论电站锅炉过热器爆管原因及对策实用版
电厂锅炉过热器爆管原因
电厂锅炉过热器爆管原因发表时间：2020-11-30T15:09:59.117Z 来源：《科学与技术》2020年第21期作者：徐国壤[导读] 过热器爆管问题一直以来都是电厂运行过程中常见的故障之一，但近年来，过热器爆管问题日益严重，发生概率逐年提升，对电场稳定安全运行造成了一定的影响，徐国壤四川广安发电有限责任公司四川广安 638000摘要：过热器爆管问题一直以来都是电厂运行过程中常见的故障之一，但近年来，过热器爆管问题日益严重，发生概率逐年提升，对电场稳定安全运行造成了一定的影响，继而影响了电场的生产效率和经济效益，对国家整体的经济发展也是一种影响。
想要从根本上强化电厂的运行能力，就要从根本上对过热器爆管问题的原因进行分析，以此有效的展开预防工作，继而提升电厂综合竞争能力，促进电厂的全面发展。
关键词：电厂锅炉；过热器；爆管；原因1分析过热器爆管原因的意义在科技快速发展的今天，电与我们的生活息息相关，且用电量在不断上升。
为了能够更好地满足大容量火力发电设备的投产和人们的使用要求，需提高热工能效，完善电厂的锅炉结构。
电厂锅炉在运行时，内部各个环节释放出的流量和热量是不同的，在工作环境恶劣的情况下，很容易发生锅炉过热器爆管事故。
虽然事故发生之后可以采用衬垫、焊接等方法修复，但是锅炉的质量仍会受到一定的影响，致使很容易再次发生爆管事故。
发生过热器爆管事故的主要原因是没有根据过热器的实际运行情况进行排热处理。
因此，只有科学、有效地分析电厂锅炉过热器爆管的原因，才能实现电厂锅炉安全生产的目标，促进电厂发电效率的提升。
2锅炉过热器爆管现象发生的原因在锅炉运行的过程中，若是想避免锅炉过热器爆管现象的发生，就应当对其产生的原因，进行一定程度上额的了解，从而选择相对较为合适的预防策略，这样具有一定针对性。
因此，本段内容对锅炉过热器爆管产生的原因，进行了简要的分析和阐述：2.1温度相对较高在锅炉生产的过程中，经常是处于高温的状态下，这样就很容易发生腐蚀的现象，导致锅炉过热器管壁相对较薄，若是情况相对较为严重还会是出现爆管的现象，严重影响锅炉生产的效率。
锅炉受热面爆管原因分析及防范策略
锅炉受热面爆管原因分析及防范策略关键词：电厂；锅炉受热面；爆管原因；防范措施1、锅炉受热面爆管概述锅炉受热面爆管指的是锅炉运行的过程中突发的管道暴烈，一般伴随着较为明显爆破声和喷射而出的水及水蒸气。
此时，锅炉的气压表、水流量表、蒸汽流量表等均出现异常，锅炉炉膛内的燃烧方式也由负压燃烧变为正压燃烧，炉烟和蒸汽也从炉墙的门孔及漏风处大量喷出。
由于管道劈裂，锅炉管道系统内的气压出现异常，由于气压过低因此锅炉内的水位难以维持正常，锅炉内部炉膛的温度开始逐渐降低，排烟温度随着降低，严重时可引起炉膛灭火，造成锅炉燃烧效率降低，灰渣斗内灰量增多且伴随有湿灰。
锅炉受热面爆管出现问题时能直接引起锅炉系统运行异常，造成锅炉引风机负荷增加，电流变大，锅炉系统安全性受到影响[1]。
2、火电厂锅炉受热面爆管的原因分析2.1受热面材设计不达标导致爆管锅炉受热面是进行能量转换的重要工具，一侧的金属面需要在较为苛刻的条件下工作，而另一侧则需要两种不同的介质传递热量，这样的情况下自身设备会承受较大的负荷，而且自身工作又比较复杂，想要确保其稳定工作需要承担较大的负荷。
在这样的条件下使得其工作具有一定的特殊性，同时还对于设备的自身材料具有较高的要求，在进行设计工作的过程中相关人员需要结合实际情况做好相关内容的改善，从而设定较为明确的锅炉运行参数，同时还要考虑到自身工作的一些问题，如负荷情况以及材料的耐热性、强度以及韧性等。
如果受热材料没有达到相应的标准，在整个运行的过程中往往会因为实际温度过高从而导致管出现变化，在这样的情况下其会受到高压作用最终导致爆管，这也充分说明材质具有一定的重要性。
2.2受热面管焊接因素锅炉受热面管应用与锅炉系统中的不同部位，受热面管子与锅炉设备之间需要焊接连接，来提高受热面馆和锅炉之间的整体性与稳定性。
锅炉受热面管焊接口、焊接缝的处理等质量不达标，受热面管设计不够规范等都会造成受热面管承受高温高压荷载的能力降低。
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。
过热器的爆管原因及防治
（ ２） 反 冲 洗 的 管 路 系 统 见下 图
