火力发电厂锅炉常用材料分析

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火力发电厂常见金属材料硬度值范围

火力发电厂常见金属材料硬度值范围

火力发电厂常见金属材料硬度值范围
1.碳钢:碳钢是火力发电厂常用的材料之一,其硬度值范围在
HB120-300之间。

碳钢硬度主要取决于碳含量,碳含量越高,硬度也越高。

2.不锈钢:不锈钢由于添加了铬和镍等合金元素,具有良好的耐腐蚀性,在火力发电厂中也广泛应用。

不锈钢的硬度值范围在HB150-320之间,不同牌号的不锈钢硬度也会有所差异。

3.铸铁:铸铁是一种常见的材料,在火力发电厂中通常用于制作重负
载零部件。

铸铁的硬度值范围在HB100-300之间,不同类型的铸铁硬度也
有所不同。

4.铝合金:铝合金由于具有较低的密度和良好的导电性,被广泛应用
于火力发电厂的导线及散热片等零部件中。

铝合金的硬度值范围在HB50-170之间,不同牌号和状态的铝合金硬度也会有所差异。

5.铜合金:铜合金具有良好的导电性和导热性,在火力发电厂中常用
于电气设备、冷凝器等零部件。

铜合金的硬度值范围在HB40-150之间,
不同种类和配方的铜合金硬度也有所差异。

除了以上常见的金属材料外,火力发电厂还会使用一些特殊合金材料,如镍基合金、钴基合金等。

这些合金材料的硬度值范围因其复杂的化学组
成而具有很大的差异。

总结起来,火力发电厂常见金属材料的硬度值范围主要受材料种类、
配方以及用途等因素的影响。

以上所述仅是一些常见金属材料的硬度值范围,具体的数值还需根据具体的材料和规范进行确定。

火力发电厂锅炉运行调整与优化分析

火力发电厂锅炉运行调整与优化分析

火力发电厂锅炉运行调整与优化分析火力发电厂是利用燃煤、石油等化石能源进行发电的重要基地,而锅炉作为火力发电厂的核心设备,承担着燃烧燃料、产生高温高压蒸汽的重要任务。

