蒸汽过热器(锅炉)爆管剖析——调节蒸汽温度(5)
锅炉爆管典型事故案例及分析
锅炉爆管典型事故案例及分析第一节锅炉承压部件泄露或爆破事故大型火力发电机组的非停事故大部分是由锅炉引起的。
随着锅炉机组容量增大，“四管”爆泄事故呈现增多趋势，严重影响锅炉的安全性，对机组运行的经济性影响也很大。
有的电厂因过热器、再热器管壁长期超温爆管，不得不降低汽温5~10℃运行；而主汽温度和再热汽温度每降低10℃，机组的供电煤耗将增加0.7~1.1g/kWh；主蒸汽压力每降低1MPa，将影响供电煤耗2g/kWh。
为了防止锅炉承压部件爆泄事故，必须严格执行《实施细则》中关于防止承压部件爆泄的措施及相关规程制度。
一.锅炉承压部件泄露或爆破的现象及原因（一）“四管”爆泄的现象水冷壁、过热器、再热器、省煤器在承受压力条件下破损，称为爆管。
受热面泄露时，炉膛或烟道内有爆破或泄露声，烟气温度降低、两侧烟温偏差增大，排烟温度降低，引风机出力增大，炉膛负压指示偏正。
省煤器泄露时，在省煤器灰斗中可以看到湿灰甚至灰水渗出，给水流量不正常地大于蒸汽流量，泄露侧空预器热风温度降低；过热器和再热器泄露时蒸汽压力下降，蒸汽温度不稳定，泄露处由明显泄露声；水冷壁爆破时，炉膛内发出强烈响声，炉膛向外冒烟、冒火和冒汽，燃烧不稳定甚至发生锅炉灭火，锅炉炉膛出口温度降低，主汽压、主汽温下降较快，给水量大量增加。
受热面炉管泄露后，发现或停炉不及时往往会冲刷其他管段，造成事故扩大。
（二）锅炉爆管原因（1）锅炉运行中操作不当，炉管受热或冷却不均匀，产生较大的应力。
1)冷炉进水时，水温或上水速度不符合规定；启动时，升温升压或升负荷速度过快；停炉时冷却过快。
2)机组在启停或变工况运行时，工作压力周期性变化导致机械应力周期性变化；同时，高温蒸汽管道和部件由于温度交变产生热应力，两者共同作用造成承压部件发生疲劳破坏。
（2）运行中汽温超限，使管子过热，蠕变速度加快1)超温与过热。
超温是指金属超过额定温度运行。
超温分为长期超温和短期超温，长期超温和短期超温是一个相对概念，没有严格时间限定。
锅炉爆管事故解析
锅炉事故的定义锅炉在运行（包括试运行）时，其本体受压元件、辅助受热面、附件、燃烧室、主烟道、钢架、炉墙等发生损坏，且被迫采取紧急处理措施的或锅炉在进行水压试验时，其本体受压元件发生损坏的现象，称为锅炉事故。
锅炉在计划停炉后的检修过程中，发现锅炉本体受压元件有裂纹、变形、渗漏，燃烧室、主烟道及炉墙变形、塌裂损坏，钢架变形等，不作为锅炉事故处理。
但要认真分析，找出原因，改进管理，避免再次发生类似的问题。
锅炉在运行（包括试运行）时，因燃烧设备、通风设备、除尘及除灰设备等附属设备的故障或损坏；水处理设备及给水设备发生故障或损坏，造成锅炉停止运行的，均称为锅炉故障。
蒸汽锅炉事故蒸汽锅炉具有工作压力大，介质温度高，运行工况复杂等特点,其事故种类呈现多种多样形式。
蒸汽锅炉事故主要有超压事故、缺水事故、满水事故、汽水共腾事故、爆管事故、过热器管和省煤器管爆破事故、空气预热器管损坏事故、水锤事故、受热面变形事故等几大类。
六、过热器管爆破事故1.过热器管爆破的现象（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。
2.过热器管爆破的原因(1)过热器管内壁结垢。
由于锅水盐、碱浓度过高；高水位运行时汽水分离不好，蒸汽带水；出现汽水共腾；汽水分离装置设计不合理或有破损，分离效果不好，使蒸汽带水，在过热器管内结垢。
