锅炉四管爆漏原因分析和预防措施正式样本
锅炉“四管”泄漏原因分析及预防对策

锅炉“四管”泄漏原因分析及预防对策摘要:四管在锅炉中发生泄露,给电厂带来了很大的影响,给电厂带来了很大的损失。
造成四管泄露的因素很多,磨损、腐蚀和过热是造成四管泄露的重要因素,文章对其产生的原因进行了分析,并提出了防止四管泄露的对策。
关键词:四管;泄漏原因;预防措施1、造成四管泄漏的主要原因分析1.1原始缺陷或焊接缺陷目前,我国钢铁企业生产的钢管存在着许多与钢材锻造和延展过程相同的缺陷,如气泡、夹层、褶皱、壁厚不均匀、退火不彻底、晶粒度大等,这些都是钢管生产过程中出现缺陷。
由于受热表面上的每个管道都有大量的焊缝,整个台锅炉的四个管道焊接上万个,而受热表面又是一个承受高温、高压的设备,其焊接的质量直接关系到整个锅炉的安全性和经济性。
1.2磨损腐蚀的原因是灰颗粒对管道壁面的冲击和摩擦。
烟气流速、飞灰浓度、粒径尺寸、飞灰颗粒理化性能、受热表面布局和构造等是影响飞灰侵蚀的重要因素。
另外,还受操作条件的影响。
同时,粉尘含量高,易造成严重的磨耗。
因而,在燃烧含高灰量的煤粉炉中,其磨耗问题更加突出。
另外,烟道内的部分区域,如烟道等,若出现了烟尘聚集现象,将导致磨耗较大。
若燃烧灰渣颗粒多为硬质,且颗粒粗且呈角状,且受热面的烟道温度偏低,使得灰渣颗粒硬化,那么,灰渣颗粒的磨耗也会增加,特别是在省煤器区,由于烟道温度偏低,灰渣颗粒硬化,造成的磨耗更大。
由于风化速率与风化速率呈三次方正比,因此对风化速率的影响最大。
所以,在设置加热表面时,不仅要注意烟气速度的控制,而且要注意防止局部区域的流速过快。
1.3腐蚀在腐蚀过程中,金属管道的壁面会逐渐变薄,如果不采取适当措施,将会造成管道的腐蚀和破裂。
管道的腐蚀分为两类,即管道外部的高温表面腐蚀和管道内部的化学腐蚀。
高温管道的外壁腐蚀多集中在锅炉的高热载区。
其腐蚀机理为含有硫的煤体,以硫酸为主的熔融盐型腐蚀,以硫化氢、硫氧化物为主的气体腐蚀。
已有的研究表明,煤炭在燃烧时,其含硫化合物会与氧气发生化学反应,而在高温下,其中的K、Na盐会转变成其较高的氧化钾、氧化钠,并与其形成的三氧化硫反应,形成其硫酸根,进而与Fe3O4、SiO2等形成复合硫酸根。
锅炉_四管_泄漏原因分析及防范措施

竞竞 管安烟 设膨内外错长短管内 安综山东电力高等专科学校学报第 5卷 ( 2002年) Journal of Shandong College of Elect ric Power 第 1期 第 36~39页锅炉“四管”泄漏原因分析及防范措施刘 永淄博山国电热电有限公司 ,淄博 255054摘 要 :锅炉“四管”在火电厂中占有非常重要的地位 ,认真研究锅炉“四管”泄漏发生 的原因和提出相应防范措施具有非常重要的义。
随着电力行业的进一步改革 ,随着 厂网分开、价上网的实施 ,电力行业为社会服务的深入开展 ,保证电力设备的安全 运行具有重要的社会效益和经济效益。
关键词 :锅炉 泄漏 分析原因 防范措施 中图分类号 : T K223. 3 文献标识码 :B水冷壁、过热器、省煤器、再热器统称为锅炉 “四管”,锅炉“四管”在锅炉中占有非常重要的地 位 , 一半发生在锅炉专业 ,而锅炉专业发生的事故 ,有 一半以上发生锅炉“四管”泄漏。