锅炉运行的调整与优化是火力发电厂提高能效、降低排放、提升经济运行水平的重要环节。

本文将从锅炉运行调整和优化的角度展开,探讨火力发电厂锅炉运行的问题及解决方法。

一、锅炉运行调整与优化的重要性1. 提高能效锅炉是火力发电厂的核心设备,其燃烧效率直接关系到整个发电系统的能效。

优化锅炉运行参数,调整燃烧过程,可以使燃料的燃烧更加充分,减少能源的浪费,提高发电效率。

2. 降低排放火力发电厂的主要排放物包括二氧化碳、氮氧化物、硫化物等,而锅炉是排放的主要源头。

通过优化锅炉运行参数,减少燃料的使用量,降低燃烧产生的有害气体排放,达到环保减排的目的。

3. 提升经济运行水平通过锅炉运行的调整和优化,可以实现燃料的节约、设备的寿命延长、维修成本的降低等,从而提升火力发电厂的经济运行水平。

二、火力发电厂锅炉运行问题分析1. 燃烧效率低部分火力发电厂存在着燃烧效率低的问题,主要表现为燃料的完全燃烧不充分,导致能源的浪费。

部分火力发电厂的锅炉排放超标,主要是二氧化碳、氮氧化物和硫化物排放量偏高,对环境造成污染。

火力发电厂的能耗主要集中在燃料的消耗上,如果锅炉运行不合理,会导致能耗偏高,增加生产成本。

1. 调整燃烧参数通过监控燃料的供给量、空气的供给量、燃烧温度等参数,实现燃烧过程的优化调整,提高燃烧效率,降低排放。

2. 加强烟气净化利用先进的烟气净化设备,如除尘器、脱硫装置、脱硝装置等,对烟气进行处理,减少二氧化碳、氮氧化物和硫化物的排放。

3. 优化锅炉运行参数根据锅炉的实际情况,调整水位、压力、温度等运行参数,合理控制燃料的燃烧过程,提高锅炉的运行效率。

4. 加强设备维护定期对锅炉设备进行检修、清洗、更换损坏部件,确保锅炉设备的正常运行,降低能耗,延长设备寿命。

燃煤电厂锅炉燃料及燃烧分析

燃煤电厂锅炉燃料及燃烧分析

燃煤电厂锅炉燃料及燃烧分析摘要:锅炉作为电厂三大主机之一,其运行调整对锅炉及整个运行系统的安全稳定性和运行经济性有着重要的影响。

由于锅炉运行调整是实现电厂节能的重要方式,通过运行调整可使锅炉处于高效运行工况,减少污染物的排放。

本文将要论述的主要内容就是如何提高电厂热能动力锅炉燃料的燃烧效率,革新燃烧方式,降低资源消耗。

关键词:燃煤电厂;锅炉燃料;燃烧分析引言目前我国社会发展相对来说较为迅速,我国人口数量也在呈现增长。

而在大量的人口之下,人均资源占有量出现严重降低。

因此对于现代社会而言,只有合理运用现代化科技手段,才有可能促进资源实现合理利用,并能够开发出对人类有益的新能源。

研究表明,锅炉燃烧技术的引入,能够有效促进电厂锅炉的科学运用,电能利用率也持续提升。

一方面能够充分缓解资源短缺现象,另一方面利于节能减排,真正实现环保节能。

所以通过进行深入探讨,便于我们合理掌握电厂锅炉如何运行,充分了解燃料如何进行燃烧。

一、燃煤电厂锅炉的运行原理锅炉是燃煤电厂的主要设备之一,是实现能量转换的主要场所。

燃料进入炉膛后与炉内的空气发生剧烈的燃烧反应,实现将燃料的化学能转变为热能,同时生成大量的高温烟气,高温烟气流经水冷壁、屏式过热器、高温过热器、再热器等受热面,将热量传递给受热面内的工质,将受热面内的工质加热成一定温度和压力的水蒸汽,高温高压的水蒸汽进入汽轮机后推动叶轮旋转,将蒸汽的热能转变成机械能,驱动汽轮发电机组发电。

根据循环工质驱动方式的不同,锅炉可以分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、混合循环锅炉等。