碧盘
反 诜ｊ 承 作 是 漏 冲 ｝ （ 鞋 疆 嗣辟 ）
（） 须进行 反冲 洗 ；不管用 户如 何重视 蒸汽 品质 ，包括 加强控 制锅炉 ３必 给水 和炉 水 的品 质与 锅炉 的稳 定 运 行 ，便 蒸汽 总 是有 些温 度 的 （ 标准 允 许 温度 ＜ ％ １ ）这 样难免 会 有少量 炉水 被带 出进入 过热 器， 目积月 累还是 会结盐 的 ，只 是 时隔 较 长而 已 。所 以反 冲 洗 对任 何 型 式 的过 热 器 都 是必 须 的 。 （） ４ 反冲洗 的工 艺程 序 ：反冲洗 工 作在停 炉 后进 行 ，锅 炉先 放尽 存水 ， 然将 ６ ～ １ ０ 的软化 水从 调 节 阀向锅 炉上 水 ，将 过 热器 灌满 水 ，直 到过 Ｏ ℃ ０ 热器 出 口集箱 放 空阀 出水 为止 ，浸 泡 ４个 小时 以上 ，使过 热器 中的盐垢 充 分溶 解 于 水 中 ，然 后 开 启 上汽 包 空 气 阀 ，关 闭调 节 阀 ， 开排 污 阀 ，调 节 反冲洗 阀汽量便 维持 ０ ２ ． 的总 给水量 左右 向过热器 进行 反冲洗 ，反冲洗 后的 水经 由上汽 包落 在 下汽 包 ，从排 污 阀流 出 。反冲洗 水 流速 要慢 ，防过 热 器 内产 生 水击 ， 以后每 隔 半个 小对 取进 出水 样 化验 一 次 ，用 电导 仪 比较 两种 水样 的含 盐量 ，直到 两种 水 样接 近 为止 。关 闭反 冲洗 双联 阀 ，改接 过热 器 出口集箱 上 的临 时压缩 空气 管 ，用 压缩 空气 吹净 过热 器 中蛇形管 内的积 水 ， 在 此 反 冲洗 工 作 结 束 。 ３防 止措 麓 为确 保 过热 器 的安 全运 行 ，平 时应 注 意 以 下几 点 ： （） 炉应按 设计 参数 运行 ，如生产 工 艺不需 压力过 高时 ，建议 加装 降 １锅 压 阀 ， 不要 使 锅 炉 降 压 运 行 。 （ ）加强 水质 管 理 ，正确 使 用排 污 。 ２ （ ）锅炉 要连 续上 水 ， 维持 蒸汽 在上 锅 筒 内的连 续清 洗 作用 。 ３ （ ） 期检 查锅 筒 内件 的完好 性与 焊缝 质量 ，不使 蒸汽 发 生短路 现象 。 ４定 （ ） 高水 位运 行 。 ５ 勿 （ ） 炉负 荷要 校 定勿 超荷运 行 。 ６锅 （） ７ 定期 进 行 反冲 洗 ，列 入管 理 制度 。 （） ８ 开炉 期间 ，不 能打开 上锅筒 的排 空 阀，要打 开过热 器 出口集箱上 的 排 空 阀 （ 佳 尺寸 为 Ｄｇ 最 ０）（ ４ 并打 开 疏 水 阀 、空 气 阀 ，有干 蒸 汽 出现 ， 将 此 疏 水 阀 、 空 气 阀 关 严 ） 以 保 证 开 炉 期 内 冷 却 过热 器 管 。 ，
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
火力发电厂锅炉过热器发生爆管的原因及采取的对策
火力发电厂锅炉过热器发生爆管的原因及采取的对策摘要：随着我国经济建设的发展，煤炭生产的需求在加大，安全、可靠、经济供电是煤矿生产的前提和保证，各种类型的大容量火力发电机组不断涌现，由于锅炉结构及运行的复杂性，当工作在恶劣条件下的承压受热部件的工作条件与设计工况偏离时，就容易造成锅炉爆管。
文章从锅炉的运行环境特点，结合现场实际，分析了锅炉过热器发生爆管的原因及采取的防范措施。
关键词：锅炉过热器爆管原因分析对策中图分类号：tk228目前经济建设的发展，导致了电力建设的不平衡，出现了大批依靠煤矿建设起来了的大型现代火力发电厂，如我厂即为4*600兆瓦坑口电厂，锅炉为上海电气生产的大容量强制循环炉，由于锅炉结构及运行的复杂性，当工作在恶劣条件下的承压受热部件的工作条件与设计工况偏离时，就容易造成锅炉爆管。
分析爆管的原因和采取预防措施，是电厂锅炉安全运行的前提和保证。
一、锅炉过热器爆管的现象1、过热器附近有响声或爆破声。
2、蒸汽流量不正常的小于给水流量。
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降低或两侧温差增大。
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。
7、引风机负荷加大，电流增高。
二、过热器爆管的原因分析1、锅炉设计、选型不当。