故认真研究锅炉 “四管”泄漏发生的原因和提出相应防范措施具有 非常重要的现实指导意义 ,特别是现在随着电力行 业的进一步改革 ,随着厂网分开、价上网的实施 , 电力行业为社会服务的深入开展 ,保证电厂设备的 安全运行具有重要的社会效益和经济效益。
1 锅炉“四管”泄漏种类分析及防范措施锅炉承压部件管道泄漏种类繁多 ,泄漏的原因 也有许多种 ,本文主要从火力电厂锅炉四管泄漏案 例进行总结分析 ,原因分类主要有十五种 ,如 :水冷 壁高温腐蚀、道焊接不良、装时遗留异物、气 磨损、计缺陷、胀不均、部冲刷、部冲刷、 用管材、期过热、期过热、道受伤、部腐蚀、 外部腐蚀、装不良、合效应等原因 ,本文主要对 水冷壁高温腐蚀进行详细分析 ,并提出卓有成效的 防范措施 ,对其他泄漏原因结合案例进行简单分 析 ,同时提出防范建议。
1. 1 水冷壁高温腐蚀 1. 1. 1 案例简介山东南定热电厂 # 1、2炉是杭州锅炉厂设计 制造的 N G - 410/ 9. 8 - M 型高温高压自然循环 ,固态排渣煤粉炉。
火电厂锅炉四管泄漏原因分析及预防措施

火电厂锅炉四管泄漏原因分析及预防措施火电厂锅炉四管泄漏原因分析及预防措施在火电厂中,锅炉是关键设备之一,用于产生高温高压的蒸汽,驱动汽轮发电机组发电。
然而,火电厂锅炉在运行过程中,可能会出现管道泄漏的问题,这不仅会导致能源浪费,还可能造成安全隐患。
本文将对火电厂锅炉四管泄漏的原因进行分析,并提出相应的预防措施。
一、原因分析1.1 强度不足火电厂锅炉运行在高温高压环境下,对管道的强度要求较高。
如果使用的管道强度不足,则容易发生泄漏。
例如,管道壁厚过薄、材料品质不合格等因素都可能导致管道发生泄漏。
1.2 腐蚀作用火电厂锅炉中的水质和介质会对管道产生腐蚀作用,尤其是在高温高压环境下,腐蚀速度更快。
腐蚀会使管道壁薄弱,容易发生泄漏。
常见的腐蚀原因有水质中含有酸性成分、介质中含有腐蚀性物质等。
1.3 温度变化引起的热应力锅炉在运行过程中,温度会发生不断的变化,从低温到高温,或者从高温到低温的快速变化,会导致管道产生热应力。
如果管道的强度和设计不足以承受这种热应力,就会发生泄漏。
1.4 锅炉运行不稳定火电厂锅炉在运行过程中,如果操作不当或者控制系统出现故障,可能导致锅炉运行不稳定。
运行不稳定会使得锅炉负荷忽高忽低,从而对管道产生冲击和振动,加剧管道的疲劳和破损,最终导致泄漏的发生。
二、预防措施2.1 加强管道强度为了防止管道强度不足而导致泄漏,可以在设计和制造过程中,选择合适的材料和规格以及增加管壁的厚度。
同时,在使用过程中,定期对管道进行检测和评估,及时发现和处理存在问题的管道,确保其强度符合要求。
2.2 控制水质和介质为了减少腐蚀作用,需要控制火电厂锅炉中的水质及介质的化学成分。
可以通过水处理、增加防腐层、加装腐蚀抑制剂等方式,保护管道免受腐蚀的作用。
2.3 控制温度变化针对温度变化引起的热应力问题,可以通过改变管道的结构和设计,使其能够更好地适应温度变化。
另外,也可通过增加保温层和冷凝器等设备,调节锅炉的温度变化范围,降低管道受热应力的影响。
火力发电厂“四管”爆管泄漏原因分析与防磨防爆措施

火力发电厂“四管”爆破泄漏原因分析与防磨防爆措施锅炉四管由于在设计、制造、安裝、检修、运行各环节不当,加上管材质量、焊接质量、给水水质、燃煤灰分、烟气通道等方面原因,容易引发爆破泄漏事故,本文通过对过热器、再热器、省煤器、水冷壁爆管影响因素的分析,提出改进措施和预防办法.。
