某电厂660MW超超临界锅炉螺旋水冷壁超温事故分析

ｌ 事 故概 况
某 电厂 ６６０ＭＷ 超 超 临 界 锅 炉 ，炉 膛 下部 水 冷壁 采用 光管 螺 旋 管 圈 方 式 ，上 部 炉 膛 的水冷 壁 为垂 直管 圈 ，螺 旋 管 圈 出 口报 警 温 度 ４４５℃。 启 动升 负荷 阶段 锅 炉 由湿 态 转 干 态运 行 ，炉左侧 螺 旋水 冷壁 出 口从 炉前 数第 ６９根管 出现 超温现象 ， 瞬 时水冷 壁 温度 达到 ５１２￣Ｃ，且 有继 续 上 升趋势 ， 遂停 炉检 查 。停 炉 后 割 管 使 用 内窥 镜 排查 ，发 现 下 集箱 出 口工 地 焊 口位置 的存 在 焊瘤 。将焊 口返 修 完毕再 次启 动 ，此 前 超 温 的管 子 壁 温恢 复到 报 警 温度 以下 ，判定 工 地 焊 口位 置 的焊 接 缺 陷导 致 管 子超温 停 炉 。
Ａ ｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｓｔａｇｅ ｏｆ ａ ｓｕｐｅｒ Ｕｌｔｒａ — Ｃｒｉｔｉｃａｌ ｂｏｉｌｅｒ，ｗａｔｅｒ ｗａｌｌ ｗａｓ ｏｖｅｒｈｅａｔｅｄ．Ｉｎ ｔｈｅ Ｏ－ ｖｅｒｈｅａｔｅｄ ｔｕｂｅ ａ ｗｅｌｄ ｂｅａｄｉｎｇ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ． Ｔｈｅ Ｏｒｉｆｉｃｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｗｅｌｄ ｂｅａｄｉｎｇ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｄｉｕｍ ｉｎ ｔｈｅ ｔｕｂｅ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｓｕｌｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｔｕｂｅ ｏｖｅｒｈｅａｔｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｕｌｔｒａ—Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ Ｂｉｏｌｅｒ；Ｗ ａｔｅｒ Ｗ ａｌｌ；Ｏｖｅｒｈｅａｔｉｎｇ；Ｏｒｉｆｉｃｉｎｇ
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｏ ｖｅｒｈｅａｔｉｎｇ Ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ Ｗ ａｔｅｒ Ｗ ａｌｌ ｉｎ ａ ６６０ Ｍ Ｗ Ｕｌｔｒａ ——Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ Ｂｉｏｌｅｒ
Ｚｈｏｕ Ｗｅｎｊｉａｎ （Ｈａｒｂｉｎ Ｂｏｉｌｅｒ Ｃｏ．，ｈｄ．，Ｈａｒｂｉｎ １５００４６，Ｃｈｉｎａ）
在湿 态转 化 为 干态 的过 程 中 ，此 工 况 处 于 度 膨 胀 工况 ，流 动不 稳定 ，汽水 混合 物 在该 阶段 转化 为过 热 蒸 汽 ，比如 急剧 增 加 ，导 致 管 子 阻 力增 加 ， 流 量 减少 ，同时换 热系 数下 降 ，因此 该过 程 会 出现 短 期 壁温 升高 的趋 势 。 当全部 工质 由汽 水 混合物 转 化 为过 热蒸 汽 时 ，随 着给 水流 量 的提高 ，水冷 壁 的质 量 流速会 进 一步提 高 ，强化 换 热 ，导致 管子 壁 温过 渡 为正 常值 ，该 区域持 续 时间 与热 负荷 、给 水 流量 等有 关 ，一般 不超 过 ２／Ｊ＇，ＮＩ，。
