锅炉高温受热面金属超温原因分析示范文本
关于锅炉过热器金属壁温超温的原因分析及对策探讨
关于锅炉过热器金属壁温超温的原因分析及对策探讨发表时间：2020-11-19T14:24:41.827Z 来源：《中国电业》2020年19期作者：蒋家玉[导读] 要：对于电厂的生产运行而言，锅炉过热器的金属壁超温是一个普遍存在和频繁出现的问题，蒋家玉中国神华能源集团有限公司国华惠州热电分公司广东惠州 516082摘要：对于电厂的生产运行而言，锅炉过热器的金属壁超温是一个普遍存在和频繁出现的问题，而导致这一问题的影响因素比较多，只有结合具体电厂锅炉的运行情况，从多个方面进行原因分析和试验验证，才能得到最佳的处置对策，使得对过热器金属壁的温度控制达到理想效果，进而提升电厂运行的综合效益。
本文对导致超温问题的原因进行了分析，并进一步就超温问题的解决对策进行了详细探讨，希望对推动相关工作的改善提升能够产生一些有意义的参考和借鉴。
关键词：锅炉；过热器金属壁；超温原因；解决对策1研究意义改革开放以来，我国的经济社会取得了巨大的发展成就，而这也有赖于包括电力在内的各种能源提供有力支撑。
而电厂的生产运营中，锅炉属于关键核心设备，其运行的稳定性和可靠性对于保障电力的正常生产供应至关重要。
现实中，当锅炉机组的负荷率过高或者出现频繁启停时，锅炉工作中很容易滋生过热器金属壁(如图1所示)温度超限的问题，而这会影响到机组的稳定运行，严重地甚至可能酿成火灾和爆炸等事故，带来巨大的人员和设备损失。
此外，一些火电厂在生成运营的过程中，可能还存在燃用煤种与设计不符的情况，而这也会减小锅炉带负荷的能力，使得两侧蒸汽温度偏离设计规定值，进而也会导致超温现象。
总之，锅炉过热器金属壁的超温问题会带来严重危害，解决该问题对于当前电厂运营已经变地刻不容缓，必须引起高度重视。
本文正是基于这一出发点，对导致超温问题的原因进行了分析，并进一步就超温问题的解决对策进行了详细探讨，希望对推动相关工作的改善提升能够产生一些有意义的参考和借鉴。
图1 锅炉过热器2超温原因分析2.1实际燃用煤种不合格现实中，火电厂锅炉的燃煤是有设计要求的，通常为无烟煤，这种煤的特点是水份、灰份和挥发都比较低，而发热量又比较高，综合使用性能较好。
某660MW超超临界锅炉高温受热面壁温超温 原因分析及调整措施
某660MW超超临界锅炉高温受热面壁温超温原因分析及调整措施摘要：某电厂锅炉出现了高温受热面个别管壁温偏高的问题，制约了主汽温度和再热蒸汽温度达到设计值。
本文主要介绍了该炉高温受热面壁温超温的原因分析以及现场调整措施，为今后同类型机组锅炉出现类似问题的调整提供一些借鉴和参考。
关键词：超超临界锅炉；超温；调整措施一、引言某电厂锅炉为哈尔滨锅炉厂设计的660MW超超临界锅炉，锅炉型号为HG-2030/26.15-YM3。
锅炉采用单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、π型、紧身封闭布置。
燃烧系统采用了墙式切圆燃烧方式，主燃烧器布置在水冷壁的四面墙上，每层4只喷口对应一台磨煤机。
SOFA燃烧风布置在主燃烧器区上方水冷壁的四角，可实现上线左右摆动，以实现分级燃烧、降低NOX排放。
制粉系统采用6台中速磨冷一次风机直吹式，五运一备，设计煤粉细度R90为15%，煤粉均匀系数n=1.1。
二、问题描述该电厂1#机组于2010年8月投产。
近期出现了高温受热面个别管温度偏高的问题。
具体表现在后屏过热器P33#11管、末级过热器P52#7管、P54#7管、以及末级过热器P64#6、P66#6管等，这几根管的壁温容易超过报警值（640℃），严重制约了主/再热汽温达标，影响机组的发电煤耗。
三、原因分析对于切圆锅炉来说，炉膛出口的烟气温度偏差是客观存在的。
其主要原因是由于炉膛出口旋转残余引起的烟气速度与温度偏差。