主题词:爆管泄漏;因素分析;锅炉四管;预防措施一、过热器与再热器爆管泄露的原因及预防措施影响过热器与再热器爆管的根本原因有:过热、磨损、腐蚀、焊接质量等,结合西固热电厂锅炉过热器与再热器爆管实际可以看出,过热器与再热器爆管中由于金属过热造成的爆管约占30%,磨损约占30% ,腐蚀约占10% ,焊接质量约占10% ,其他原因占15% ,因此受热面超温和磨损是造成过热与再热器爆管的主要原因.。
1、管材质量差或焊接质量差造成过热与再热器爆管.。
管材质量差:如果管子本身存在分层、夹渣等缺陷,运行时受温度和压力影响,缺陷扩大就会导致过热器管爆管.。
例如:1号炉低温过热器在使用中发生爆管,爆管开裂口呈桃形,开口处由于爆裂已明显减薄.。
由爆口部位金相分析可知:该过热器管爆裂是由于炉管材质较差,组织不均匀,为不完全正火组织,母材基体存在大量微观孔洞,这些缺陷影响材料的强度,最终导致过热器管爆裂.。
焊接质量差:在制造或维修中由于焊接质量不过关,焊缝中存在气孔、夹渣、焊瘤等会导致频繁爆管.。
1号炉低温再热器在运行过程中发生泄漏,从爆管处宏观检验表明,焊缝的焊接质量较差,焊缝根部存在大量焊瘤,泄漏点大多分布在焊缝熔合线及热影响区内,金相检验结果表明,管束的金相组织是正常的,焊缝、熔合线、热影响区的金相组织为粗大魏氏组织铁素体,组织极为粗大,是不正常组织,经以上分析可知,爆管是由于管材焊缝的焊接质量极差,在焊缝熔合区内存在粗大魏氏组织、大量非金属夹杂等缺陷而造成的.。
2、受热面超温造成过热器与再热器管爆管.。
金属超过其额定温度运行时,有短期超温和长期超温两种情况,因此造成受热面过热爆管有短期过热和长期过热两类现象,受热面过热后,管材金属超过允许使用的极限温度,内部组织发生变化,降低了许用应力,管子在内应力作用下产生塑性变形,最后导致超温爆管.。
四管泄漏原因及事故处理

四管泄漏原因及事故处理一、简述锅炉四管是指省煤器、水冷壁、过热器、再热器管道,管道内部承受着工质的压力和一些化学成分的作用,外部承受着高温、腐蚀和磨损的环境影响,所以很容易发生泄漏问题。
一月份京能电力发生的8起非停事件中,就包含3起四管泄露事故,其中一起再热器泄漏,两起水冷壁泄漏,威胁机组安全运行。
本文对四管泄漏原因、现象、处理几个方面进行详细分析。
二、四管泄漏原因1.管道金属材料不良、设计裕度不够,制造、安装或焊接质量不合格。
(岱海发电3号锅炉屏式再热器管爆管原因为综改后屏式再热器设计中未充分考虑材料使用性能裕量,局部管排在负荷升降过程中存在超温现象)2.飞灰、高温烟气冲刷使受热面磨损。
(盛乐热电2号机组锅炉2号角燃烧器水冷壁两次泄漏原因为扩散后的二次风携灰冲刷水冷套外侧管,管子不断磨损减薄,最终强度不足爆破泄漏)3.受热面结焦、积灰严重,管壁长期超温导致爆管。
4.氧化皮脱落堵塞或管内有杂物,受热面工质流量分配不均匀,导致受热面过热超温。
5.吹灰器位置不正确、吹灰前未能疏尽疏水或者吹灰器内漏,导致受热面吹损。
(本次1号炉检修发现水冷壁部分区域管壁被吹灰减薄,因此对炉膛吹灰器喷嘴内调约4mm,防止吹灰器吹损周边炉管)6.给水品质长期不合格,受热面内结垢严重引起垢下腐蚀。
