火电厂锅炉末级过热器爆管事故分析
电厂锅炉高温过热器爆管事故分析 电厂锅炉高温过热器爆管事故分析 电厂锅炉高温过热器爆管事故分析
检验其是否符合对数正态分布 。
表 2 电厂用几种耐热钢按威布尔分布参数与线性
相关系数
耐热钢 材名称
疲劳试验时对称
循环应力中
的最大应力/ MPa m
290
1. 86
威布尔分布
参数 N 0 ×103 1. 112
α×103 20. 124
性线相关 系数值
0. 946
B HW35
250
1. 78 1. 134 21. 342 0. 944
225
1. 66 1. 268 21. 246 0. 978
C422
223
1. 64 1. 476 21. 328 0. 976
221
1. 62 1. 814 21. 426 0. 974
227
1. 68 1. 224 20. 678 0. 977
25Cr2MoV
225
1. 65 1. 268 21. 246 0. 975
研究论文
电厂锅炉高温过热器爆管事故分析
江苏省电力试验研究所 (南 京 210008) 肖向东 江苏省电力建设三公司 (江苏镇江 212006) 闻 捷
[ 摘 要] 过热器是锅炉“四管”爆漏的主要部件 ,针对某厂高温过热器发生的爆管事故 ,本文通过一系 列试验研究 ,分析其爆管原因 ,并对此提出相应的预防措施 。
图 10 σb - T 曲线
7 原因分析
比较 1 号 、2 号样和 3 号 、4 号样的组织以及它们
热力发电·1999( 2)
的浸蚀情况可见 ,在爆管前 1 号 、2 号样管段被加热进 行了一次重新固溶 ,其在运行过程中的晶界析出被溶 入基体而使晶界较为纯净 ,原始的孪晶奥氏体组织亦 被改变 。而 3 号 、4 号样则无此过程 。根据强度校核 分析 ,可粗略估计该重新固溶温度约在 900 ℃以上 。
锅炉过热器爆管原因分析及对策
锅炉过热器爆管原因分析及对策引言锅炉过热器是锅炉中的重要组成部分，负责将燃烧产生的高温烟气与水进行换热，以提供高温高压的蒸汽。
然而，由于各种因素的影响，锅炉过热器爆管现象时有发生，严重影响锅炉的安全运行。
本文将对锅炉过热器爆管的原因进行分析，并提出相应的对策。
原因分析1. 温度过高过高的温度是导致锅炉过热器爆管的主要原因之一。
当锅炉蒸汽温度超过设计工作温度时，过热器的金属材料容易发生膨胀和变形，从而导致管道的破裂。
2. 压力异常锅炉过热器爆管还与压力异常有关。
当锅炉压力超过设计压力时，过热器的结构受到过大的负荷，管道极易发生破裂。
另外，过热器内的水流量不足或受阻也会导致局部的压力过高，从而引发爆管。
3. 水质不合格水质不合格是导致锅炉过热器爆管的另一个重要原因。
水中的杂质、溶解气体和盐类等物质会在过热器内沉积和结垢，增加了管道的阻力，使得过热器的冷却效果减弱，导致爆管的风险增加。
4. 设计和制造问题有些锅炉过热器的设计和制造问题也是导致爆管的原因。
例如，过热器管道的焊接质量不合格、结构强度不足等问题会使管道易于破裂。
此外，如果过热器的尺寸设计不合理，也会导致管道局部过热，进而导致爆管。
对策1. 加强水质管理为了预防锅炉过热器爆管，首先要加强水质管理工作。
定期对锅炉内的水质进行检测，确保水质符合要求。
对于水质不合格的情况，要及时进行处理，使用适当的水处理设备进行除垢和除氧处理，确保水质清洁、无杂质。
2. 控制温度和压力合理控制锅炉的温度和压力是防止过热器爆管的重要措施之一。
严格按照锅炉的设计工作参数进行运行，不超过设计温度和压力范围。
对于温度和压力异常的情况，要立即停机检修，确保锅炉运行在安全状态下。
3. 提高过热器结构强度对于设计和制造问题导致的过热器爆管，要采取相应的措施加以解决。
加强对过热器管道的焊接质量检查，确保焊接工艺符合标准。
另外，对于结构强度不足的过热器，应该进行改造或更换，确保其能承受设计工作条件下的压力和温度。
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。
锅炉爆管事故、过热器管爆破事故现象及处理
锅炉爆管事故、过热器管爆破事故现象及处理一、锅炉爆管事故（一）锅炉爆管现象1、爆管时可听到汽水喷射的响声，严重时有明显的爆破声。
2、炉膛由负压燃烧变为正压燃烧，并且有炉烟和蒸汽从炉墙的门孔及漏风处大量喷出。
3、给水流量不正常大于蒸汽流量。
4、虽然加大给水，但水位常常难于维持，且汽压降低。
5、排烟温度降低，烟气颜色变白。
6、炉膛温度降低，甚至灭火。
7、引风机负荷加大，电流增高。
8、锅炉底部有水流出，灰渣增多。
（二）锅炉爆管处理1、炉管爆裂泄露不严重且能保持水位，事故不至扩大时，可以短时间降低负荷维持运行，待备用炉启动后再停炉。
2、炉管破裂不能保持水位时，应紧急停炉，但引风机不应停止，还应继续给锅炉上水，降低管壁温度，使事故不致再扩大。
