生物质燃料锅炉20G钢低温过热器管爆裂失效分析
生物质锅炉低温过热器爆管原因分析及防范措施
生物质锅炉低温过热器爆管原因分析及防范措施摘要：生物质电厂锅炉低温过热器爆管，主要是由于机组运行过程中低过管屏结焦严重形成烟气走廊，烟气中携带的颗粒物对管子冲刷减薄导致泄漏。
通过对低温过热器爆管事件原因进行分析，下一步采取相应的防范措施。
关键词：生物质锅炉；低温过热器；结焦；塑性断裂一、前言某生物质电厂50MW纯燃生物质锅炉是HX220/9.8-Ⅳ1型循环流化床锅炉，额定蒸发量220t/h，额定压力9.8MPa，额定温度540℃，于2011年投入运行。
尾部竖井布置三层低温过热器，上层采用钢材为SUS316，中、下层采用钢材为12Cr1MoV，规格均为φ38mm×5mm。
2022年4月1日低温过热器上层发生爆管事件，为找出爆管原因，对爆管区域进行检查分析，并提出相应的防范措施。
二、事件概况该机组于2022年1月25日检修后启动，于13时40分并网。
2022年4月1日02：15，锅炉后竖井烟道低过上层的B侧与前墙处有泄漏响声且有蒸汽冒出，检查确认低过有泄漏。
2022年4月1日11:59机组与电网解列。
2022年4月4日中午对低过爆管区域进行检查，发现炉前B侧第一屏低温过热器上层由上往下数第3个大弯头（B1-9）上部外弧面存在爆口。
2022年4月7日15：09机组检修完毕，重新并网运行。
三、检查情况（一）现场设备检查情况1、蒸汽泄漏在低温过热器的上层，在B侧前墙第一屏由上往下数第3个大弯头（B1-9）上部外弧面存在爆口，B1-13、B1-14、B2-13弯头局部均有烟气磨损痕迹，前包墙过热器B侧第1根管子受蒸汽吹扫减薄但未爆裂，B侧包墙过热器炉前第1根管子受蒸汽吹扫减薄已爆裂。
爆管位置现场情况分别见图 1、图2、图 3。
图 1 低过爆管现场示意图图2 图 3（二）爆口宏观检查情况B1-9根管子爆口位于炉前弯头外弧面位置，爆口较小（约3×5mm），爆口周围存在明显的烟气磨损减薄痕迹，管子表面没有发现胀粗、鼓包、发黑发蓝及疲劳裂纹等痕迹，仅在爆口处金属存在局部轻微塑性变形，表现为局部强度不足而发生塑性断裂，见图4。
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集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-锅炉过热器爆管原因分析及对策摘要：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。
关键词：锅炉过热器爆管电网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38×4．5的20号碳钢管组成。
第一级过热器和屏过热器用42×5的12Cr1MoV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12Cr1MoV钢分析，试验表明当12Cr1MoV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12Cr1MoV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12Cr1MoV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。
电站锅炉低温过热器管失效分析
电站锅炉低温过热器管失效分析摘要：通过对低温过热器爆管，采用相关的技术手段进行失效情况分析，确定失效的原因，提出预防措施，避免和防止同类事故的再次发生。
关键词：电站锅炉；低温过热器；爆管；失效分析中图分类号：tm621 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）16-0279-020 引言某公司6#锅炉，型号为ug-130/3.82-m9，1998年安装，于2000年正式投入运行。
2006年11月20日该锅炉的低温过热器发生爆管，爆管后高温高压蒸汽冲向屏式过热器，致使数根过热器管发生严重磨损，其中2根已磨穿。
其它过热器管也有不同程度磨损。
该锅炉自投用至本次低温过热器爆管，累计运行时间4万多小时。