二、锅炉燃料概述及其特征分析1、锅炉燃料锅炉从本质上讲,属于一种换热器装置。

根据能量来源不同,包括燃气燃煤燃油多种类型。

所谓的燃煤锅炉,通常是指燃料为煤。

煤通常位于炉膛进行燃烧,然后得以释放大量热量,释放的这些相应热量,能够实现将热媒水加热,使其能够达到所需实际温度,满足相关压力要求。

对于燃煤锅炉,燃料种类本身较为多样,包括了贫煤烟煤褐煤多种类型。

火力发电厂锅炉的燃料及其燃烧分析

火力发电厂锅炉的燃料及其燃烧分析

火力发电厂锅炉的燃料及其燃烧分析火力发电厂锅炉是利用燃料燃烧产生热能,再通过热交换器将热能转化为蒸汽能量驱动汽轮机发电的设备。

火力发电厂锅炉的燃料种类繁多,各有特点,而不同种类燃料的燃烧特性也各不相同。

本文将就火力发电厂锅炉的燃料及其燃烧特性进行分析。

一、燃料种类及特点1. 煤炭煤炭是火力发电厂最常用的燃料之一,主要分为无烟煤、烟煤和褐煤。

煤炭具有储量丰富、热值高、稳定可靠等特点,是火力发电厂首选的燃料。

但煤炭也存在着含硫量高、灰分多、燃烧产生大量二氧化硫等环境污染物的缺点,因此在燃烧时需要进行脱硫、脱硝等治理措施。

2. 燃油燃油是一种常见的火力发电厂燃料,其主要成分为石油馏分。

燃油具有燃烧稳定、热值高等特点,适用于快速启动锅炉、调节负荷等场合。

但燃油价格波动大、燃烧后产生大量氮氧化物等大气污染物,因此在环保要求日益严格的今天,燃油在火力发电厂中的应用受到了一定的限制。

3. 天然气天然气是一种清洁燃料,具有热值高、含硫量低、燃烧后产生的污染物较少等优点,在火力发电厂中受到了广泛应用。

天然气燃烧时不会产生固体废物,排放的二氧化碳和水蒸气等温室气体对环境影响较小。

但受天然气资源分布不均、价格波动大等因素的影响,天然气在火力发电厂中的应用受到了一定的限制。

4. 生物质能生物质能是一种可再生能源,主要由木材、秸秆、农作物秸杆等生物质废弃物制成,具有零排放、资源可再生等优点,在火力发电厂中的应用前景广阔。

生物质能的燃烧过程中产生的二氧化碳总量不增加大气中二氧化碳总量,而且可以缓解生物质废弃物对环境造成的压力,是一种绿色环保的燃料。

二、燃烧过程及特点1. 燃料燃烧的基本过程燃料燃烧是指燃料在一定条件下与氧气发生化学反应,释放出热能的过程。

燃料燃烧的基本过程可分为燃料的预热、燃烧释放热能和生成火焰三个阶段。

在锅炉燃烧室内,燃料被送入炉膛后,经过点火器的点火后开始燃烧,随着燃料的燃烧,产生的热能通过热交换器转化为蒸汽能量。

火力发电厂汽水管道集箱和锅炉受热面钢管常用钢钢号特性及其主要应用范围

火力发电厂汽水管道集箱和锅炉受热面钢管常用钢钢号特性及其主要应用范围
GB5310—2008
钢中加入少量的钢,可降低铭、铝元素由铁素体向碳化物中转移的速度,提高钢的组织稳定性和热强性,弥散分布的钢的碳化物可以强化铁素体基体。正火十回火后的组织为铁素体+贝氏体或铁素体+珠光体或铁素体+贝氏体+珠光体。该钢在
壁温W
550℃的蒸汽管道、集箱;
壁温W
580℃的受热面管子
12X1M①(「OCT45
壁温W460℃的受热面管子及省煤器管等
SA2IOA-I、
SAl06B(ASME)
STB4IO(JIS)
P235GH(EN)、
PH26(ISO)
C22、CK22、St45.8∕
III(DIN)
TU48C、
XC18(NF)>
N2024(CSN)、
CT20(ΓOCT)
15MoG∕20M
oG
GB
5310—2008
马氏体型热强钢。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ壁温≤
T91/P91、
10Cr9MoIVNbN
T/P91高的Cr量大大提高
650℃的过热
F91(ASME)
GB5310—2008
了钢的抗氧化、抗腐蚀
器管、再热器
性,Cr>Mo、Mn兀素的加
管;
XlOCrMoVNbQ-I
入保证了钢的基体强度,
壁温W
(EN)
少量的N与V、Nb在钢中
620℃的蒸汽
蒸汽腐蚀性能。焊接时应
采用低的线能量,严格执
行焊接工艺。
马氏体型热强钢,由
日本新日铁公司研发。
壁温≤
T/P92、F92
T/P92是在T/P91钢的基
650°C的过热
(ASME)