7.燃烧不正常,火焰冲刷管屏或锅炉热负荷分配不均,导致部分管材高温腐蚀。
8.受热面膨胀不良,热应力增大。
三、四管泄漏现象1.DCS四管检漏装置报警。
2.就地检查可能听到泄漏声,严重时密封不严处有蒸汽外冒。
3.泄漏区域烟气温度降低,泄漏点后管壁温度和工质温度上升。
4.炉膛压力大幅摆动。
5.水冷壁泄漏可能造成燃烧不稳。
6.引风机出力增大。
7.给水流量不正常大于蒸汽流量,两台小机出力增加。
8.锅炉排烟温度降低。
9.电除尘器可能闪络,输灰中水分增加,可能造成输灰管道堵塞。
10.两侧主再热汽温度或减温水调节门的开度可能出现明显偏差。
四、处理1.立即汇报值长、汇报锅炉主管及部门领导,通知设备部各专业人员到现场进行检查,确定泄漏区域,启动事故预案。
火电厂锅炉四管爆漏原因及防范

火电厂锅炉四管爆漏原因及防范一、背景在火电厂锅炉的运行过程中,经常会发生管道爆漏的情况,严重影响生产效率和安全。
近期,某火电厂的一台锅炉发生了四管爆漏的事故,引起了人们的高度关注。
本文将就该事件的原因、影响和防范措施做出分析和总结。
二、爆漏原因1. 管道质量不达标在锅炉的使用过程中,管道承受的压力是非常大的,如果管道的质量不达标,就很容易发生爆漏的情况。
本次事故中,锅炉所使用的管道存在许多缺陷,如管道表面存在明显的刮痕和伤痕,管道表面出现大量的氧化物等等,这些因素都可能导致管道强度降低,发生爆漏的情况。
2. 管道使用时间过长在锅炉的使用过程中,管道随着使用时间的延长,管道壁面可能产生肉眼看不见的裂痕,随着这些裂痕的扩增和延伸,最终可能导致管道的爆漏。
3. 过热在锅炉的过程中,部分管道长时间处于高温状态,这个时候管道的材料性能会发生改变,容易发生软化和熔化的情况,最终可能导致管道的爆漏。
4. 设备经常运行在锅炉经常运行的过程中,慢性应力、过热、热胀冷缩等因素会对设备产生影响。
这些影响可能导致管道强度下降、材料老化加速、金属腐蚀等问题,最终可能导致管道的爆漏。
三、爆漏影响1. 经济损失爆漏给企业造成的经济损失是非常巨大的,在生产过程中需要停机检修,维护成本很高,同时还会影响企业的生产计划和产品质量。
2. 安全影响爆管事故没有造成人员伤亡,但管道爆漏事件很容易形成二次事故,如燃料泄露、气体燃烧等,严重影响人们的生命安全和健康。
四、防范措施1. 管道质量控制选择优质的管材,管道安装施工必须符合相应的标准,管道表面不得存在明显的刮痕和伤痕,并且要安装有保护套,增加管道的强度和耐腐蚀性能。
2. 管道定期检查对管道进行定期检查,通过超声波探伤、渗透检测等技术,及时发现管道的质量问题和可能发生的裂痕等隐患。
3. 管道维护及时对管道表面进行清洗处理,防止外部污染物对管道表面造成损害,在设备运行过程中对管道进行监控,防止管道出现超负荷运行状态。
锅炉“四管”泄露因素及原因分析

锅炉“四管”泄露因素及原因分析摘要火力发电厂中,锅炉“四管”(过热器、省煤器、水冷壁、再热器管)的泄露问题,是影响着机组正常安全、经济运行的主要原因之一,也是占据火力发电厂各类非计划停机原因之首。
据近年来不完全统计,我国大型电站因“四管”泄露引起的停机事故,占机组非计划停用时间的40%,占锅炉设备非计划停用时间70%,而且随着新机组投运的增加和机组参数的提高,这类事故还有上升的趋势。