为避免和防止同类事故的再次发生，确保电站安全经济运行，同时为今后的管理提供可靠的科学技术依据，采用相关的技术手段对其失效情况进行分析，确定失效的原因。
该锅炉低温过热器管材质为20g，规格为？准38×3.5mm，其额定运行压力为3.82mpa，介质温度为450℃。
1 检验检测结果1.1 宏观检查宏观检查低温过热器爆管情况，爆管裂口位于迎烟气侧，裂口边缘比较粗糙，裂纹附近有明显的蠕变裂纹，裂口呈现出比较典型的长时间过热特征。
一处裂口裂纹长×宽约25×4mm，一处裂口裂纹长×宽约13×7mm，裂纹两端比较粗钝，具体情况如图1所示。
1.2 有效厚度测量用dc2000b型（精度为0.01mm）测厚仪对爆管管段进行测厚，背烟气侧厚度为3.74～3.79mm，迎烟气侧为3.32～2.13mm，2.13mm为破口边缘厚度，该锅炉运行近6年，管壁磨损小于0.1mm/年，在正常范围。
测厚结果见表1。
用外径千分尺测量爆管段外径涨粗5mm，外径涨粗率13%，其他部分管径无明显涨粗。
1.3 化学成分分析对爆管管段进行化学分析，结果见表2。
1.4 硬度测试对爆管管段进行硬度测试，结果见表3。
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。
火电厂锅炉20G水冷壁管失效分析
火电厂锅炉20G水冷壁管失效分析
张仁珊;刘宇;任耀剑;杨春敏
【期刊名称】《热加工工艺》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘要】通过宏观分析、显微组织观察、室温拉伸性能试验、物相分析和成分分析,对某火电厂锅炉20G水冷壁管爆管原因进行分析。
结果表明:开裂起源于水冷壁管内壁,爆口及爆口附近壁厚存在明显的腐蚀减薄现象,爆口附近内壁显微组织为铁素体和珠光体,珠光体存在球化现象,沿晶界出现裂纹和氧化物。
结合锅炉运行状况,推测水冷壁管在接焊缝两侧积垢聚集区产生局部氧腐蚀和氢腐蚀,是引起爆裂的主要原因。
建议控制水质,做好停炉保护工作,减少炉管积垢,加强焊缝连接处壁厚的检测,及时更换不满足厚度要求的管路。
【总页数】4页(P78-81)
【作者】张仁珊;刘宇;任耀剑;杨春敏
【作者单位】国能浙江宁海发电有限公司;中国矿业大学材料与物理学院;中国矿业大学低碳能源与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG111.91
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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。
关于锅炉过热器爆管原因及控制措施的分析
关于锅炉过热器爆管原因及控制措施的分析摘要锅炉过热器出现爆管现象很大原因是锅炉焊接过程质量不合格、选择的水质无法满足要求，且过热器长期高温甚至是超高温的状态等。
本文主要分析锅炉过热器爆管的一些常见原因，并提出相对应的解决措施，旨在能够解决过热器爆管现象，保障锅炉运行的安全。
关键词锅炉；过热器爆管；原因；措施0引言锅炉过热器爆管是电厂常见第一种事故类型，在电厂的事故总数中占有50%以上的份额。
这种爆管事故带来危害较为严重，因此找出引起爆管的主要原因并提出有效解决爆管的方法是电厂迫切需要解决的一个重大难题。
本文以某一电厂锅炉为例，使用的过热器组成部分有半辐射屏、包墙管以及辐射式炉顶组成。
使用的钢管型号为Φ38×4.5的20号[1]。
烧炉减温使用的是直接给谁的方式。
1 爆管原因1）锅炉长期高温所致。
屏式过热器沿火面的地方经常会因为炉内温度过高受到腐蚀，造成整个锅炉管壁慢慢变薄甚至穿孔，直至出现爆管。
具体的高温导致爆管的原因为：加热燃烧的煤矿在高温作用下产生大量会膨胀的物质，如碱、硫等；高温腐蚀产生的腐蚀产物会加快各种腐蚀物质的蔓延，如硫化铁，从而使整个锅炉在运行期间持续不断的受到腐蚀；锅炉在不断运行中，其使用的燃料燃烧后产生物质会加快高温腐蚀的物质，如常见的氯、矾等化学物质；锅炉内某些地方受热更多，因此其热负荷相对其他地方比较高，有些低熔点且会产生腐蚀作用的化合物会粘贴在这个温度较高的墙壁，最后导致锅炉受到高温腐蚀，这种化合物多属于硫质化合物[2]；2）锅炉制作时焊接质量不过关。