火力发电厂直流燃煤锅炉结构组成

火力发电厂直流燃煤锅炉结构组成

火力发电厂直流燃煤锅炉结构组成火力发电厂直流燃煤锅炉是目前常见的一种锅炉结构,由多个组件组成。

本文将详细介绍燃煤锅炉的结构组成。

一、锅炉主体燃煤锅炉的主体是由炉膛、燃烧室和烟道组成。

燃煤锅炉主要通过燃烧煤炭来产生热能,炉膛是燃烧煤炭的区域,燃烧室则是用来供应燃烧所需的空气。

燃煤锅炉燃烧后产生的烟气通过烟道排出,同时也通过烟道将余热回收,提高能量利用效率。

二、给水系统给水系统主要由水泵、水箱和水处理设备组成。

燃煤锅炉在运行过程中需要大量的水来产生蒸汽,给水系统的作用就是将水送入锅炉中。

水泵负责将水从水箱中抽取出来,并通过管道输送至锅炉。

为了保证水的质量,水处理设备会对水进行净化处理,避免水中的杂质对锅炉产生不良影响。

三、蒸汽系统蒸汽系统包括蒸汽管道、过热器和汽轮机。

燃煤锅炉中产生的蒸汽通过蒸汽管道输送至汽轮机,蒸汽在汽轮机中发生膨胀从而驱动汽轮机转动。

过热器的作用是对蒸汽进行加热,提高蒸汽的温度和压力,从而提高汽轮机的发电效率。

四、燃烧系统燃烧系统主要由燃烧器和燃料供给系统组成。

燃烧器是将煤炭进行燃烧的装置,它通过喷射燃料和空气来产生燃烧反应。

燃料供给系统负责将煤炭从储煤仓中输送到燃烧器,确保燃烧过程的持续进行。

五、除灰系统除灰系统用于清除燃烧过程产生的灰渣,以保持锅炉的正常运行。

除灰系统包括机械除灰和电除灰两种方式。

机械除灰通过机械设备将灰渣从锅炉中清除出来,并输送至灰渣处理区。

电除灰则利用电场力将灰渣从锅炉内壁上分离并收集起来。

六、控制系统控制系统是整个燃煤锅炉运行的大脑,它负责监控和控制锅炉的各个部分。

控制系统包括自动控制和保护装置,通过传感器和执行器实时监测锅炉的工作状态,并根据设定的参数对锅炉进行自动调节和保护。

总结:火力发电厂直流燃煤锅炉的结构组成包括锅炉主体、给水系统、蒸汽系统、燃烧系统、除灰系统和控制系统。

这些组件相互配合,共同完成燃煤锅炉的工作过程。

了解燃煤锅炉的结构组成对于提高锅炉的运行效率和安全性具有重要意义。

发电公司热电联产工程锅炉保温材料作业指导书

发电公司热电联产工程锅炉保温材料作业指导书

XX发电有限公司热电联产工程锅炉保温材料作业指导书一、工程概况:XXXX发电有限公司“上大压小” 2X350MW热电联产工程锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司自主开发设计、制造的超临界350MW锅炉。

锅炉炉型是HGTI46/25. 4-PMl型,一次中间再热、超临界压力变压运行直流锅炉,单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、冗型布置,采用不带再循环泵的大气扩容式启动系统。

锅炉岛为露天布置。

锅炉采用前后墙对冲燃烧方式,共布置5层燃烧器(前3后2),每层布置4只,共20只低NOx轴向旋流燃烧器。

设计煤种为贫煤;其锅炉本体保温主要包括:膜式水冷壁、水平烟道、后烟井(即包墙)、冷灰斗、顶部大包、渣井、燃烧器及风箱、大包内集箱管道、炉本体范围内的集箱和管道的保温以及各门孔、密封盒、集箱、顶棚等浇注料施工。

二、编制依据:《墙式对冲炉墙支撑》(F002SBB001Q061)《锅炉本体保温》(F022SBC001Q061)《锅炉本体外护板》(FOO1ARBOO1Q061)《燃烧器风箱护板》(F OOIGNHOOIQOII)《燃烧器喉口耐火材料》(F022SMF001Q061)《炉顶大包外护板》(F001ARC001Q061)《烟道外护板》(FOO1ARDOO1Q061)《复合氧化铝》(F002SBA012Q061)《电力建设施工质量验收及评价规程》第二部分(锅炉篇DL/T5210.2-2009)《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉机组篇DL/T5047-95) 《电力建设安全工作规程》火力发电厂部分(DL5009. 1-2002) 《黄台电厂“上大压小”工程2X350MW施工组织总设计》《XXXX发电有限公司锅炉、空气预热器及附属管道保温方案》(HNHTDC-9GL-C02-001)三、施工准备:(一)、主要工器具:1、工具:刀锯15把岩棉刀20把抹子10把钢丝钳10把瓦刀10把灰板10个毛刷10个灰桶10个螺丝刀25把滑子4个棕绳30m铁皮剪子15把白铁机械2套2、量具:钢卷尺15把台秤1台拐尺5把直尺3把圆规6把3、机具:陨石切割机5台手枪电钻15把电焊机8台拖拉机1辆搅拌机2台(二)、施工进度及劳力安排:1、计划工期:本工程计划于2010年8月5日开工至2010年10月13日竣工2、劳力安排:工程负责人:杨XX 专业技术组长:XXX技术负责人:XXX 安全负责人:XX班组长:XXX保温工60人,电焊工16人,起架工20人,操作工2人,白铁工20人。

