超超临界锅炉过热器爆管原因分析及预防措施
锅炉爆管的原因分析及处理措施
锅炉爆管的原因分析及处理措施一、过热器与再热器爆管的主要原因锅炉过热器与再热器爆管的原因主要是由于过热器与再热器温度过高，磨损严重。
管路被腐蚀等原因造成锅炉爆管。
在现场检验中查出由于金属过热造成爆管的事故占爆管事故的百分之三十，磨损原因和腐蚀原因的爆管事故各占百分之十五，焊接质量不合格的爆管点百分之三十，其它原因点百分之十五。
1.因管材的质量而引发的锅炉爆管。
在过热器与再热器爆管原因的分析时还要注意管材的产品质量，这也是爆管的主要原因之一。
管材的自身存在着一定缺陷。
如：加渣，分层等，在锅炉运行时如果管壁受液体的压力和温度的影响，造成过热器与再热器爆管。
其爆管开裂处一般成圆形。
爆裂原因非常明显．就是由于管材自身的质量原因造成的爆裂。
所以在管材的选择上要严把质量关，避免因管材质量而引起的锅炉爆管事故发生。
2.焊接质量差引起的锅炉爆管。
在锅炉的建设与维护中．要注意由于焊接质量不合格引起的锅炉爆管。
焊接质量不合格主要是由于焊接缝中存在杂质．焊接中封闭不严存有细小的孔洞．焊接缝不牢靠和焊接时存有焊瘤而引起的爆管事故的发生。
在锅炉的正常运行中．由于焊接原因发生的泄漏事故时有发生，从事故原因分析来进行检验，焊缝焊接质量差，焊接时存有焊瘤是泄漏的主要原因，在检查过程中，泄漏点主要分布于焊缝的熔合线和热管区域内。
3.长期与短期过热的锅炉爆管。
在锅炉运行时，由于受热面温度超过设计温度，造成过热器爆管，这类爆管可分为短期超温和长期超温两种类型，主要原因是受热面温度过高，管材金属超过允许使用的极限温度，造成管材组织结构发生变化，减少了受压能力。
管体在内压的作用下产生了结构变形，最后致使超温爆管。
在检查因短期超温过热爆管的原因时，要进行较为细致的分析。
锅炉在受热面内部工质短时间内换热状态严重恶化，会造成管壁内温度急剧上升，导致管体强度下降，金属过热引起爆管。
过热原因是由于汽水流量分配不合理，内部温度过高，管体内出现结垢，管材质量不合格等原因。
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。
超超临界锅炉顶棚管爆管的原因及防治对策
超超临界锅炉顶棚管爆管的原因及防治对策摘要：某电厂2台超超临界锅炉高温过热器顶棚管在投产调试期间发生了三次爆管，通过对爆管部位的宏观形貌、化学成分分析、拉伸压缩试验、金相组织分析，确定管壁超温是爆管的直接原因。
进而提出了针对高温过热器超温的相关措施与对策，较好的解决了超超临界锅炉运行中高温过热器顶棚管超温的问题。
关键词：超超临界锅炉；顶棚管；爆管；超温引言某工程装设2台1000MW燃煤汽轮发电机组，2台超超临界锅炉为超超临界参数、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、切圆燃烧方式、Π型锅炉。
锅炉出口蒸汽参数为28.35MPa（a）/605/603℃，对应汽机的入口参数为27MPa（a）/600/600℃。
整套机组的铭牌出力为1020MW，考核出力为1000MW。
该项目3号炉和4号炉在168试运期间顶棚管先后三次发生爆管，其中3号炉先后两次发生爆管：第一次为左数144根顶棚管穿末过管屏处，记为3-144；第二次为右数第59根顶棚管穿后屏过热器处，记为3-59；4号炉爆管为左数第143根顶棚管近前墙水冷壁2m处记为4-143。
管子材质为15CrMoG，规格Φ51×8mm。
1宏观形貌取样包括三次爆管的管段，以及3-59左右相邻各一根管，记为3-58、3-60，还有4-143左右相邻各两根管，记为4-141、4-142、4-144、4-145。