锅炉在制作过程中需要使用几块钢管进行焊接，若焊接过程中出现焊接部位有裂缝、有气孔或者夹有一些其他的杂物那么在锅炉运行时这些部门更容易受到高温侵蚀，以致最后焊接处穿孔或包装现象出现。
在分析严重电厂的锅炉焊接状况时发现，锅炉或多或少存在这些缺陷、可见焊接处一点小的异常也会造成锅炉过热器爆管的出现；3）选择的水质不合格所致。
锅炉低温过热器管频繁失效原因分析
图 ２ 第 一 次 泄 漏 １ 貌 ３形
作 者 简 介 ：郭
滔 （ ９４ ） １ ７ 一 ，男 ， 山 西 原 平 人 ，２ ０ ０ ８年 毕 业 于 太
原 理 工 大 学 热 能动 力 工 程 专 业 ，工 程 师 ，从 焊接 、热 处 理 、金属 检 验专 业 工 作 ； 黄 钢 （ ９６） １ ６ 一 ，男 ，江 苏 丹 阳 人 ，２ ０ ０ ８年 毕 业 于 太
第 三 次 爆 管 后 进 行 了 扩 大 性 割 管 检 查 ， 对 ２ ９ 个 试样 进行 金 相 分 析 ，其 中有 １ ７个 试 样 明 显 可 见
内壁存 在 直道 、微 裂 纹 等 缺 陷 ，且 缺 陷数 量 较 多 。
并 对 导 波 技 术 检 出 的 缺 陷 管 进 行 验 证 ， 均 存 在 程 度 不 同 的 内壁 直 道 、微 裂 纹 等 缺 陷 。
ＬＤＧ２—１— ９６—１ —８
低 温 过 热 器 分 三 段 管 排 ，第 一 段 管 排 材 质 为 １ Ｃ Ｍｏ 第 二 、三段 管 排 材 质 为 １ Ｃ ｌ Ｖ，规 ５ｒ ， ２ ｒ Ｍｏ
格 为 ＋ ５ ｍＥ × ６ ５ ｍｌ。 低 温 过 热 器 管 排 结 构 ４ ． ｎ
见 图 １ 。
第 ５ （ 第 １２ ） 期 总 ６期
２１ ０ ０年 １ ０月
山 西 电 力
Ｓ ＡＮＸＩ Ｅ ＴＲＩ Ｐ Ｈ ＩＥＣ Ｃ ＯＷ ＥＲ
Ｎ ｏ． （ ｒ １６ ５ Ｓｅ ． ２）
Ｏｃ ．２ １ ｔ ００
锅 炉 低 温 过 热 器 管 频 繁 失 效 原 因分 析
郭 滔 ， 黄 钢
（ 电 电 力发 展 股 份 有 限 公 司大 同第二 发 电厂 ，山西 大 同 国 ０ ７４ ） ３０ ３
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生物质燃料锅炉20G钢低温过热器管爆裂失效分析
摘要：
生物质燃料锅炉20G钢低温过热器管爆裂失效是锅炉运行过
程中常见的问题。
本文通过对失效管件的观察和分析，结合锅炉运行情况和工艺参数，对该问题进行了深入研究，认为高温下管材的塑性减弱、氧化腐蚀和应力腐蚀是造成管爆裂失效的主要原因。
为了提高锅炉运行安全性，需要加强对管材长期使用情况的检测和评估，及时更换老化管件，加强管理和维护。
关键词：生物质燃料锅炉；20G钢；低温过热器；管爆裂；失效分析
正文：
一、概述
随着生物质燃料锅炉在能源行业中的广泛应用，管道失效问题逐渐凸显。
20G钢作为生物质燃料锅炉低温过热器的主要材料，是在高压、高温和复杂气氛中长时间工作的。
因此，对其失效原因进行深入研究，对提高锅炉的安全性和稳定性具有重要意义。
二、失效情况分析
经过对失效管件的观察和分析，发现其表面处于镜面状态，暴露在高温、高压的气氛中。
管件横向裂纹断口呈压缩断口和拉伸断口交错的形式，裂口呈45度角，显然是由于管材拉伸变
形和塑性强度减弱造成的。
同时，失效断口处也存在严重的氧化腐蚀和微观裂纹。
三、失效原因分析
1.管材塑性强度下降
生物质燃料锅炉低温过热器管道的工作温度较高，传热效率较高，一般在550℃以上。
“热环境”下长期运作，以及过热器管
道的热负荷等因素，会影响管材塑性强度，而塑性强度的下降会导致管材的变形。
2.氧化腐蚀
氧化层是生物质燃料锅炉20G钢低温过热器管道的第一道防线，但由于管道工作环境较为恶劣，氧化层很容易受到的酸、碱、水蒸气等腐蚀因素的影响，从而失去了保护作用。
在这种情况下，管道表面的金属就很容易受到氧化腐蚀，进而加剧管材的氧化和腐蚀速度，从而加速管材失效的速度。
3.应力腐蚀
生物质燃料锅炉20G钢低温过热器管道的工作环境下，由于
管道内外温度差异较大，会对管道产生一定的应力，从而进一步加剧管材的应力腐蚀敏感性，即加速管材腐蚀和失效的速度。
四、建议措施
为了改善生物质燃料锅炉低温过热器管道的安全性和稳定性，需要采取下列措施：
1.加强对管材的评估和检测，及时更换老化管道；