这些原因造成过热器管壁温度升高，导致过热爆破。
(2)过热器设计不合理。
如过热器截面积过大，管内蒸汽流速过低，使过热器蒸汽温度超过设计允许温度，导致过热器管壁温度超温，产生蠕胀而爆破。
(3)过热器结构不合理。
如管距不均匀，管间有短路烟气；蒸汽导出、导入集箱的位置不对，造成管内蒸汽流速不均，个别过热器管内流速过低，对管壁冷却不够，引起管壁超温爆破。
锅炉高温过热器爆管原因分析及措施
锅炉高温过热器爆管原因分析及措施摘要：合理地配置供热热源，优化选择工业锅炉容量和台数，同时优化运行调整模式，是解决锅炉低负荷运行问题的有效措施。
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。
通过对化学成分、力学性能、金相、能谱、扫描电镜结果的分析诊断，找出了高温过热器爆管失效的原因，提出了预防措施。
关键词：锅炉高温；高温过热器；爆管原因引言高温过热器管作为锅炉四大管道之一，其作用是将饱和蒸汽定压加热到过热蒸汽。
过热器是锅炉最复杂的受热面，受热面管壁温度高，管内蒸汽温度高，高温烟气除了受热面进行对流换热外，还对受热面进行辐射换热。
当受热面受到烟气腐蚀、高温腐蚀或者锅炉结构不当导致受热面管内壁通流流量减小时，往往会使部分管壁超过许用温度，热稳定性下降，甚至造成受热面管壁过热、爆管等。
过热器对锅炉的安全性和经济性有着重要意义，它的运行工况不仅决定着主蒸汽品质的高低，而且关系着锅炉的安全运行。
1锅炉高温过热器爆管的重要性锅炉受热面管寿命受其煤质质量、烟气流程条件、运行工况、汽水品质的影响，爆管事故较多。
据统计，2009年由于燃煤紧缺，煤质大幅下降，锅炉实际燃用的煤种严重偏离设计煤种，造成锅炉运行工况变差，致使锅炉因超温、高温腐蚀、磨损等原因爆管不断，全年牡丹江第二发电厂7台机组，锅炉受热面共发生了9次爆管事故，其中#7炉高温过热器在短短的3天内发生爆管事故2起，严重影响机组的安全经济运行。
对其它受热面管不留死角的进行全面检查，并对有怀疑超温的高温过热器管进行取样分析。
由于整圈管子的质量已受其影响，表面过热起皮，受损严重，故对该圈管子更换处理。
建议合理布置受热面管壁温度测点，严格监视受热面管壁温度的变化，防止事故发生及扩大。
加强对高温过热器的外壁损伤宏观检查，对管屏变形情况及时矫正，防止损伤和变形部位受到局部过热，更换壁厚减薄严重的管段。
过热器爆管原因分析
到 ７ ６ 已经严 重超 出了标 准 允 许 的范 围 ， 他 的 ．％， 其 试验管段也存在不同程度的超标 ， 已经不能满足正 常运行 的要求 。根 据 以上 的检 查 结 果 和试 验 分 析 ， 可 以判 定 ： 台锅炉 的过 热器 是 由于长期 超温 运行 ， 该 而产 生爆 管 以及 管 子胀 粗 。 三 、 生爆 管 的主 要原 因 产 过 热 器管 子在 高 温 下 长期 运 行 时 ， 管 子发 生 在 蠕 变过程 中 ， 随着 管 子胀粗 的同时 ， 光体锅 炉 钢 伴 珠 发生珠 光 体球化 。珠光 体 的球化 导致 钢的蠕 变极 限 和持 久强 度极 限降 低 ， 而 使 钢 管 在运 行 过 程 中 的 进 蠕 变加速 。 当过热 器 长 期 超 温运 行 时 ， 由于 运行 温 度提高 ， 钢管材质 的球化和管子 的蠕变将 比正常运 行 温度时 快 。