三次爆口管段宏观照片见图1，3-144、3-59爆口附近存在小角度弯头以穿过热器，4-143为直管段，管子两侧焊接了齿形鳍片，爆口均在向火面上。
3-144爆口宏观见图2，爆口处鼓包明显，管片断裂形成“开窗”，一侧边缘壁厚明显减薄，表现出明显的超温爆口特征，一侧存在不规则的断裂痕迹，断口附近壁厚变化不明显，断口上存在多条二次裂纹，爆口处线切割痕迹是由前期电科院取样分析所留。
3-59爆口宏观见图3，爆口处存在鼓包，爆口边缘减薄明显，为典型的超温爆口。
工业锅炉过热器过烧爆管原因及预防
工业锅炉过热器过烧爆管原因及预防工业锅炉过热器过烧爆管原因及预防集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-工业锅炉过热器过烧爆管原因及预防1前言锅炉的过热器是较易出现故障的部位，而大部分故障是因为过热器过烧而引起的泄漏、爆管。
工业锅炉过热器蒸汽温度一般不大于400℃，所以过热器蛇形管一般布置在锅炉炉膛出口处，属对流换热式过热器，其材料为20g钢，应用合金钢的较小，20g钢在设计壁450℃范围之内，使用寿命在10万小时以上，但在实际运行中，因为多方面原因的影响引起过热器管壁温度超过设计值，使其预期寿命大大缩短，严重时不到一个月便使之过烧破坏，极大地影响锅炉安全经济运行。
本文结合笔者多年实践探讨引起过热器过烧的原因并且提出预防措施。
2原因分析2.1过热器管内积垢积盐是引起过热器管过烧的首要原因大多数过热器管过烧都是由于管内积垢积盐引起。
由于给水，锅水处理不当，排污不当，造成锅内水大量含盐、含碱；锅炉运行过程中锅炉负荷太大，汽压突降，水位控制过高，汽水分离器效果差，使锅水中大量盐类物质随饱和汽进入过热器管中；或者煮炉过程特别是煮炉换水清洗时，大量高碱度煮炉药液进入过热器。
在过热器管内温度环境下，所有进入过热器中的盐碱类物质，附着在管内壁形成较硬、大部分可溶解在盐垢混合物。
这种高热阻的混合物，阻碍蒸汽吸收热量，对过热器管来说，蒸汽不能有效降低管壁温度，如果该混合物达到一定厚度，使管壁温度超过设计壁温，长时间超温，即可使管子遭到破坏。
这种原因引起的爆管，通常使爆破管径变粗，外壁有明显纵向裂纹并且断口粗糙。
（1）给水、锅水处理不当，使过热器管内积盐积垢。
工业锅炉给水或补给水一般采用软化水，即使用钠离子交换剂软化原水，降低入炉水硬度。
如果钠离子交换树脂再生后，正洗不彻底，残余再生剂使软化水含盐大增，进入锅炉后使锅水大量含盐。
或者锅内加药，排污不当使锅水含盐含碱过高。
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。
浅析超临界火电机组锅炉爆管的防治
浅析超临界火电机组锅炉爆管的防治[摘要]从国内近期移交的1000MW超超临界机组的情况来看，多台锅炉在168h试运期间发生爆管事故，如何有效的防治锅炉爆管的发生？成为我们急待解决的难题。
本文从安装的角度出发，对引起锅炉爆管的原因进行客观的分析，从设备检查、内部清扫、安装控制、吹管后割管检查等方面进行了系统的总结，提出了一系列切实有效的治理措施，并成功应用在大唐信阳660MW机组等五台超临界以上压力参数锅炉的爆管防治，为1000MW超超临界机组锅炉爆管防治积累了参考依据。
[关键词]超临界；锅炉爆管；防治一、现状：1、危害：当锅炉的受热面管子发生爆管时，喷出的高压蒸汽（压力达到20MPa）直接吹扫附近管排，可引发附近管子连锁爆管，直接导致机组停机，还会给今后机组的稳定运行埋下隐患。
2、发生部位：对以往爆管锅炉部位进行统计，600MW超临界直流炉的屏过、高过和高再管排等高温高压介质（蒸汽）通过的地方容易发生爆管。
二、原因分析：引起锅炉爆管的直接原因为管排的强度低于设计值，管排承受不住管内高温蒸汽压力而爆破。