火力发电厂锅炉汽包热应力分析及控制

火力发电厂锅炉汽包热应力分析及控制

火力发电厂锅炉汽包热应力分析及控制吕瑞峰Ξ(内蒙神华准能公司发电厂) 摘 要 针对410T/H自然循环汽包炉在启停过程中产生的热应力进行分析,找出主要影响因素,提出控制措施,避免汽包变形和热疲劳裂纹等缺陷的产生。

关键词 电厂;锅炉;汽包;热应力;分析;控制 神华准能公司发电厂一期工程为两台B&WB-410/9.8-M型高温高压单汽包煤粉炉,由北京巴布科克・威尔科克斯有限公司制造,分别于1992年和1993年投产。

其中,汽包作为锅炉的核心承压部件,材质为19Mn6、总长15000mm、内径Ф1600、壁厚100mm,与多根下降管、汽水管相连,是锅炉加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽。

2001年在对#2炉大修时,通过着色探伤检查发现汽包人孔门加强圈处出现长40mm,深7mm的裂纹,经分析该缺陷是由于交变的热应力产生的热疲劳裂纹,为此下面就汽包热应力产生的原因进行分析和探讨,寻求有效地控制方法,指导今后的锅炉运行工作。

1 汽包热应力产生的主要原因分析锅炉在启动和停炉过程中,汽包承受的应力主要有机械应力和热应力。

机械应力与汽包工作压力成正比,通过强度计算,在确定的汽包壁厚、直径和材质下,只要运行中不超压,机械应力的最大值是一定的。

而热应力在运行中要随着传热条件和温度场的不断变化而发生变化。

1.1 汽包上下壁热应力汽包上下壁热应力主要是轴向应力,其中切向和径向应力与之相比约低一个数量级,故可忽略不计,其中轴向应力按下式计算:σ=αE[-t+t+(t1cosθ)Y p/Y f]=αβΔtβ=EΔt[-t+t0+(t1cosθ)Y P/Y f]式中Y p,Y f———%汽包的实际热弯曲和自然热弯曲,且0<Y pY f<1;θ———研究点的极角;Δt———汽包的上下壁温差;α———金属材料线膨胀系数;E—金属材料弹性模数。

由该式可以看出影响上下壁热应力的主要因素为上下壁温差。

当上壁温度高,金属膨胀量大,下部壁温低,金属膨胀量相对较小时,造成上部金属膨胀受到限制,上部产生压缩应力,下部产生拉伸应力,且热应力与温差成正比,温差越大,产生的热应力越大。

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热力发电厂锅炉常用材料分析
摘要:随着节能、环保要求的日益提高,热力发电厂锅炉的材料向着高性能方向发展。

本文对热力发电厂锅炉目前常用材料进行探讨分析,为选用合适的材料和研发新材料提供参考依据。

关键词:热力发电厂锅炉材料
Abstract:As require of energy sources economy is advanced progressively,material for thermal power plant boiler is approached to high capability. This article analyses normal material for thermal power plant boiler at present, as a reference for selecting appropriate material and new material investigating.
Key Word: Thermal power plant Boiler Material
一、概述
由于节能、环保的需求,热力发电厂锅炉日益向高参数、高容量方向发展,锅炉常用材料也需要向高性能方向发展。