对于逆时针旋转切圆锅炉来说，其辐射受热面（屏式过热器）呈现出左高右低的特性，这与水平烟道以及尾部烟道布置的对流受热面（末级过热器、末级再热器等）的左低右高的特性是相反的。
造成这种偏差的具体原因有以下两个方面：a ）炉膛出口左侧烟室的烟气气流的运动机理比右侧复杂的多，存在着一个气流衰减、滞止、反向加速的过程，气流扰动比较强烈；而右侧气流运动比较简单，是一个平稳加速流向水平烟道的过程。
由于左侧气流强扰动造成的对流换热加强效应，造成了炉膛出口左侧受热面温度偏高的现象。
锅炉过热器超温原因分析
DG 670/140型锅炉过热器超温原因分析华北电力科学研究院(北京 100045) 常晨文摘根据近年来火力发电厂锅炉事故统计，过热器超温爆管事故所占的比例是相当大的，因此做好对过热器超温原因的研究及分析工作，对解决超温问题十分重要。
文章根据对大同二电厂近年来过热器超温爆管事故的调查及对此问题试验研究的结果，分析了导致过热器受热面管子超温的原因，并提出了解决相应问题的对策。
关键词过热器超温过热爆管原因分析对策从近年来的统计数据看，火力发电厂锅炉设备事故中，“四管”泄漏的事故要占70%～80%，其中过热器、再热器受热面管由于超温过热而发生爆管的事故又占相当大的比例。
因此分析受热面管超温过热的原因，并采取相应的对策，是降低锅炉“四管”泄漏工作的一个重要方面。
本文仅就大同二电厂670t/h锅炉过热器的超温爆管情况做出分析，并根据产生超温爆管的主要原因，对解决这类问题提出一些看法。
1 设备概况大同第二发电厂装有6台东方锅炉厂生产的670 t/h超高压锅炉，配200 MW机组使用。
其中1、2号炉为DG670/140-540/540-5型炉，3～6号炉为DG670/140-540/540-8型炉。
锅炉为自然循环、固态排渣煤粉炉，采用钢球磨煤机、中储仓式制粉系统，燃烧器共分4层，为四角切圆布置，其中第2、3层燃烧器为了适应低负荷调峰时稳燃的需要，已改造为浓淡燃烧器，送粉方式采用乏气送粉，燃用的煤种为云岗烟煤。
6台锅炉分别于80年代中后期投产，至今已运行10年左右。
过热蒸汽的系统流程如下：饱和蒸汽由汽包经导汽管引入顶棚过热器，分三路经过尾部竖井的前后包墙及中隔墙过热器，汇集后进入布置在竖井后部的低温过热器，由此而出的蒸汽左右交叉进入大屏过热器，再经左右交叉进入后屏过热器，出来的蒸汽又经左右交叉最后进入布置在折焰角上方的高温过热器。
5型炉与8型炉在过热器系统上的区别在于，5型炉的一级减温器布置在低温过热器出口，而8型炉则布置在大屏过热器出口。
电站锅炉过热器超温原因分析
科技视界Science &TechnologyVisionScience &Technology Vision 科技视界作者简介:李宁(1983—),男,汉族,本科,助理工程师,主要从事热电工程现场管理。
0前言发展大容量高参数锅炉是我国电力工业发展的一项重要技术政策。
锅炉蒸汽参数的提高,使得过热器系统成为大容量锅炉本体设计中必不可少的受热面。
这部分受热面内工质的压力和温度都相当高,且大多布置在烟温较高的区域,因而其工作条件在锅炉所有受热面中最为恶劣,受热面温度接近管材的极限允许温度;而锅炉容量的日益增大,使过热器系统的设计和布置更趋复杂,电站锅炉中过热器超温问题也日益突出。
许多电厂在发现过热器超温威胁爆管后不得不牺牲机组运行的经济性,使锅炉做降温运行但是即便如此,仍不能彻底解决其超温问题。
本文系统全面的探讨过热器超的原因,通过分析发现影响过热器超温的原因很多,有设计、施工、检修、运行、制造、管理和煤种等诸多方面,而且这些因素又相互作用。
因此往往不是由单一因素造成,而是几个因素同时存在并交互作用的结果。
1锅炉设计及制造对过热器超温的影响1.1设计原因1.1.1热力计算不当1)炉膛的传热计算不当从锅炉炉膛的传热计算计算目的而言,使用炉膛传热计算有两个目的,第一是,进行各受热面的热平衡计算,了解各级受热面的进出口烟温和汽温,第二是,了解炉膛中受热面的热负荷分布、烟温分布、烟温介质及流速分布等。