而导致管排强度降低的因素从理论上分析如下：1、管排材质与设计不符：如果管道材质与经过强度计算设计的材质不一致（低于设计值）时，容易引起爆管。
3、管壁厚度低于设计值（厚度低于设计值）：当管壁厚度低于设计值时，随着蒸汽压力的升高，管道会由于承受不住管内蒸汽压力而爆破。
.4、管道本身存在缺陷：如果排外表面出现凹坑、裂纹、砂眼等缺陷时，当管道内部压力升到一定程度时，就会在管道的薄弱处（凹坑、裂纹、砂眼）炸开而引起爆管。
5、局部积灰或蒸汽吹灰时吹伤管子：如果管道外壁局部集灰过多，会引起受热不均导致管子涨粗，如果吹灰时高温蒸汽直接吹扫住管子外壁，容易把管子吹伤（凹坑、裂纹）引起爆管。
6、运行时管道局部过热涨粗（内部堵塞或外部温度骤升）：受热面系统内（集箱和管排内）的杂物危害巨大，这些杂物一般都是活动的，蒸汽流动会导致杂物的位置发生变化，蒸汽在流经入口集箱管孔时对杂物有吸附作用，在机组负荷变化和启停时，内部杂物会随机吸附在节流孔上，杂物一旦吸附在管口上，就会导致该管子蒸汽流量减少而超温爆管，堵塞管口的程度决定了爆管发生的时间长短，如果堵塞得多，则很快就会爆管，如果堵塞得不是很多，则爆管发生的时间会相应延长。
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。
超临界锅炉末级过热器爆管原因的分析
形态并分析氧化皮脱落的方式 .各管样内壁氧化物 的宏观形貌特征见表 1 , 宏观形态见图 2 ～ 图 12 .
表 1 各管样内壁氧化物的宏观形貌特征 Tab .1 Macrostructure of scales taken from
various tube samples
管样编号
内壁氧化物状态
化皮脱落现象 , 脱离形式有大片状和椭圆状 ;内壁凸 棱上氧化皮易形成鼓包而脱落 , 内圆面上也会形成 氧化皮鼓包而脱落 ;鼓包一般呈椭圆状 , 氧化皮起包
图 12 26 号 T91 管样纵剖内壁形貌(管样计算壁温 605 ℃) Fig .12 Inner su rface appearance of tu be T91 sample N o.26
Burst Cause Analysis of Final-stage Superheater Tubes for a Supercritical Boiler
Z H AO H ui-chuan1 , J I A J i an-mi n2 , C HE N J i-gang 2 , L I A N G J un1 , Y A N G H ong-quan3 , Y I N Cheng-w u3
(calcul at ed met al t em perat ure 605 ℃)
图 7 13 号 T 23 管样纵剖内壁体视显微镜照片 Fig .7 M icrost ruct ure of tub e T23 sample N o.13
图 11 25 号 T91 管样纵剖内壁体视显微镜照片 Fi g .11 M i crost ructu re of t ube T91 sam ple N o .25
某厂 8 号锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈 直流炉 .过热器出口压力为 25 .4 MP a , 出口温度为
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。
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。
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。
超超临界锅炉过热器爆管原因分析及预防措施
600MW超临界机组过热器再热器氧化皮脱落爆管分析及解决方案