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收 稿 日期 ：２０１８—１０一ｌ０ 作者简介 ：周 文建 （１９８４一），男，工程 师，现从事电站锅炉安装技术指导工作。
第 １期
工 磊 ：耐 硫 酸 露 点 腐 蚀 ０９ＣｒＣｕＳｂ钢 管 焊 接 工 艺研 究
。４９ ·
２．２ 焊 接接 头组 织结构 焊接 接 头金 相 分 析 ，取 宏 观 金 相试 样 符 合 要
第 １期 ２０ｌ９年 １月
锅 炉 制 造
ＢＯＩＬＥＲ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ
Ｎｏ．１ Ｊａｎ．２０ｌ９
某 电厂 ６６０ ＭＷ 超 超 临 界 锅 炉 螺 旋 水 冷 壁超 温 事 故 分 析
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周 文建
（哈 尔滨锅 炉厂 有 限 责任 公 司 ，黑龙 江 哈 尔 滨 １５００４６）
２ 原 因分 析
启动 初 期水 冷 壁 处 于 临 界 压 力 以 下运 行 ，机 组 带 １５０ＭＷ ～２００ＭＷ 负 荷 ，此 时 在 主 蒸 汽压 力
为 约 为 １０ＭＰａ，水 冷 壁 的工 质 为饱 和 状 态 的汽 水 混 合物 ，水 冷 壁管壁 冷却 良好 ，分 离 器温 度稳 定在 ３００￣Ｃ左 右 ，除左 侧 墙 ６９号 管 比其 他 管 子 温度 高 ７０℃外 ，其余 所 有 管 子壁 温 均 为对 应 压 力 下 的饱 和 温 度 。 除 ６９号 管 外 流 量 分 配 正 常 合 理 ，该 ６９ 号 管局 部 异常 ，出现 流 量偏 小 的情况 ，导致 管 子冷 却 能 力下 降 ，壁温 升高 的情 况 。
求 ，未发 现 裂纹及 其 他焊接 缺 陷 ，同时对 焊接后 的 接头 取 微 观 试 样 ，进 行 了 金 相 显 微 组 织 分 析 。 ０９ＣｒＣｕＳｂ钢管 母材 主 要 包 括 铁 素 体 ＋珠 光体 （Ｆ ＋Ｐ）组 织 ，焊 缝 主 要 包 括 贝 氏体 ＋铁 素 体 （Ｂ＋ Ｆ）组织 ，热 影 响 区主要 包 括 铁 素体 ＋珠 光体 ＋贝
氏体 （Ｆ＋Ｐ＋Ｂ）组 织 。焊缝 和热 影响 均 未 发现 组 织异 常 及显 微 裂纹 等缺 陷 。 ２．３ 焊接 接 头性 能分 析
对 焊 接接 头 进 行 力 学性 能 测 试 ，结 果 表 明 焊 接接 头 的抗强 度 、弯 曲性 能和 硬度 均满 足要 求 ，详
表 ５
表 ５ 焊 接 接 头 的 力 学 性 能
３ 结 论
参 考 文 献
０９ＣｒＣｕＳｂ钢 是作 为耐 硫 酸 露 点腐 蚀 用钢 ，其 焊 接性 能及 理化 性 能指标 以及加 工性 能完 全满足 锅 炉设 计 、制 造 及生 产使 用 需 要 。通 过 选 用 与母 材相 匹 配 的 焊 丝 ，采 用 手 工 氩 弧 焊 方 法 焊 接 ０９ＣｒＣｕＳｂ小 口径 钢 管 ，焊 前 不 预 热 、焊 后 不热 处 理 ，选 用合 理 的焊接 工 艺参 数 ，可 以获得组 织和性 能指标 均 符合要 求 的无 缺 陷优 良焊接 接头 。
摘 要 ：某超超临界锅炉启 动初期螺旋管水冷壁超温 。割管 检查 ，发现 超温管子焊缝 内壁存在焊瘤 ，焊瘤 的节 流作用使管 子内介质流量减少 ，导致管子超温停炉 。 关 键 词 ：超 超 临 界 锅 炉 ；水 冷 壁 ；超 温 ；节 流 中图分类号 ：ＴＫ２２９．２ 文 献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：ＣＮ２３—１２４９（２０１９）０ｌ一００３３—０１