与此 同 时组织 的球 化 又进一步 使 管子 的蠕变加速 ， 并最终在较短的时 间内使钢管 由于蠕 变 而爆破 。爆 管 的根 源 是 超 温运 行 ， 管段 的组 织 变 化与超温运行 的温度高低是紧密联 系的， 用金相组 织检 验 的方法 可 以提供 锅炉 长期 超温 的情况 。过 热 器 的爆 管 是 发 生 在该 台锅 炉 的运 行 已经 累 计 ｌ ０万 ｈ以上 ， 据 该 锅 炉 过 热 器特 点 和 实 际运 行 工 况 分 根 析， 造成 过热 器超 温 和损坏 的主要原 因有 以下方 面 ： 是该锅炉过热器设计本身存在一定 的缺陷； 二是 该 锅炉在 运 行过 程 中 曾经 有 过 超 温爆 管 的记 录 ， 使 过 热器 的寿 命降 低 ； 是 在 锅炉 运 行 过程 中 曾经 有 三 过 补给 的软 化水 含盐 量超 标 的现 象 ， 样 也 导 致 了 这 蒸 汽带水 和 蒸汽 中 的含盐 量增 加 ， 在过 热器 中结 垢 ， 影 响管 子 的传热 。 该 台锅 炉投 入运 行 以后 ， 由于 原设 计 一 级 对 流 过 热器 的受 热 面过 多 ， 造成 管壁 温度偏 高 ， 行 ３万 运 ｈ 曾经连续发生过热器的过热爆管 ， ， 先后共有 １ 根 ６ 管子 因超 温被 更 换 。 为 了解 决 过 热器 超 温 的问题 ， 电厂 于 １８ ９０年 将 一 级 对 流 过 热 器 受 热 面 削 减 了 ２ ％。鉴 于 目前 尚没有管 壁 温度进行 精确 测量 的方 ４ 法， 也就无 法 知道 管 子 爆 破 时金 属 的温 度 。在 这 里 应 用拉 尔森 一米 列尔 公式对 爆管 时过 热器管 壁粗 略 进 行估算 。 Ｔ（ １Ｃ＋ｌ １ ＝ ２ Ｃ＋ｌ ２ ｇ ） Ｔ（ ｒ ｇ） ｒ 式 中Ｔ ＝５０＋２３ ５ｋ设 计时选 用 的壁温 ； ｌ ８ ７ ＝８３ ， Ｃ＝ ３ Ｃ —Ｍ ２ ， ｒ ｏ钢常数 ； ｒ 。＝ １ ５ 设计 寿命 ； ０ｈ ２ Ｏｈ 爆 管 时累计 运行小 时 ， ×ｌ４ ， 爆 管时 的壁 温 。 则：
蒸汽过热器(锅炉)爆管剖析——调节蒸汽温度正式版
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal.蒸汽过热器(锅炉)爆管剖析——调节蒸汽温度正式版蒸汽过热器(锅炉)爆管剖析——调节蒸汽温度正式版下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。
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为了进一步从根源上找出爆管原因，全面分析了调节蒸汽温度的各种因素，以便彻底消除减温器事故隐患，见图2：图2 面式减温器与省煤器进水示意图注：1——给水电动调节阀；2——给水旁通阀；3——逆止阀；4——给水直通阀；5——省煤器；6——汽包；7——减温水电动调节阀；8——减温水旋转调节阀；9——逆止阀；10——面式减温阀；11——减温器出水阀过热蒸汽温度的调节在近1年时间内，由于8减温水旋转调节阀内漏，司炉工不得已采用手动调节11减温器出水阀，控制水量的大小，从而达到调节汽温的目的。
经过减温器以后的冷却水，接至省煤器之前与给水混合，通过4给水直通阀全部进入省煤器，因而保证了省煤器供水的稳定、可靠性。
