下的蛇形管分成2部分:第1个U形管靠近外圈的管子到第2个U形管换到里面,其它的以此类推。

这样可减小受热不均,同时各管的长度比较接近,可减少因管子的阻力差而造成的流量不均,在运行时应保持燃烧稳定,防止火焰中心偏斜,消除局部结渣现象,喷燃器投入力求均匀。

2.6.2 影响汽温的因素2.6.2.1 烟气侧a.燃料性质的变化尤其是水分和灰分增加时,燃料的热值降低,须增加燃煤量,使汽温升高。

如果煤粉变粗,着火延迟,则炉膛出口烟温升高,相应汽温升高,造成管壁的金属温度上升。

b.风量配比变化对汽温的影响炉内的过剩空气量增加时,由于低温空气吸热,使炉膛温度降低,辐射传热减弱,燃烧生成的烟气量增加,烟气流速加快,对流传热增加,因而汽温升高;另外由于配风工况的不同,使火焰中心发生偏斜,如增大上二次风,减小下二次风,火焰中心会偏低。

c.喷燃器的运行方式往往会影响火焰中心的温度,影响汽温的改变。

d.受热面的清洁程度会对汽温产生影响。

2.6.2.2 蒸汽侧a.炉负荷的变化对于对流式过热器而言,汽温随负荷增加而升高,而对于辐射式过热器,汽温随负荷增加而下降。

该厂采用的是半辐射式过热器,其优点是吸收了一部分炉膛的热量,有效降低了炉膛的出口温度,防止了对流受热面的结渣,装置屏式过热器后,使过热面布置在高温烟气区域,减少了金属的消耗量。

由于蒸汽温度较低,管壁金属温度相应低,汽温的变化比较平稳,易于调节。

b.饱和蒸汽湿度的变化当运行工况不稳定,尤其是水位过高或炉负荷突增,而汽包内汽水分离装置效果又不佳时,便会使饱和蒸汽的湿度增加,增加的水分要吸收汽化热,从而使汽温下降,若大量带水还会使汽温急剧下降。

c.减温水的变化当减温水量或水温发生变化时将引起蒸汽侧的总需热量变化,相应的汽温也要变化。

d.给水温度变化当给水温度下降时,给水变为饱和蒸汽所需的热量增多,如果保持燃煤量不变,则蒸发量下降,但烟气传给过热器的热量基本不变,因而使过热汽温上升,相应管壁温上升。

e.蒸汽压力变化根据热力学,压力升高,温度升高,当炉负荷大于外界负荷时,则汽压升高,温度升高;反之,如果锅炉的蒸发量在每时等于外界负荷则汽压稳定,汽温也恒定。

3 实例分析及对策3.1 泄漏实例a.由于过热器局部材质不当,使管子长期超温运行,导致爆破泄漏。

该厂1989年更换的原西德St45.8/Ⅲ低过管,因含碳低运行3月后爆破。

b.过热器联箱出入口钻孔未完全钻透并被铁屑等杂物堵塞,造成管子长期过热或短期干烧。

该厂#6炉1988因联箱出入口未完全钻透,孔底留有三分之一的周径、2 mm的底边,造成管内蒸汽流量减少,长期过热使屏过第5屏第17根管爆管泄漏。

3.2 对策该厂#6、#7炉分别于1974年、1975年投运以来,过热器共发生爆管21次,究其原因主要是磨损、高温腐蚀、材质老化、过热引起。

针对上述情况,采取了如下对策。

3.2.1 运行a.调整了一级、二级减温水的比例,使管子的壁温由580℃降低为540℃该厂装有2级减温器,分别串联在过热器之间,第1级水量为3.5 t/h,减温幅度为10℃,第2级水量为3.7 t/h,幅度为18℃,采用给水直接喷入。

第1级在低过和屏过之间的低温段过热器出口环形联箱两侧,第2级安装于高过的中间联箱。

第1级粗调喷水量决定于减温器前的蒸汽参数,并保证屏过管壁温度不超过允许值;第2级作为细调,控制过热器的出口汽温在额定值。

b.烟气侧的调节改变过热器的对流吸热量,通常靠改变经过过热器的烟气量和烟气温度来实现。

燃烧工况的改变对汽温有一定影响,因此,在锅炉运行中,应根据实际情况,改变喷燃器的倾角和上、下排喷燃器的运行方式,从而改变火焰中心的位置和炉膛出口烟温,并通过调节风量挡板,使流经过热器的烟气量发生变化而达到调节汽温的目的。

应注意的是,喷燃器的运行方式和风量的调节,首先应满足燃烧的要求,这有利于设备的安全和提高锅炉效率,因此烟气侧调整只能作为辅助手段。

此外,当负荷过低时,不能用上倾火焰中心高度来增加汽温,以防止锅炉灭火或煤粉在烟道内再燃烧而发生事故。

3.2.2 控制汽温的变化a.调节燃煤量该厂是直吹式制粉系统,出力大小直接影响锅炉的蒸发量。

当锅炉负荷有较大变动,需启、停1套制粉系统时,投入的喷燃器应均衡。

当炉负荷变动不大时,可通过调节运行着的制粉系统出力来解决。

如:负荷增加,开大排粉机进出口风量挡板,增加磨煤机出力使磨煤机内少量的存煤作增负荷时缓冲调节,然后再增加给煤量。

b.调节燃烧风量当外界负荷变化时,应对风量作相应的调整。

实际运行中,随着过量空气系数的增加,利于完全燃烧。

但是过量空气的增加要适当,同时烟气流速加大,造成送、引风机的耗电量增加,经济性降低,加剧低温段的磨损,因此要严格监视氧量的变化。

c.保持合理的风、粉配比一、二次风量配比应保证煤粉迅速着火、燃烧完全,合理的送、引风配比,可保持炉膛的负压,减少漏风,建立良好的炉内空气动力场和燃烧的稳定性,避免炉内温度过高、火焰中心偏斜,造成过热器的热偏差增加,过热器管局部超温甚至爆管。

3.2.3 严格控制燃烧高硫煤,防止过热器出现高温腐蚀。

a.降低SO3的生成量,设法降低H2SO4露点,减少酸量的凝结。

b.提高温度或避开严重腐蚀的区域,采用抗腐蚀材料。

c.低氧燃烧,降低过量空气系数。

d.加强吹灰工作。

3.2.4 加强各个环节的防范a.保证二级减温器喷水装置的正常运行,根据情况每隔3~6 a,打开二级减温联箱的堵头,用内窥境观察内壁套筒,是否有裂纹以及套筒是否脱落,能否保证正常运行,发现有问题及时处理。

b.在检修过程中,搞好过热器的防爆检验工作。

c.检查高温区管的氧化皮厚度情况,当氧化皮厚超标时,及时换管。

d.做直管段胀粗测量,合金管不大于2.5%,低碳钢管不大于3.5%。

e.检查管的表面是否有微裂纹,有裂纹时更换。

f.检查高温区向火侧高温腐蚀情况,发现有严重腐蚀坑部位,打磨测厚,当厚度不能满足强度要求时,更换管子。

g.做好过热器管的寿命预测每隔2~5万h,对过热器监视段割管鉴定,进行金相组织分析和机械性能试验。

当发现珠光体球化严重(4~5级),机械性能试验低于标准要求时,制定更换计划。

h.做好记录整理和档案管理,研究过热器管的损坏规律。

4 结束语在启动调整期间或运行过程所遇到的事故中,过热器受热面的损坏占有相当的比例,应做好防爆工作,以保证锅炉机组的安全运行。

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