适合于以上的目的有以下两类炉膛传热计算方法。
(1)零维模型法该方法又称常规的炉膛传热计算方法,使用该方法只能计算出一个炉膛出口烟温,以确定各级受热面的热平衡,其中有代表性的影响较大的有以下几种:①1890年由Hnason 和Orrok 提出了的经验关系式[1]。
②Mullikin 根据辐射传热的Stefan-Boltzmann 定律提出的炉内辐射传热计算公式[2]。
③前苏联中央汽轮机锅炉研究所(ЦКТИ)以ГУРBИЧ为首的研究小组在综合了大量的试验数据的基础上,提出了锅炉炉膛传热计算的半经验方法,称为ЦКТИ法[3]。
大容量锅炉高温受热面超温失效原因及对策
大容量锅炉高温受热面超温失效原因及对策程绍兵1，谭昌友2（1.广东省电力工业学校，广东广州510520；2.广东省广电集团有限公司，广东广州510600）摘要：近年来，大容量锅炉高温受热面超温爆管现象普遍，严重危及了机组的安全、经济运行。
为此，结合超温爆管事故，分析了高温受热面超温原因，介绍了受热面管子因过热或高温腐蚀而失效的机理，并提出了解决问题的相应技术措施。
关键词：大容量锅炉；受热面；超温；爆管；失效；对策Over temperature failures of high temperature heating surface in large capacityboilers: cause analysis and countermeasuresCHENG Shaobing1, TAN Changyou2(1. Guangdong Electric Power Industrial School, Guangzhou 510520, China;2. Guan gdong GuangDian Power Grid Group Co., Ltd., Guangzhou 510600, China)Abstract: The prevalent over temperature caused tube bursting of high tempera tu re heating surface in largecapacity boilers in recent years has seriously enda n gered the safe and economic operation of units. This paper analyzes the causes of the over temperatureproblem,describes the mechanism of heating surfa ce tube failures due to overheat or high temperature corrosion, and pu ts forward some countermeasures.Keywords: largecapacity boiler; heating surface; overtemperature; tubebursting; failure; countermeasure现代大型火力发电厂锅炉过热蒸汽器、再热蒸汽器超温爆管现象较普遍，不论是国产型、引进型、进口型都发生过超温爆管事故，严重影响机组的安全运行。
论电厂锅炉受热面超温爆管原因分析及预防
综上 两次锅炉受热面 的保管爆管情况 看， 都存在 着超温运 行的情况 ， 具有相对 的共 同特征 ， 分析其原 因有 ：
（ １ ） 管材 １ ２ Ｃ ｒ ２ Ｍｏ ＷＶ Ｔ ｉ Ｂ（ 钢 １ ０ ２ ） ， 已严重老 化 ， 具 有 长 期 过热材质 老化 的特 征。管材的屈服 强度和抗拉强度均显著低于 标准值 ， 管 子 的 硬 度 已严 重 低 于 标 准 的最 低 值 ， 已不 能满 足 实
与此相 应向火面的钢硬度 比背火面低 。 （ ４ ） 管子表面产生腐蚀减薄 ， 向烟侧长 时过 热， 二者 共同作
用 而使 管子发生爆 管。