首先由于燃料特性存在复杂性和多样性，早期锅炉成型的产品，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。
当炉膛高度偏高时，易引起汽温偏低。
相反，炉膛高度偏低则易引起过热器超温。
其次过热器系统结构设计及受热面布置不合理。
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；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；过热器或再热器的前后级之间没有布置中间混合联箱而直接连接，或者未进行左右交叉，这样使得前后级的热偏差相互叠加。
火电厂锅炉过热器爆管的原因及处理对策探讨
火电厂锅炉过热器爆管的原因及处理对策探讨[摘要]随着我国经济建设的发展，煤炭生产的需求在加大，安全、可靠、经济供电是煤矿生产的前提和保证，各种类型的大容量自备火力发电机组不断涌现，由于锅炉结构及运行的复杂性，当工作在恶劣条件下的承压受热部件的工作条件与设计工况偏离时，就容易造成锅炉爆管。
文章从锅炉的运行环境特点，结合现场实际，分析了锅炉过热器发生爆管的原因及采取的防范措施。
【关键词】自备电厂；锅炉；过热器；爆管；原因分析；对策目前经济建设的发展，带动了煤矿生产的快速发展，电力建设的不平衡性，决定了一些煤矿的生产需要自身解决电力不足的问题，这样一些煤矿的自备电厂就应运而生，由于锅炉结构及运行的复杂性，当工作在恶劣条件下的承压受热部件的工作条件与设计工况偏离时，就容易造成锅炉爆管。
分析爆管的原因和采取预防措施，是电厂锅炉安全运行的前提和保证。
一、锅炉过热器爆管的现象1、过热器附近有响声或爆破声；2、蒸汽流量不正常的小于给水流量；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降低或两侧温差增大；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；7、引风机负荷加大，电流增高。
二、过热器爆管的原因分析1、锅炉设计、选型不当首先由于燃料特性存在复杂性和多样性，早期锅炉成型的产品，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。
当炉膛高度偏高时，易引起汽温偏低。
相反，炉膛高度偏低则易引起过热器超温。
其次过热器系统结构设计及受热面布置不合理。
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；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；过热器或再热器的前后级之间没有布置中间混合联箱而直接连接，或者未进行左右交叉，这样使得前后级的热偏差相互叠加。
电站锅炉过热器管爆管原因分析
电站锅炉过热器管爆管原因分析[摘要]过热器调温装置的设计和布置固然对于过热器系统的可靠运行起着决定性的作用，但是，锅炉及其相关设备的运行状况也会对此造成很大的影响，而后者又往往受到众多因素的综合影响。
因此，如何确保锅炉在理想工况下运行是一个有待深入研究的问题。
本文对热电站锅炉高温过热器管爆管的原因进行分析，确定超温过热及焊接质量是其主要原因，提出相应的处理对策，并介绍了处理后的效果。
【关键词】电站锅炉；过热器；爆管；超温过热前言随着锅炉容量的增大，炉内燃烧及气流情况对过热器和再热器系统的影响就相应增大。
如果运行中炉内烟气动力场和温度场出现偏斜，则沿炉膛宽度和深度方向的烟温偏差就会增加，从而使水平烟道受热面沿高度和宽度方向以及尾部竖井受热面沿宽度和深度方向上的烟温和烟速偏差都相应增大；而运行中一次风率的提高，有可能造成燃烧延迟，炉膛出口烟温升高。
如美国CE公司习惯采用，也是我国大容量锅炉中应用最广泛的四角布置切圆燃烧技术常常出现炉膛出口较大的烟温或烟速偏差，炉内烟气右旋时，右侧烟温高；左旋时左侧烟温高。
有时，两侧的烟温偏差还相当大，因而引起较大的汽温偏差。
1.过热器爆管的原因分析一般情况下，在发生过热器爆管时，为尽快恢复正常生产，尽量减少经济损失，我们一般采用快速维修法，如更换新管段、堵管、补强等措施，可是往往运行一段时间后又发生爆管。