600MW超临界机组过热器再热器氧化皮脱落爆管分析及解决方案发表时间：2019-03-12T16:31:20.483Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：徐荣徽[导读] 摘要：华电集团某电厂2×600MW机组的末级过热器、末级再热器屡次发生氧化皮脱落爆管，严重影响正常生产运行。
（山东电力建设第三工程有限公司）摘要：华电集团某电厂2×600MW机组的末级过热器、末级再热器屡次发生氧化皮脱落爆管，严重影响正常生产运行。
针对此类爆管现象，针对性的分析相关原因并制定了专项方案，解决因氧化皮脱落导致爆管的问题。
本文主要探讨末级过热器、末级再热器氧化皮脱落爆管的原因，改造选材及相应的施工技术措施。
关键词：过热器再热器氧化皮爆管施工技术措施华电集团某电厂二期工程2*600MW锅炉是上海锅炉厂引进Alstom技术制造的四角切圆超临界锅炉，末级过热器、末级再热器结构为U 型屏式受热面，材质为SA213 T23、SA213 T91。
据统计，此类型的超临界锅炉不同程度发生过氧化皮脱落泄漏爆管，其中某些电厂将SA213 T23材质提高至SA213 T91后，未更换的老SA213 T91管也开始出现氧化皮脱落泄漏。
一、原因分析数个锅炉机组屡次出现末级过热器、末级再热器爆管，根据在同炉型同部位屡次发生氧化皮脱落爆管的现象，经分析，由于管壁与氧化层之间存在温差，以及机组启、停和变负荷时温度变化引起的管子表面灰渣剥落导致，氧化层比管材刚性差，会在圆周方向上出现裂纹甚至发生泄漏爆管。
根据ASME标准，SA213 T91、SA213 T23原设计选取的抗氧化温度分别为650℃和595℃，但据近几年的实际运行数据和生产运行、制造、检修方面的专家分析，SA213 T91管材的安全使用管壁温度应为595℃，蒸汽温度570℃；T23管材的安全使用管壁温度应为570℃，蒸汽温度530℃；超临界锅炉管壁温度设计裕度10-15℃。
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。
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。
超临界锅炉高温管屏超温分析及预防措施.pptx
• 辅以计算机技术在线动态显示过热器、再热器炉内受热面 管子关键点壁温和汽温，及烟气分布情况,就可以相对准确 计算出炉内的超温情况（或管壁温度与金属容许温度的差 值）;
•
对运行实时进行指导以调节燃烧，改变烟气热负荷分布， 第16页/共35页
15
锅炉过热器再热器在线监测系统
• •
显超(P温示S统锅S计炉S)、内功氧外化壁能垢温生、
屏下辐射
第7页/共35页
过热器再热器超温的判定
高温管屏某一位置的金属管壁温度超 过了该处金属的强度容许温度（称为 强度超温）或超过了该金属一定金属 氧化垢生成速度的温度（可称为氧化 垢生成超温）
7
第8页/共35页
管子的出口蒸汽温度
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管子出口蒸汽的温度与三个因素有关：管子的入口蒸汽温度（与减温水有 关）、管子的吸热量和管内的蒸汽流量
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谢 谢！
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谢谢您的观看！
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第35页/共35页
燃烧 调整 后
国电常州电厂
华电可门电厂
19
第20页/共35页ຫໍສະໝຸດ 为状态检修提供历史统计数据