因此,我们有必要对热力发电厂锅炉目前常用材料进行分析,以便选用合适的材料,以及研发新材料以适应其发展需要。

二、锅炉主要部件常用材料牌号及其标准
1.管道材料标准
1.1国家标准(GB5310)
(1)碳素钢:20G,20MnG,25MnG。

(2)合金钢:15CrMoG,12Cr1MoVG,12Cr2MoG,07Cr2MoW2VNbB,10Cr9Mo1VNbN,10Cr9MoW2VNbBN。

(3)不锈钢:07Cr19Ni10,10Cr18Ni9NbCu3BN,07Cr25Ni21NbN,07Cr18Ni11Nb,08Cr18Ni11NbFG。

1.2美国标准(AMSE)
(1)碳钢:SA106B,SA106C,SA210C。

(2)合金钢:SA213系列-T2,T11,T12,T22,T23,T91,T92;SA335系列-P11,P12,P22,P23,P91,P92。

(3)不锈钢:SA213系列-TP304H,TP347H,TP347HFG,TP310HCbN(HR3C);
S30432(SUPER304H)。

1.3欧洲标准(EN10216)
(1)碳钢:P235GH。

(2)合金钢:10CrMo9-10,X10CrMoVNb9-1。

(3)不锈钢:X7CrNiNb18-10。

2.钢板材料标准
2.1国家标准(GB713)
(1)碳素钢:Q345R。

(2)合金钢:13MnNiMoR,15CrMoR,12Cr1MoVR。

2.2美国标准(AMSE)
(1)压力容器用碳锰硅钢板:SA299。

(2)压力容器用锰钼和锰钼镍合金钢板:SA302。

(3)压力容器用铬-钼合金钢板:SA387。

(4)中高温压力容器用碳钢板:SA515。

(5)中低温压力容器用碳钢板:SA516。

2.3欧洲标准(EN10028)
(1)P355GH。

(2)13MnNiMoNb(BHW35)。

三、锅炉汽水部分管道系统常用材料
1.水冷壁
水冷壁是锅炉的水汽转变受热面,即循环水在水冷壁中由液态变成气态水蒸汽。

下表列出了从10万千瓦的电厂到超(超)临界压力电厂所用水冷壁材料的变化情况。

表一:锅炉参数类型、机组容量变化相应对水冷壁材料要求的变化
2.过热器
过热器是把锅炉蒸汽加热到额定过热温度的受热面。

下表列出了从10万千瓦的电厂到超(超)临界压力电厂所用过热器材料的变化情况。

表二:锅炉参数类型、机组容量变化相应对过热器材料要求的变化
3.再热器
再热器是对经汽轮机高压缸做功后的过热蒸汽再次加热到额定温度的受热面。

下表列出了从10万千瓦的电厂到超(超)临界压力电厂所用再热器材料的变化情况。

表三:锅炉参数类型、机组容量变化相应对再热器材料要求的变化
4.省煤器
省煤器是对锅炉给水进行预热的受热面。

下表列出了从10万千瓦的电厂到超(超)临界压力电厂所用省煤器材料的变化情况。

表四:锅炉参数类型、机组容量变化相应对省煤器材料要求的变化
5.集箱和蒸汽管道
集箱是受热面管与蒸汽管道的过渡部件,而蒸汽管道顾名思义则是蒸汽的传输管,均采用大口径或中口径管制造。

下表列出了从10万千瓦的电厂到超(超)临界压力电厂所用集箱和蒸汽管道材料的变化情况。

表五:锅炉参数类型、机组容量变化相应对集箱和蒸汽管道材料要求的变化
四、锅炉高温工况及材料的性能要求
1.水冷壁
2.过热器和再热器
3.省煤器
4.集箱和蒸汽管道
五、锅炉常见金属事故特征分析
锅炉受热面管子是在高温、应力和腐蚀介质作用下长期工作的,当管子钢材承受不了其工作负荷时,就会发生不同形式的损坏事故。

火电厂锅炉受热面管子的常见事故主要有以下几种类型:
1.长时超温爆管
管子在高温下运行时所受的应力主要是由过热蒸汽内压力造成的对管子的切向应力,在这种应力下,管径发生胀粗;长时超温的管子钢由于原子扩散加剧,导致其组织变化,使蠕变速度相应加快,持久强度降低;因而管子达不到设计寿命就提前破坏。

(1)其宏观特征为:呈粗糙不平整的脆性断口、无明显塑性变形、管壁减薄不多、管径胀粗不明显、破口较小、边缘粗钝、外形呈狭长菱形;破口附近管子内外壁有较厚的氧化皮;破口附近管子外壁有较多纵生(平等于破口)的短小蠕变裂纹或应力腐蚀裂纹;向火侧的管壁减薄程度较背火侧的要多一些。

