锅炉过热器爆管原因分析和对策.doc
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1、2209t/h锅炉过热器爆管原因分析和对策Measure and Analysis of Superheat Tube Crack of 2209t/h boiler (253024)华能德州电厂 王雪亮 于光强 王金海摘要 本文介绍了2209t/h进口锅炉左包覆过热器爆管事故,通过试验和综合分析,找出了爆管的原因,并针对机组状况提出了切实可行的解决过热问题的措施。关键词 包覆过热器 过热原因 改进措施1.前言 华能德州电厂三期工程安装2660MW进口燃煤发电机组(编号5、6机组),锅炉岛由德国BABCOCK公司设计、制造。锅炉容量2209t/h,为亚临界参数自然循环汽包炉,单炉膛对冲燃烧,
2、型布置,一次中间再热,平衡通风,固态连续排渣。5锅炉于2002年4月29日点火,在试运行过程中发生两次爆管事故。2002年6月12日标高63米左包覆过热器前联箱炉前数第30根管子爆管,2002年6月15日标高63米左包覆过热器前联箱炉前数第8根管子爆管。爆管材质为SA213 T2(相当于GB5310 12CrMo),规格为63.56.58mm。2.包覆过热器结构简介该锅炉采用背靠背的布置方式,炉膛和后包覆过热器之间不设水平烟道,包覆过热器系统流程如下:从汽包顶部由52根141.315.88管子引出的饱和蒸汽进入炉顶进口集箱,经顶棚过热器管至包覆过热器后墙,在包覆过热器后墙标高65950mm处通
3、过设在每根管子上的三通分成两路,一路继续向下经过包覆后墙下段进入低温过热器进口联箱;另一路汇合至包覆侧墙的分配联箱,由分配联箱又将蒸汽分成两路,一路由18根141.315.88管子引入包覆左侧墙进口联箱,另一路由14根141.315.88管子引入包覆右侧墙进口联箱,通过包覆侧墙,蒸汽进入侧墙下联箱,侧墙下联箱和后墙联箱是相互连通的,系统流程见图1。 节流圈图1 包覆过热器流程3.爆管原因分析3.1 宏观检查情况两次检查发现左包覆过热器分别是前联箱第8、30根管子爆管。第353根管子区域发生严重的变形(向炉内凸);第318根区域呈波浪型变形。右包覆过热器前联箱第155根管子发生变形,与左侧相比变
4、形较轻。(变形情况见图2)图2 左侧包覆过热器管子变形情况3.2 爆口分析3.2.1 化学元素分析 化学元素含量()CMnSiPSCrMo爆管样品分析0.160.450.20.0250.0250.60.55ASME SA213 T20.1-0.20.3-0.610.1-0.30.0250.0250.50.810.440.65从元素分析结果看,符合ASME SA213 T2的标准要求。3.2.2 爆口宏观分析3.2.2.1 两次爆管均呈脆性断口,爆口断面粗糙,爆口边缘不锋利,爆口附近存在纵向平行于爆口的小裂纹。见宏观照片3、4。照片3 爆口全貌 爆口尺寸:38070 照片4 脆性断口局部3.2.
5、2.2 爆口附近内外壁存在氧化皮,厚度约为0.2mm左右。爆口附近管径胀粗明显,其中爆口附近管径为70mm,最大胀粗率为9.4%,超出DL438-2000规程允许的合金钢胀粗率低于2.5%的范围。从以上可以看出,这两个爆口属于长时过热爆口宏观特征。3.2.3 金相组织分析3.2.3.1 爆口附近金相组织为:铁素体+少量珠光体区域碳化物。珠光体中的碳化物多呈球状,并向晶界聚集。晶界上存在蠕变孔洞,球化45级(见照片5)。3.2.3.2 距爆口0.5米向火侧金相组织为:铁素体+珠光体。珠光体的区域分散。珠光体形态尚明显,球化23级(见照片6)。3.2.3.3 右侧包覆过热器前联箱管子变形区域现场金
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