•对各高温管屏超温程度统计分析； •对各高温管屏剩余寿命统计分析； •对异常温度测点的静态动态筛查。
20
第21页/共35页
海门电厂＃1炉高过部分管屏剩余寿命分布
剩余寿命(%)
94.15
94.1
94.05
94
93.95 1
6
11
16
21
26
31
36
高过管屏号
21
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超超临界锅炉过热器爆管原因分析及预防措施
介绍了某电厂3号机660MW超超临界机组概况，分析3号锅炉后屏过热器超温爆管的原因，主要阐述了针对氧化皮引起爆管运行调整的措施。
标签：超超临界；直流锅炉；后屏过热器；爆管；氧化皮
1 引言
某电厂一期4×660MW超超临界燃煤发电机组，配置哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产制造，由三菱重工业株式会社提供技术支持的超超临界参数变压运行直流锅炉。
锅炉型号：HG-2000/26.15-YM3。
3号机组按计划于2月1日停机进行C级检修，检修结束后，于2月23日锅炉点火。
2月26日停运后检查发现锅炉后屏过热器发生爆管。
停炉冷却后，检修人员入炉内检查，发现后屏过热器从炉左向右数第25排、外向内数第8圈（简称25P-8）后弯前水平段400mm处爆管，爆口宽度125mm，长度105mm，爆口边缘较钝，为明显的短期过热爆口形貌；爆口管材料为：A-213S30432；规格：φ51×9.5；测量爆口后（后弯出口）垂直段管子外径φ51.16mm，爆口前（后弯入口）水平段管子外径φ52.30mm附近有明显胀粗；且爆口管有明显过热变色情况。
对后屏过热器及末级过热器底部弯头进行100%氧化皮电磁波检查，发现上述变色管段弯头内明显存在氧化皮，割取上述变色管段，分别倒出数量不等的氧化皮，后屏过热器25P-10管段两个下弯头倒出的氧化皮数量最多，且带水潮湿，风干后重量为225.97克。
因此根据以上情况分析，判断为后屏第25P-8管段内部氧化皮脱落造成管道堵塞，管道局部短时间过热发生爆管。
2 氧化皮导致爆管原因
2.1 TP347H管为奥氏体不锈钢管，潮电实验得知，其线性膨胀系数为（1.6-2.1）×10-5，氧化皮的线性膨胀系数为（0.5-0.9）×10-5，由于膨胀系数不等，管道内蒸汽介质参数变化较快时，氧化皮容易脱落，由于蒸汽具有携带作用，少量脱落不会导致管道堵塞，但在异常情况下，如锅炉停止、启动过程中，升温升压速度过快、运行中超温等均会造成氧化皮大量脱落，堵塞管道。
2.2 正常运行温度时，氧化皮一直产生，一直脱落，随着蒸汽带走，一般不会发生氧化皮堵塞管道。
当超温运行时就会加剧高温氧化，脱落量将大幅增加，造成蒸汽不能将脱落的氧化皮全部带走，部分沉积直至下弯头堵塞发生运行中爆管。
2.3 停炉过程中，由于不锈钢在运行时内壁已有大量的氧化皮存在，而氧化
皮与不锈钢的膨胀系数相差较大，冷却时不锈钢收缩较快，氧化皮收缩较慢，氧化皮被挤碎、龟裂、脱落，且蒸汽携带能力较低，最终氧化皮沉积至管道下部。
2.4 过、再热器内壁的水蒸汽氧化层剥离有两个主要条件：一是垢层达到一定厚度（临界值），一般而言奥氏体不锈钢0.10mm，铬钼钢0.2-0.5mm（运行2-5万小时可以达到）。
二是母材基体与氧化膜或氧化膜層间应力（恒温生长应力或温降引起的热应力）是否达到临界值（与管材、氧化膜特性、温度变化幅度、速度、频度等有关）。
2.5 由于煤质、热负荷的变化，在低负荷（60%额定负荷及以下），由于部分过热器管子蒸汽流量偏低，流速偏差大，可能造成局部过热而引起爆管。
3 解决及预防措施
3.1 基建设计与调试阶段
（1）在锅炉的设计阶段，请第三方对其热力系统进行校核计算。