４ 防范措施
４ ． １ 设备 防范 措施
（ １ ） 由于 钢 １ ０ ２这 种 材 料 组 织 不 稳 定 ， 在 设 计 寿 命 内频 繁 爆 管的现象 较为常 见， 无 法达到材 料设计 的要求 ， 为 了保 证 机
际运 行 的 需要 。
（ ３ ） 利用停炉机 会 ， 对锅炉 风烟系统挡板 、 减温水调 节器 、 燃烧器检查系统等设备进行彻底 检查， 必要 时利用其他外 界手 段确保受热面在正常的温度 下安全稳定运行。 （ ４ ） 及 时清 除炉 内管子结焦 ， 加强对结焦部分 管子 检查 ， 防 止 焦 内腐 蚀 、 老化 。 （ ５ ） 加 强 对 炉 膛 出 口受 热 面 的 出列 、 变形管子校正恢 复， 避 免 形 成烟 气 走 廊 ， 使 局 部 管子 超 温 过 热 。
组 的安全运行 ， 确定 Ｒ１ ０ ２是否还能适应机组运行 的需要 ， 必须 对割 下的管子进行寿命评估 。 必要时用进 口的 ＇ １ ９ １ 管材或更高
等 级管 材 替代 。 （ ２ ） 认真做女 子 “ 四管” 防磨 防爆检查和 炉 内管子定期取样 作
锅炉后屏过热器金属管壁超温的原因分析和防范措施
锅炉后屏过热器金属管壁超温的原因分析和防范措施本文根据我厂6号炉设备实际情况和运行工况论述了后屏过热器金属管壁超温的原因及防范措施。
标签：后屏过热器；超温；过热海勃湾发电厂6号锅炉（330MW）为哈尔滨锅炉厂有限公司生产的HG-1018/18.58-YM20型亚临界参数、一次中间再热、单炉膛自然循环汽包锅炉，设计燃用烟煤，采用平衡通风，中速磨直吹制粉系统、摆动燃烧器四角切园燃烧方式。
6号锅炉在2011年连续运行226天后，因后屏过热器泄漏于2011年11月29日停运检修、2011年12月19日修后启动、2011年12月28日停炉后更换部分管子，于2012年1月15日再次启动后，后屏过热器第12屏和14屏管子仍有超温现象，变工况幅度大时，第9屏和第10屏也有超温现象，针对这一情况，我们在6号炉进行不同工况的调整试验，进行原因分析，制定防范措施。
1 设备概况1.1 后屏过热器位置及测点布置后屏过热器布置在锅炉炉膛正上方，共计20屏，每屏有14圈管子，管壁温度测点共46点，布置为：第1、2、3、4、5、7、8、9、10、11、12、13、14、16、17、18、19、20屏，每屏在由外向里第2根管子上装有测点，只有第6屏和第15屏上是14根管子上均有测点。
1.2 主、再热蒸汽系统受热面布置简图1.3 后屏过热器管屏规格和金属材料鉴于管屏大部分采用12Cr1MoVG，且SA-213T91和SA213-TP347H钢材许用温度高于12Cr1MoVG，故运行规程中对后屏过热器管壁温度高定值为575℃。
2 后屏过热器金属管子损坏情况2011年11月29日停炉后，经检查判断，后屏过热器第10排第10根管下部直管段爆管，爆口沿管子轴向裂开，长度约为管径的2倍，为典型长期过热爆口形状，泄漏蒸汽将第9排、10排多根相邻管子冲刷泄漏或冲刷减薄。
金属检验结果如下：第10屏从炉前数第10根钢管爆管原因：长期过热导致的钢管严重球化，强度下降开裂，第10屏从炉前数第6、7、8、9、11、12根管均达5级球化；9屏从炉前数第13、14、15根均达5级球化。
锅炉后屏过热器金属管壁超温的原因分析和防范措施
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锅炉高温受热面金属超温原因分析示范文本
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Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
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锅炉高温受热面金属超温原因分析示范