2.优化管道的结构和工艺，通过降低温度、缩小应力范围等措
施降低管道失效的风险；
3.加强管理，制定科学的管道检测标准，加强人员培训和技术
支持；
4.制定科学的维护计划，充分发挥人员的主观能动性，提高管道的维护和使用效率。
结论：
生物质燃料锅炉20G钢低温过热器管道的失效是一种比较常见的失效现象，主要原因是管材的塑性强度下降、氧化腐蚀和应力腐蚀。
针对这些问题，需要加强对管道的检测和评估，及时更换老化管道，优化管道的结构和工艺，加强管理和维护，提高管道的安全性和稳定性。
生物质燃料锅炉20G钢低温过热器管爆裂失效是一个复杂的问题，要想全面了解这一问题，需要从多个方面对其进行深入研究和分析。
首先，要采取多种手段对管道进行检测和评估。
目前，常用的方法包括超声波、射线探伤、涡流检测和金相分析等。
这些手段不仅可以检测出管道内部的缺陷，还能够分析管道的组织结构和材料性能，为更换老化管道和改进工艺提供重要依据。
其次，要注意管道的维护和保养。
在锅炉运行过程中，应及时对管道进行清洗和除锈，保持管道表面的平整和光滑。
同时，应定期对管道进行防腐处理，防止氧化腐蚀的发生。
在管道失效的风险较大的情况下，还应定期对管道进行更换或加固等措施。
此外，要加强对工艺参数和操作规程的管理。
在生物质燃料锅炉20G钢低温过热器的运行过程中，应合理调整工艺参数，降低管道的工作温度和应力范围，从而降低管道失效的风险。
同时，还应制定科学的操作规程，为实施管道维护保养提供重要的保障。
最后，要加强对人员的培训和技术支持。
在管理和操作环节中，要加强对人员的培训和技术支持，提高其对管道安全的重视程度和维护保养的技术水平，使得管道的运行更加稳定和安全。
综上所述，生物质燃料锅炉20G钢低温过热器管爆裂失效是
一个复杂的问题，要想解决这一问题，需要从多个方面入手，加强管道的检测评估和维护保养，合理调整工艺参数和操作规程，加强对人员的培训和技术支持，从而提高管道的安全性和稳定性，保障锅炉的正常运行。
除了以上提到的几个方面，还有一些其他的问题也需要考虑，以提高生物质燃料锅炉20G
钢低温过热器管的安全性和稳定性。
首先，应对管道的材料进行优化和升级。
生物质燃料锅炉20G 钢低温过热器管的失效问题往往与管道材料的性能有关。
在新一轮材料革命不断推进的背景下，我们可以考虑采用新型材料来代替老旧的管道材料，以提高管道的抗腐蚀性、高温性和承压能力。
其次，应控制生物质燃料的质量和种类。
生物质燃料的组成和质量的不同可能会导致管道内的温度和压力发生变化，从而增加管道本身的应力和疲劳，导致管爆裂失效。
因此，我们应该严格控制生物质燃料的质量和使用种类，确保生物质燃料符合使用要求，从而降低管道失效的风险。
另外，应加强对管道的监控和检测。
利用现代化的检测技术，对生物质燃料锅炉20G钢低温过热器管实时进行监控和检测，对于管道内的缺陷、裂缝和变形等问题能够进行及时预测和预警，及时采取相应的措施进行维修和更换。
最后，应连续改进和创新。
燃料的稀缺性和资源的紧张性也要求我们不断的探索，从多个角度出发，采取创新的手段去不断的提高生物质燃料锅炉20G钢低温过热器管的安全性和稳定性。
只有持续不断的改进和创新，才能在未来的燃料产业中占据重要的位置。
总之，生物质燃料锅炉20G钢低温过热器管爆裂失效问题是
一个典型的工业安全问题。
通过对管道进行监控和检测、控制生物质燃料燃烧过程中产生的压力和温度、对管道的材料进行升级、加强人员培训和技术支持、以及不断的改进和创新等措施，可以有效的解决管爆裂失效问题，提高生物质燃料锅炉的安全性和稳定性。
生物质燃料锅炉20G钢低温过热器管爆裂
是工业安全问题的一个典型例子，对于此问题，需要从多个方面采取措施来提高燃料锅炉的安全性和稳定性。
首先，需要对管道的材料进行优化和升级，采用新型材料来代替老旧的管道材料。
其次，需要控制生物质燃料的质量和种类，依据使用要求来选择合适的燃料。
此外，为了及时掌握管道的状态，应加强对管道的监控和检测，利用现代化的检测技术进行实时监控和检测。
另外，应加强人员培训和技术支持，提高操作人员的技能和意识，以及不断的改进和创新，从多个角度出发，采取创新的手段去不断的提高燃料锅炉的安全性和稳定性。
通过这
些措施，可以有效地解决管爆裂失效问题，提高燃料锅炉的安全性和稳定性，并在未来的燃料产业中占据重要的位置。