（1）当过热蒸汽温度下降时：关小或关闭11减温器出水阀，由于冷却水量出口的减小或中断，使10面式减温器内水压增大，蒸汽将热量传播给低温冷却水，随着时间的延长，减温装置内冷却水温逐渐升高，体积不断增大，蒸汽放热与冷却水吸热之间的温差越来越小，则蒸汽传热的速度越来越慢，传播给冷却水的热量也就越少，蒸汽温度也就升高。
（2）当蒸汽温度升高时：开启或开大11减温器出水阀，由于冷却水出口的流动或加大，使10面式减温器内水压降低，把滞流在减温装置内的高温冷却水不断流出（此时常发生水冲击），水温随着流动而逐渐降低，蒸汽放热与冷却水吸热之间的温差越来越大，则蒸汽传热的速度越来越快，传播给冷却水的热也就越多，蒸汽温度也就下降。
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。
过热器爆管原因分析与对策
过热器爆管原因分析与对策一过热器爆管的直接原因造成过热器、再热器爆管的直接原因有很多，主要可以从以下几个方面来进行分析。
1.1设计因素1.热力计算结果与实际不符热力计算不准的焦点在于炉膛的传热计算，即如何从理论计算上较合理的确定炉膛出口烟温和屏式过热器的传热系数缺乏经验，致使过热器受热面的面积布置不够恰当，造成一、二次汽温偏离设计值或受热面超温。
2.设计时选用系数不合理如华能上安电厂由B&W公司设计、制造的“W”型锅炉，选用了不合理的受热面系数，使炉膛出口烟温实测值比设计值高80～100℃；又如富拉尔基发电总厂2号炉（HG-670/140-6型）选用的锅炉高宽比不合理，使炉膛出口实测烟温高于设计值160℃。
3.炉膛选型不当我国大容量锅炉的早期产品，除计算方法上存在问题外，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。
炉膛结构不合理，导致过热器超温爆管。
炉膛高度偏高，引起汽温偏低。
相反，炉膛高度偏低则引起超温。
4.过热器系统结构设计及受热面布置不合理调研结果表明，对于大容量电站锅炉，过热器结构设计及受热面布置不合理，是导致一、二次汽温偏离设计值或受热面超温爆管的主要原因之一。
过热器系统结构设计及受热面布置的不合理性体现在以下几个方面：（1）过热器管组的进出口集箱的引入、引出方式布置不当，使蒸汽在集箱中流动时静压变化过大而造成较大的流量偏差。
（2）对于蒸汽由径向引入进口集箱的并联管组，因进口集箱与引入管的三通处形成局部涡流，使得该涡流区附近管组的流量较小，从而引起较大的流量偏差。
引进美国CE公司技术设计的配300MW和600MW机组的控制循环锅炉屏再与末再之间不设中间混合集箱，屏再的各种偏差被带到末级去，导致末级再热器产生过大的热偏差。
如宝钢自备电厂、华能福州和大连电厂配350MW机组锅炉，石横电厂配300MW 机组锅炉以及平坪电厂配600MW机组锅炉再热器超温均与此有关。
过热器爆管原因分析
爆管部分在一 级对 流过热器由内侧 数第 ４ ２２ 金相组织的变化 ２ ． 排内圈， 靠近过热器出１处 ， ２ 另外检查发现在烟道 Ｉ 经对超温爆破管材金相组织 的化验， 爆破管
中部共有八个管段存在不 同度的胀粗 ， 全部将这
Ｃ Ｌ ｅ］ｔｅｏ ｅｔｍｐ ｒｔｒ ｆｔｂ ａｌｉ ａ ａｙｅ ｌＳ ｆＩ ￣ ｈ ｖ ｒｅ ｅ ａｕ ｅｏ ｕ ｅ ｗ ｌ ｓ ｎ ｌｚ ｄ，ａ ｄ ｐ ｔｆ ｒ ａ ｄ Ｓｌｅｓ ｇ ｅ ｔ ｎ ｏ ｓ ］ｅ ｔｉ ｍｂ ｅ ． ｎ ｕ ｏ ｗ ｒ Ｏ－ ｕ ｇ ｓｉ ｓｔ ｏｖ ｈｓｐ ｌｍ ｆ ｉ ｏ