并且非常巧合的是爆管在同一根管子、同一种材料或锅炉同一区域的相同断面层次上反复发生，这一现象充分说明过热器管爆破的根本原因未被查清，根本问题还未被解决，那么过热器管爆破的根本原因是什么呢？从技术分析的角度看，引起过热器爆管的根本原因有：过热、磨损、腐蚀、焊接质量等。
从我厂热电站锅炉高温过热器爆管情况看，其中由于金属过热造成的爆管约占30%，磨损约占15%，腐蚀约占10%，管材质量差或焊接质量差约占30%，其它原因占15%，因此受热面超温和焊接质量差是造成我厂热电站过热器爆管的主要原因。
过热器炉管爆管原因分析
珠 光 体 球 化 较 严 重 ， 致 材 料 性 能 大 幅 下 降。 导
１ Ｃ ｌ Ｖ 钢属 于珠 光体 低 合 金 热强 钢 ， 有 较 高 的 ２ ｒ Ｍｏ 具
热 强性 能 和持久 塑性 ， 常用 于制 造壁 温≤ ５ ０ 的受热 ７℃ 面管 子和壁 温≤ ５ ５ ５￣ Ｃ的集 箱 、 汽 管 道 ， 蒸 以及 锅 炉 大
的安全 许用 应力 。宏 观上也 可观 测到 爆 Ｅ处 边缘 减薄 ｌ 严重 ， 最薄 处仅 为 ０ ５ ｍｍ， 现 出过 载断 裂模 式 下 的 ．２ 呈
撕 裂 形貌 。
换管 ； 检查 高温 区 向火 面高温 腐蚀情 况 ， 发现 有严重 腐
蚀部 分 ， 打磨测 厚 ， 当厚 度不 能满 足强 度要 求时更 换 管
Байду номын сангаас
（） ４ 在不影 响使 用 的前 提下 ， 做好 过热 器管 的寿命
预测工作 。每隔 ２ ５ 小 时 ， － 万 对过 热器监 视段 割管 鉴 定， 进行 金相 组织 分 析 和力 学 性 能 实验 。当发 现 珠 光 体球化 严重 （ ～５级 ） 力 学性 能 实验 结果 低 于标 准 要 ４ ， 求时， 及时 进行更 换 。
下 的失效 。
Ｅ ］ 朱 煜．超 临 界 锅 炉 高 再 管 氧 化 皮 脱 落 分 析 与 解 决 措 施 Ｅ ｉ 中 国 ９ ｌ．
特 种设 备 安全 ，２ ０ ，（） ４ ０ ８ ７ ：６ ．
Ｅ ０ 刘 保 国 ， 必 应 ．电 站 锅 炉 几 种 常 见 钢 材 的 金 相 组 织 分 析 ［ ］ ｌ］ 杨 Ｊ．
型 锻 件 。 在 ９ ０ １ ２ ℃ 正 火 ＋ ７ ０ ７ ０ 回 火 的 热 ８ ～ ００ ２～ ６℃
锅炉屏式过热器近集箱处爆管原因分析及改进措施
事故与缺陷分析第37卷第2期锅炉屏式过热器近集箱处爆管原因分析及改进措施王军明'盖红德$蒲成成彳张良恒$王振新I（1.齐鲁石化公司热电厂淄博255499）（2.山东省特种设备检验研究院有限公司济南250101）（3.万华化学（烟台）氯碱热电有限公司烟台265618）扌商要：某电厂锅炉屏式过热器管在近集箱处发生爆管，本文通过宏观形貌检查、化学成分分析、机械性能测试及金相组织分析等方法对其爆管原因进行了系统分析。
根据分析结果推断：集箱或管子内异物堵塞，导致管子材质劣化，但仅更换炉内管段，未更换炉外材质劣化管段，最终在长期运行中发生爆管。
最后针对具体失效原因，提出了普查屏过管、失效分析、清洁工程及加强监督等改进措施。
关键词：锅炉屏式过热器长时过热爆管Cause Analysis and Improvement Measures of Tube Burst Near Headerof Boiler Platen SuperheaterWang Junming1Gai Hongde2Pu Chengcheng3Zhang Liangheng2Wang Zhenxin1(1.Thermal Power Plant of Qilu Petrochemical Company Zibo255499)(2.Shandong Special Equipment Inspection Institute Jinan250101)(3.Wanhua Petrochemical(Yantai)Chlor-Alkali Thermal Power Co.,Ltd.Yantai265618)Abstract A tube explosion near the header occurred in boiler platen superheater.In this paper,the causes of tube burst was systematically analyzed by means of macromorphology examination,chemical