（2）锅炉材质采用耐氧化的合金。
（3）在国内同类型锅炉容易发生超温爆管的环节，加装壁温测点/工质温度测点。
要保证壁温测点设计的完整性、合理性，安装的正确性，测量指示准确性。
（4）严格锅炉风量标定试验、空气动力场实验、水动力试验、燃烧调整试验，达到制造商规定的要求。
（5）加强酸洗和吹管，保证机组投运前将易脱落氧化皮清除干净。
酸洗及吹管后要对重点部位及原件进行内窥镜检查及割管检查，确保酸洗及吹管效果。
3.2 运行阶段
3.2.1 锅炉启动阶段
（1）热炉启动时控制上水速度<190t/h，一般控制在150t/h左右，上水温度与汽水分离器壁温差<110℃；（2）启动初期，利用辅汽提升除氧器给水温度，尽量保证上水温度达到120℃（冷态启动视辅汽运行情况尽量提升上水温度）。
对于温态及热态启动根据锅炉壁温情况可进行适当调整，以保证规定的温差。
（3）加强水质监督。
（4）启动期间严格控制升温速率；启动过程中大流量冲洗（冲走氧化皮防止管路堵塞及汽轮机冲蚀）。
（5）严格控制管壁温度。
启动过程中加强受热面金属管壁温度监视，控制金属壁温均匀上升；发现管壁温度异常升高时，稳定燃烧工况运行，停止升温升压，必要时采用减少燃料、适当增加给水及WDC 阀排放，加大炉水泵出口调整门开度以提高省煤器入口给水流量的方式控制管壁温度。
（6）机组湿态、干态转换时负荷点控制做到稍为高点（经过调试后确定），以保证省煤器入口足够大的给水流量，防止干湿态转换过程中引起水冷壁水动力恶化，煤水比失调而导致受热面壁温、蒸汽参数升降速度超限。
3.2.2 机组正常运行时措施
（1）严格控制管壁超温。
加负荷及机组运行中，严密监视各处壁温，发现
锅炉末过、末再各壁温超过规定值，立即进行调整，使其恢复正常值以内，必要时降低主蒸汽温度运行；（2）改善汽温调节品质，加强过、再热汽温的调整，严格控制过、再热汽温超温，尽量避免大幅度的调整减温水量而造成减温器后的管壁温度突变；（3）优化吹灰程序。
根据锅炉燃烧特点和观察炉膛结焦和积灰情况，合理吹灰，减小炉膛两侧温度偏差，在保证汽温的前提下，降低了过热器的管壁温度。
（4）严格控制机组升降负荷过程中主蒸汽和再热蒸汽温度的变化速率小于1.85℃/min，机组升负荷过程中，严格控制升温梯度不高于规程规定值。
（5）升、降负荷过程中，严格控制变负荷速率。
（6）加强加氧控制，保证汽水品质（机组正常运行稳定后，化学制定加氧控制方案）。
机组运行过程中，化学必须加强对整个汽水品质的监督，防止水质及蒸汽品质恶化的事故出现。
3.2.3 机组停运过程中措施
（1）如非工作必须，尽可能避免采用滑参数方式停机；必须采用滑参数方式停机时，整个停机过程中严格控制主蒸汽和再热蒸汽的降温速率小于 1.5℃/min；特别在滑停至350℃时（研究表明锅炉降温至此温度时最容易发生氧化皮脱落）。
（2）滑停时控制好汽温和壁温，减温水的投停和调节尽量平稳和小幅度操作，防止减温水大增大收的脉冲式变化；（3）机组停运后保持锅炉总风量1000t/h对锅炉进行10分钟吹扫，然后停运送吸风机，保持风烟系统畅通，对炉膛进行自然通风冷却至少12小时后，且壁温小于350℃，方能考虑启动风机对锅炉进行通风快冷；（4）如检修要求锅炉快冷，严禁停炉后给锅炉继续上水冷却，通风快冷必须对炉膛进行自然通风冷却至少12小时后，且壁温小于350℃，且规定只启单侧风机，总风量控制≤600t/h，壁温下降速率≤10℃/h。
（5）事故停机后，应采取“闷炉”方式，防止炉膛温度大幅度下降。
4 结束语
随着国内机组向超超临界的发展，氧化皮脱落成为了影响机组安全的重要因素之一，只有做好各个方面的预防工作，才能真正的抑制氧化皮脱落的发生。
参考文献
[1]吴磊，等.1025t/h锅炉高温过热器爆管原因分析[J].湖北电力.。