(2)其显微特征为:组织为铁素体加碳化物。

出现珠光体球化、石墨化、碳化物析出并聚集长大等组织变化,一般向火侧较为严重;有明显的蠕变裂纹,裂纹内部有
较厚的氧化层。

(3)其力学性能特点:爆管破口处附近材料的强度、硬度较同类新钢管显著降低;向火侧的强度和硬度较背火侧更低。

2.短时超温爆管
锅炉受热面管子在运行中冷却条件恶化、干烧,使管壁温度短期内突然上升,达到钢的临界点AC1以上,其抗拉强度急剧下降,管子应力超过屈服极限,产生塑性变形、管径胀大、管壁减薄,产生剪切断裂而爆管的现象。

(1)其常见宏观特征为:产生较大塑性变形、管壁减薄较多、胀粗明显、爆破口较大(呈尖锐喇叭形)、边缘薄而锋利;破口附近管子内外壁的氧化皮较薄,有时没有,无明显腐蚀迹象。

在水冷壁管的短期过热爆管破口内壁由于爆管时管内汽水混合物急速冲击,而显得十分光洁。

且短期过热爆管的管子外壁一般呈蓝黑色,破口附近没有众多的平等于破口的纵向裂纹。

(2)其显微特征为:有相变发生,能观察到不同程度的相变组织,如淬火或回火组织:低碳马氏体、屈氏体、贝氏体以及被拉长的珠光体和铁素体;有时有一定程度的珠光体球化现象。

(3)力学性能特征:视超温温度是否超过AC1或AC3,若是,则破口周围的管材硬度较原始管材的更高。

3.材质不良引起的爆管
材质不良的爆管是指错用钢材或错用了有缺陷的钢材造成管子提早破坏。

4.腐蚀性热疲劳裂纹损坏
锅炉受热面管子的汽水分层、省煤器管汽塞、过热器带水、减温减压阀门间隙性开启等,都有会引起温度波动,造成交变热应力,产生热疲劳裂纹。

在腐蚀介质作用之下,这些管子上的疲劳裂纹特别容易产生在表面粗糙、划痕、腐蚀坑等速度较大的有缺口区域,所以,称之为腐蚀性热疲劳裂纹。

5.其余失效
其余失效情况主要有:A)硫腐蚀;B)氢腐蚀;C)应力腐蚀;D)苛性脆化。

六、锅炉材料的发展方向
世界各国对锅炉机组的过热器和再热器用钢(特别是镍-铬奥氏体的代用钢、具有良好高温耐蚀性性能以及能防止晶间腐蚀的钢)的研究、生产和制造工艺都给予特殊的重视,以期能提高强度、减少材料用量,进而减薄管子壁厚、改善锅炉传热状况。

以日本为例,由于有强大的钢铁工业基础,日本在锅炉用钢管子上的开发、研制工作做得较多,新开发出的钢管种类也比较多,其中相当一部分已经得到ASME的批准和确认,并在世界范围内得到广泛应用,如日本的一些钢种在ASME中分别是:HCM2S命名为T23、NF616称为T92、HCM12A称为T122、细晶粒的TP347H称为TP347HFG,SUPER304H 在ASME标准中的UNS号为S30432、火SUS310JITB(即HR3C)在ASME标准中的钢号为TP310HCbN,还有日本新日铁开发的超超临界机组锅炉用钢25Ni-20Cr-Mo-Nb-Ti(NF709)。

以上所提及的都是现在已经实现并投入应用的新钢种,而未来的电站锅炉将向更高参数方向发现,以期达到节能、环保的目的,材料也将采用镍基、镍铁基合金等来替换现在的铁基材料。

参考文献:
[1]、宋琳生,电厂金属材料(第3版), 中国电力出版社
[2]、叶涛编著,热力发电厂(2003版),中国电力出版社
[3]、王慧贞主编,电厂金属材料及金属工艺学,中国电力企业联合会。

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