关键词:锅炉;四管;泄露原因分析引言锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一,其作用是使燃料在炉内燃烧,将燃料的化学能转化为热能把锅炉内工质由水加热成具有一定数量和一定品质的过热蒸汽,供汽轮机使用。
锅炉的受热面在锅炉加热工作中占据这十分重要的作用,它除了有受热的作用外,必须要承担压力,因此锅炉受热面的材料既要有足够的耐热性和导热性,还要承担较大的重量。
整个锅炉的受热面可以分为四个不同部分,每个部分承担着不同责任,因此,他们的周围环境和材料要求都是不一样的。
除此之外,由于影响因素的不同,导致锅炉不同受热面在工作过程中出现的问题也是不一样的,因此,在解决锅炉受热面问题时,必须要根据具体情况做出有针对性的措施。
1.锅炉四管的泄露原因1.1磨损是锅炉"四管"泄漏的主要原因之一。
磨损的机理:煤粉炉的烟气带有大量飞灰粒子,这些飞灰粒子都有一定的动能,当烟气冲刷受热面时,飞灰粒子就不断的冲刷管壁,每次都从管子上削去极其微小的金属屑,久而久之,就会使管壁变薄,这就是磨损。
影响受热面磨损的因素很多,主要有以下几个方面:飞灰速度:磨损量和飞灰速度的三次方成正比,烟气流速每增加一倍,磨损量要增加7倍。
飞灰浓度:飞灰浓度增大,飞灰冲击次数增多,使磨损加剧。
灰粒特性:灰粒越粗,越硬,磨损越严重。
飞灰中含碳量增加,也会使磨损加剧,因为灰中焦碳的硬度比灰粒要高。
飞灰撞击率:飞灰颗粒大、比重大、烟气流速快、烟气粘度小,则飞灰的撞击机会就多,磨损就严重。
锅炉四管泄露的原因分析及预防措施

锅炉四管泄露的原因分析及预防措施摘要:锅炉四管泄露是火电厂较为严重的事故,四管泄露将会影响机组的安全运行,四管泄露的主要原因有管材质量差与焊接质量差、管壁超温、飞灰磨损、吹灰器吹损,本文将对这些原因进行分析并介绍相应的预防措施。
关键词:管材;焊接;超温;磨损;吹损引言:火电厂锅炉四管是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器,其作用是吸收炉膛火焰和烟道高温烟气的热量,使进入四管的水加热成具有一定过热度的蒸汽,蒸汽推动汽轮机做功,从而带动发电机发电。
由于四管外部直接接触燃烧的火焰、飞灰、吹灰蒸汽等介质,内部受给水和蒸汽流动的冲刷。
经过长时间的作用,管壁在运行中逐渐变薄。
当管壁变薄到一定程度,不能承受内部给水或蒸汽的压力时,就会出现破裂,高压介质直接喷向炉膛内部,造成炉内燃烧不稳定,甚至高压介质冲刷其他管道导致泄露进一步加剧。
四管泄露会打破封闭循环,后面管道内介质流动变缓,影响到整个循环的正常进行,锅炉会被迫停运,甚至会造成安全事故。
锅炉四管泄漏直接影响到锅炉的安全运行和机组的出力,是电站非计划停运的主要因素。
因此找到四管泄漏的原因,从根本上治理四管泄漏,是发电厂减少非计划停运的关键。
1四管泄漏的原因1.1管材质量差与焊接质量差1)锅炉四管泄露最重要的因素就是管材的质量不合格,在锅炉运行中,如果管材质量不合格,在受到高温高压的影响时,就很容易发生泄漏甚至爆破,造成事故,严重的影响设备安全被迫停机甚至造成人身伤害,对机组与人员造成不可估量的损失。
管材质量不合格主要包括材质使用没有达到标准、管壁较薄、材质不匀均。
质量不合格的管材可能原本就存在裂缝和夹渣,在使用的过程中,经过外力的作用,会发生爆破泄漏的情况。