２ 对损坏管子 的分析
为了分析引起过热器管爆破和损坏 的原 因，
对爆 破 的管子及有 过热 现象 的管子进 行 了宏 观检 查， 并对 这些 管段 的金 相组 织 及 机 械性 能进 行 了 分析 和试验 。
器由辐射过热器 、 半辐射屏式过热器 、 对流过热器
和包墙 管过 热器 四部分 组成 。对 流过热 器沿烟 气
Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｐ ｒ ｅ ｔｒ ｕ ｅ ｍｐ ｕ ｅ ｅ ｓ ｎ ａ ａｙｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｕ ｅ ｈ ａ ；ｔｂ ｔ ｒ ；ｒａ ｏ ｌｚ ｓ ｅ ｎ
１ 锅炉概况及损坏 情况
该炉 为 Ｘ ２０１ Ｘ ２／ ０—５型 ， 热 蒸 汽 压 力 Ｏ 过
９８ ａ１Ｏｇ ｃ ２ ， 热 蒸 汽 温 度 ５０Ｃ。过 热 ．ＭＰ（Ｏｋｆｒ ）过 ／ｎ ４￣
ｌ
按照标准规定 ，２ ｄ ｏ 钢管 的室温抗拉强 ＩＣ Ｍ ｖ 度为 ａ ≥４０ Ｐ ， ８Ｍ ａ这仅 仅是对新 管 的最低要求，
由于长期过热 ， 组织发生 了变化 ， 室温强度 已经降
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蒸汽过热器（锅炉）爆管剖析——调节蒸汽温度
（5）
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文件编号：KG-AO-2819-36 蒸汽过热器（锅炉）爆管剖析——
调节蒸汽温度（5）
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为了进一步从根源上找出爆管原因，全面分析了调节蒸汽温度的各种因素，以便彻底消除减温器事故隐患，见图2：
图2 面式减温器与省煤器进水示意图
注：1——给水电动调节阀；2——给水旁通阀；3——逆止阀；4——给水直通阀；5——省煤器；6——汽包；7——减温水电动调节阀；8——减温水旋转调节阀；9——逆止阀；10——面式减温阀；11——减温器出水阀
过热蒸汽温度的调节在近1年时间内，由于8减温水旋转调节阀内漏，司炉工不得已采用手动调节11减温器出水阀，控制水量的大小，从而达到调节汽温的目的。
经过减温器以后的冷却水，接至省煤器之前
与给水混合，通过4给水直通阀全部进入省煤器，因而保证了省煤器供水的稳定、可靠性。
（1）当过热蒸汽温度下降时：关小或关闭11减温器出水阀，由于冷却水量出口的减小或中断，使10面式减温器内水压增大，蒸汽将热量传播给低温冷却水，随着时间的延长，减温装置内冷却水温逐渐升高，体积不断增大，蒸汽放热与冷却水吸热之间的温差越来越小，则蒸汽传热的速度越来越慢，传播给冷却水的热量也就越少，蒸汽温度也就升高。
（2）当蒸汽温度升高时：开启或开大11减温器出水阀，由于冷却水出口的流动或加大，使10面式减温器内水压降低，把滞流在减温装置内的高温冷却水不断流出（此时常发生水冲击），水温随着流动而逐渐降低，蒸汽放热与冷却水吸热之间的温差越来越大，则蒸汽传热的速度越来越快，传播给冷却水的热也就越多，蒸汽温度也就下降。
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