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珠海电厂一期工程2×700 MW机组锅炉是日本三菱公
司制造的亚临界强制循环，一次中间再热汽包炉。
锅炉按∏
型户外布置设计。
锅炉为单炉膛四角布置燃烧器，燃烧器上下可以摆动±
30。
锅炉高度61 700 mm，炉膛断面尺寸21 463×18
605 mm。
采用四角切圆燃烧，切圆直径1 010.46 mm和
1 402.7
2 mm，逆时针旋转。
采用直吹式制粉系统，配有
6台三菱重工生产的MRS碗式中速磨煤机。
锅炉额定工况下主蒸汽温度540℃，再热蒸汽温度
568℃，给水温度278℃。
锅炉受热面布置和国产300，600 MW机组基本一
样。
自机组调试以来，锅炉高温受热面、锅炉三级过热器和三级再热器受热面管道在锅炉宽度方向产生对称的金属超温现象，即在满足蒸汽温度的情况下受热面金属超温，并由此引发了3次锅炉爆管事故，严重影响了机组的安全运行。
1 原因分析
通过燃烧调整试验，优化燃烧试验，均没有取得预期的效果。
因而进一步从炉内、锅内和结构3方面查找原因。
1.1 炉内原因分析
采用抽气式热电偶在高温烟气段(炉膛出口处)进行烟气温度场测试。
测试结果和设计烟气温度场没有原则性差异。
1.2 锅内原因分析
1.2.1 管壁金属温度测试
在受热面管子引入出口联箱处加装热电偶，测量每一排甚至每一根管子的金属温度。
图1为机组负荷在700 MW时的再热器金属温度曲线，图中表明管排的金属温度分布不均匀。
1.2.2 蒸汽流量分析
根据在受热面管道上加装热电偶测得的管子金属温度，反算蒸汽对管子的冷却程度，再计算出管子内部的蒸汽流量，最终得出管屏之间存在蒸汽流量不均的结果。
1.3 结构分析
由于三级过热器的结构型式和二级再热器和三级再热器的结构相似，现以二级再热器和三级再热器为例进行结构方面的分析。
再热器联箱T型接头区域结构如图2，从图中可以看出，在联箱的长度方向上对称布置了具有T型结构的变径结构，而超温点的对称位置就和这一对称结构相
吻合。
图2 再热器联箱T型接头区域结构图
在二级再热器进口联箱的T型接头处蒸汽的静压大，而在联箱变径后的区域内蒸汽的静压小；在三级再热器出口联箱的T型接头处蒸汽的静压大，在联箱变径后的区域内蒸汽的静压小。
因此在二级再热器入口联箱T型接头区域和三级再热器出口变径后的区域之间的静压差大，而在二级再热器入口联箱变径后的区域和三级再热器出口联箱T 型接头区域之间蒸汽的静压差就小，由于静压差的差异，引起管屏之间蒸汽流量相对不均衡。
管子内部蒸汽流量小的管壁，受到蒸汽冷却的程度比较差。
管子金属温度就比较高。
由此得出结论：由于联箱上的T型接头结构和高温受热面在联箱上引出点的不合理，引起管屏之间蒸汽流量存在偏差，是导致锅炉高温受热面金属超温的原因。
2 改进措施
根据测试和分析结果，采取以下改进措施：
(1) 改变T型接头部位的管道连接方式，即将蒸汽流量相对低的管子入口和蒸汽流量相对高的管子入口交换位置后再连接到三级再热器出口联箱上，如图2中的虚线所示。
(2) 增大蒸汽流量相对低的管道与三级再热器出口联箱接头处的管径，提高该管道的蒸汽流量。
(3) 在二级再热器和三级再热管道的连接处，对蒸汽流量相对大的管道进行节流，即加装节流孔板，以减少蒸汽流量。
(4) 提高严重超温管道的材料等级，例如三级再热器超温管子的管材由原来的T12更换成不锈钢TP347E。
3 改造后的效果
珠海电厂2×700 MW机组锅炉受热面改造后，经过机
组在不同负荷下的运行考验，基本上能够避免高温受热面管子金属出现超温现象。
改造后受热面管壁金属温度测试曲线见图1。
由于增加了节流孔板，汽流在通过节流孔后产生的涡流势必对管子进行冲刷，冲刷量的大小还有待于大小修期间进行测试跟踪。
[1]
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