2)焊接质量不合格也是锅炉四管发生泄漏的重要原因之一,锅炉的受热面都是由管道组装起来的,而一台大容量锅炉的受热面焊接口就多达几万个,焊接工艺不合格,焊接口就容易发生泄漏。
焊接缺陷主要有未熔合、咬边、裂纹、未焊透、夹渣、气孔等,这些缺陷存在于受热面金属基体中,在收到高温高压的作用时基体就会被割裂,产生应力集中现象,在锅炉四管的安装过程中,如果焊接部分没有处理好,很容易发生泄漏。
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锅炉"四管"爆漏占火力发电机组各类非计划停运原因之首,严重影响火力发电厂安全、经济运行。
总结下电防"四管"泄漏管理经验,对锅炉"四管"爆漏原因进行分析并提出预防措施。
所谓锅炉"四管"是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器,传统意义上的防止锅炉四管泄漏,是指防止以上部位炉内金属管子的泄漏。
锅炉四管涵盖了锅炉的全部受热面,它们内部承受着工质的压力和一些化学成分的作用,外部承受着高温、侵蚀和磨损的环境,在水与火之间进行调和,是能量传递集中的所在,所以很容易发生失效和泄漏问题。
据历年不完全统计锅炉"四管"爆漏占火力发电机组各类非计划停运原因之首。
锅炉一旦发生"四管"爆漏,增加非计划停运损失,增大检修工作量,有时还可能酿成事故,严重影响火力发电厂安全、经济运行。
引起锅炉"四管"泄漏的原因较多,其中磨损、腐蚀、过热、拉裂是导致四管泄漏的主要原因。
总结下电防"四管"泄漏管理经验及防磨防爆小组最近10年在下电、托电、盘电、张热电、石热等电厂的工作经验,对锅炉"四管"爆漏原因进行分析并提出预防措施。
一、锅炉"四管"爆漏原因分析1.磨损煤粉锅炉受热面的飞灰磨损和机械磨损,是影响锅炉长期安全运行的主要原因。
飞灰磨损的机理是携带有灰粒和未完全燃烧燃料颗料的高速烟气通过受热面时,粒子对受热面的每次撞击都会梳离掉极微量的金属,从而逐渐使受热面管壁变薄,烟速越高灰粒对管壁的撞击力就越大;烟气携带的灰粒越多(飞灰浓度越大),撞击的次数就越多,其结果都将加速受热面的磨损。
长时间受磨损而变薄的管壁,由于强度降低造成管子泄漏。
受热面飞灰磨损泄漏、爆管有明显的宏观特征,管壁减薄,外表光滑。
运行中发生严重泄漏时,可发现两侧烟温偏差,不及时停炉处理,往往会加大泄漏范围,并殃及其他受热面的安全。
20xx 年下电#3炉高温省煤器发生磨损泄漏,首先发现一侧烟温明显降低,给水和蒸汽流量偏差大,后停机发现省煤器管子磨损爆破。
造成严重飞灰磨损的原因是结构因素,设计、安装与检修的不足都可能导致磨损加剧。
在省煤器边排管与炉墙之间、省煤器弯头与炉墙之间、再热器与两侧墙之间存在一个烟气走廊。
这个区域由于烟气流动阻力小,局部烟速可增大到平均烟速的两倍,甚至更大,造成这些地方管子磨损严重。
位于烟气走廊的省煤器、再热器的弯头,过热器下弯头及管卡附近的边排管和穿墙管部位是飞灰磨损较为严重的部位,特别在省煤器区,烟气温度已较低,灰粒变硬,磨损更为突出。
喷燃器、吹灰器和三次风喷嘴附近水冷壁等处也是煤粉磨损较为严重的部位。
在安装、运行和检修过程中,如果受热而管子未固定牢或管卡受热变形,管排就会发生振动并与管卡发生碰撞磨损,也要造成机械磨损而漏泄。