3、如因锅炉缺水，管壁过热而爆管时，应紧急停炉，且严禁向锅炉给水，这时应尽快撤出炉内余火，降低炉膛温度，减少锅炉过热的程度。
4、如有几台锅炉并列供汽，应将事故锅炉的主蒸汽管与蒸汽母管隔断。
二、过热器管爆破事故（一）过热器管爆破事故现象1、过热器附近有蒸汽喷出的响声或爆破声。
2、蒸汽流量不正常地下降，且流量不正常地小于给水流量。
3、炉膛负压减少或变为正压，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不正常地降低或过热器前后烟气温差增大。
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或白色。
7、引风机负荷加大，电流增高。
（二）过热器管爆破事故处理1、过热器管轻微破裂，可适当降低负荷，在短时间内维持运行，此时应严密监视泄露情况，与此同时，迅速启动备用锅炉。
若监视过程中故障情况恶化，则应尽快停炉。
2、过热器管爆裂严重时必须紧急停炉。
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。
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
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。
锅炉末级过热器爆管原因分析与对策
锅炉末级过热器爆管原因分析与对策作者：陈永利来源：《价值工程》2013年第33期摘要：本文从五个方面对内蒙古元宝山发电有限责任公司600MW机组锅炉高温过热器爆管原因进行了详细分析，结果发现管材球化是造成爆管的首要原因，并有针对性地提出了改进方案，改造后锅炉运作可靠性大大提高，取得了很好的经济效益。
Abstract： This article analyzes the reasons of high temperature superheater tube explosion of the 600MW unit boiler in Inner Mongolia Yuanbaoshan Power Generation Co.， Ltd. and finds out that pipe balling is the main cause of tube explosion. Improvement measures are given accordingly. After the improvement， the boiler operation reliability is greatly improved and good economic benefit is obtained.关键词：高温过热器；爆口；管材球化；经济效益Key words： high temperature superheater；explosion mouth；pipe balling；economic benefit中图分类号：TK223.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）33-0042-020 引言国内近来已有容量为1000MW的燃煤机组投产，所配锅炉也趋于大型化。
但是一些大型锅炉运行中存在着一些问题，有些甚至限制了机组的出力。
针对这些实际的工程问题，相关专家做了大量细致的研究工作，并取得了实效。
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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 0.244
ASME SA213 T91 0.08～
0.12
0.20～
0.50
0.30～
0.60
0.040 0.030
8.00～
9.50
0.85～
1.05
0.18～
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。
5.显微硬度检测
使用仪器：日本岛津HMV-2T显微硬度计
在金相试样上分别进行硬度检测，结果见表2。
表2 显微硬度检测结果（荷载m=1000g）
硬度值(HB)
试样位置
试点1 试点2 试点3 平均值爆口中心142 141 145 143 距离爆口15mm 179 183 182 181
由表2可知，管样端部硬度值正常，爆口中心硬度值明显下降，与金相检验结果相符。
6.结论
由以上分析可知，管样材质符合ASME标准要求，金相样面未见超标夹杂物及其他原始缺陷。
管段内壁氧化皮较厚，爆口边缘粗钝且开口不大，爆口附近分布着密集纵向细裂纹，爆口处组织完全球化并出现蠕变孔洞，硬度明显下降。
这些均符合长时超温爆管特征。
因此本次爆管主要为长时超温所致。