预防磨损的方法主要是减小烟气走廊,均匀气流,受热面管子迎风面加装护铁或涂耐磨涂料等。
2.腐蚀锅炉"四管"受热面的腐蚀主要是管外的腐蚀和水品质不合格引起的管内化学腐蚀。
当腐蚀严重时,可导致腐蚀爆管事故发生。
烟气对管壁的高温腐蚀,主要是灰中的碱金属在高温下升华,与烟气中的SO3生成复合硫酸盐,在550-710℃范围内呈液态凝结在管壁上,破坏管壁表面的氧化膜,即发生高温腐蚀。
导致受热面高温腐蚀的主要原因是炉内燃烧不良和烟气动力场不合理,控制局部烟温,保证管壁不超温,防止低熔点腐蚀性化合物贴附在金属表面上,使烟气流程合理,尽量减少热偏差是减轻高温腐蚀的重要措施。
水冷壁上如果产生结渣,在周围处于一定温度和还原性气体条件下,会产生较为严重的水冷壁管外腐蚀。
水冷壁的高温腐蚀和还原性气体的存在有着密切的关系,CO浓度大的地方腐蚀就大。
管壁温度对腐蚀的影响也很大,在300~500℃范围内,管壁外表面温度每升高50℃,腐蚀程度则增加一倍。
水冷壁高温腐蚀部位多在热负荷较高、管壁温度较高的区域,如燃烧器附近。
过热器、再热器区还原性气体比炉内低,腐蚀速度一般比水冷壁小。
但是大容量锅炉的过热器、再热器的壁温较高,尤其是左右两侧烟温相差较大时,腐蚀现象也相当严重。
在腐蚀温度范围内,除选用耐腐蚀的合金钢和奥氏体钢外,应控制炉膛出口烟温的升高和烟温偏差等因素,以免引起局部过高的壁温而使腐蚀速度增大。
低温腐蚀是指硫酸蒸汽凝结在尾部受热面上而发生的腐蚀,这种腐蚀也称硫酸腐蚀。
它一般出现在低温级空气预热器的冷端。
当带有SO3的烟气流经尾部受热面时,当尾部受热面的壁温低于酸露点时水蒸气在管壁上凝结成水,烟气中的SO3气体溶于水中,形成H2SO4溶液,从而腐蚀管壁金属即为低温腐蚀。
预防低温腐蚀的方法最常用的方法是提高入口空气温度,保证尾部受热面壁温在酸露点以上,通常在燃用高硫燃料的锅炉中加装暖风器或采用热风再循环,但是进风温度越高,排烟温度也会越高,排烟热损失就越大,所以为了保证锅炉的经济运行,排烟温度的提高也就受到了限制。
正常运行情况下,锅炉并不会引起管内腐蚀与结垢。
品质良好的给水中带有少量杂质,通过炉水处理成为水渣或胶状物质,溶解在水中通过排污排出。
当给水品质不良时,炉水中的Fe、Cu、Ca、Mg、SiO2等杂质在蒸发受热面内被浓缩,并从锅水中游离出来附着在管内表面,形成水垢,水垢的传热系数只有钢管的1/200,影响传热,并使壁温上升,导致管壁过热鼓包或破裂。
锅炉受热面在停用时与不合格水或湿空气接触,受空气中O2、CO2和SO2的影响会产生管内化学腐蚀。
在给水含氧超标时,也会使省煤器内壁产生点状氧腐蚀。
托电#5炉在20xx年发生过因炉水不合格导致水冷壁管化学腐蚀管壁大面积鼓包事件,后被迫更换全部水冷壁受热面。
3.过热过热器和再热器是锅炉承压受热面中工质温度和金属温度最高的部件,而汽侧换热效果又相对较差,所以过热现象多出现在这两个受热面中。
受热面过热后,管材金属温度超过允许使用的极限温度,发生内部组织变化,降低了许用应力,管子在内压力下产生塑性变形,使用寿命明显减少,最后导致超温爆破。
因此,超温导致过热,使设备安全系数降低,应严格控制蒸汽温度的上限。
过热分长期过热和短期过热,长期过热是指管壁温度长期处于设计温度以上而低于材料的下临界温度,超温幅度不大但时间较长,锅炉管子发生碳化物球化,管壁氧化减薄,持久强度下降,蠕变速度加快,使管径均匀胀粗,最后在管子的最薄弱部位导致脆裂的爆管现象。
长期超温爆管主要发生在高温过热器的外圈和高温再热器的向火面。
低温过热器、低温再热器的向火面均可能发生长期超温爆管。
长期过热爆管的破口形貌,具有蠕变断裂的一般特性,管子破口呈脆性断口特征,爆口粗糙,边缘为不平整的钝边,爆口处管壁厚度减薄不多。
短期过热是指当管壁温度超过材料的下临界温度时,材料强度明显下降,在内压力作用下,发生胀粗和爆管现象。
短期过热常发生在过热器的向火面直接和火焰接触及直接受辐射热的受热面管子上。
爆口塑性变形大,管径有明显胀粗,管壁减薄呈刀刃状;一般情况下爆口较大呈喇叭状;爆口呈典型的薄唇形爆破;爆口的微观为韧窝(断口由许多凹坑构成);爆口周围管子材料的硬度显着升高;爆口周围内、外壁氧化皮的厚度,取决于短时超温爆管前长时超温的程度,长时超温程度越严重,氧化皮越厚。
如果存在炉膛高度设计偏低,火焰中心偏后、受热面偏大、受热面选材裕度不够或错用材料、动力工况差、蒸汽质量流速偏低和受热面结构不合理等因素,都会造成受热面超温或存在较大的热偏差及局部超温;在制造、安装和检修中,如果出现管内异物堵塞而造成工质流动不畅、断路、短路等情况,会导致受热面的超温;运行中如果出现燃烧控制不当、火焰后移、炉膛出口烟温高或炉内热负荷偏差大,燃烧不完全引起烟道二次燃烧,减温水投停不当、管内结垢等情况,也会造成受热面过热。
加强运行调整和监视,控制管壁超温是预防过热的主要措施。
下电#2炉20xx年锅炉更换过热器管后在机组启动后发生爆管非停,后检查发现管内堵塞异物导致管道过热爆破。
4.焊接质量和拉裂锅炉本体是由受热面焊接组装起来的,每个受热面的每一根管子都有多个焊口,一台大型锅炉整个受热面焊口数量多的达几万个。
而受热面又是承受高温高压的设备,焊接缺陷主要有裂纹、未焊透、未熔合、咬边、夹渣、气孔等,这些缺陷存在于受热面金属基体中,使基体被割裂,产生应力集中现象。
在介质内压作用下微裂纹的尖端、未焊透、未熔合、咬边、夹渣、气孔等缺陷处的高应力逐渐使基杆开裂并发展成宏观裂纹,最终贯穿受热面管壁导致爆漏事故。
焊接缺陷的产生原因很多,它与结构应力、坡口形式、母材、焊接材料、焊接参数、热处理工艺和焊工技术水平等有关。
保证焊接质量必须加强焊工管理及焊接工艺质量的检验评定。
对锅炉压力容器焊接的焊工,应经考试合格持证施焊,实际施焊位置、管种、尺寸应和合格证所规定准许施焊项目相一致;要特别注意合金钢、异种钢的焊接,注重焊接准备、焊接、热处理、焊后检验各个环节;加强金属监督,防止错用钢材及焊接材料,特别是对有关焊口要全面进行金属检验合格。
所谓"拉裂"是指在锅炉经过多次起停后在管子-管子、管子-密封件、管子-刚性梁连接等部件之间由于热膨冷缩不同步,位移不同步,又无足够的补偿能力的情况下管子产生的裂纹漏泄。
这些部位炉外有保温层,炉内往往又是管排密集,人员难以预先检查发现,也很难装设监测设备。
避免管子和-管子如过热器管排夹持管、定位管、屏间屏内焊接管等在设计上应考虑加装"过渡板",避免管子与管子直接接触;管屏炉外部分,管子之间不必焊接,使管子有一定的补偿能力,"过渡板"与管子间的连接焊缝,应不等强,即焊接高度应略低于管子壁厚。