composition analysis, mechanical property test and metallographic structure analysis.According to the analysis results,it can be inferred that the foreign material in header or pipe is blocked,which leads to the deterioration of pipe material.However, only the pipe section in the furnace is replaced,and the pipe section with deteriorated material outside the furnace is not replaced,and finally the pipe bursts during long-term operation.Aiming at the specific failure reasons,finally some improvement measures such as general survey screen management,failure analysis,cleaning engineering and strengthening supervision were proposed.Keywords Boiler Platen Superheater Long-term overheating Tube explosion of boiler中图分类号：X924 文献标识码：B文章编号：1673-257X(2021)02-0051-04DOI：10.3969/j.issn.1673-257X.2021.02.012某热电厂1998年12月投产运行的HG-410/100-11型煤粉锅炉为四角切圆燃烧、自然循环、固态炉渣，悬挂结构的n型汽包锅炉。
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Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.
（示范文稿）
二零XX年XX月XX日
论电站锅炉过热器爆管原因及对策实用版 安全示范文本 文件编号：YF-ED-J6717
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论电站锅炉过热器爆管原因及对
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0 前言
随着我国电力工业建设的迅猛发展，各种类型的大容量火力发电机组不断涌现,锅炉结构及运行更加趋于复杂,不可避免地导致并联各管内的流量与吸热量发生差异。当工作在恶劣条件下的承压受热部件的工作条件与设计工况偏离时,就容易造成锅炉爆管。 事实上，当爆管发生时常采用所谓快速维修的方法，如喷涂或衬垫焊接来修复，一段时间后又再爆管。爆管在同一根管子、同一种材安全示范文本 文件编号：YF-ED-J6717 第 2 页 料或锅炉的同一区域的相同断面上反复发生，这一现象说明锅炉爆管的根本问题还未被解决。因此，了解过热器爆管事故的直接原因和根本原因，搞清管子失效的机理，并提出预防措施，减少过热器爆管的发生是当前的首要问题。 1 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，造成安全示范文本 文件编号：YF-ED-J6717 第 2 页 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，炉膛高安全示范文本 文件编号：YF-ED-J6717 第 2 页 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，从而安全示范文本 文件编号：YF-ED-J6717 第 2 页 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。 (3)因同屏(片)并联各管的结构(如管长、内径、弯头数)差异，引起各管的阻力系数相差较大，造成较大的同屏(片)流量偏差、结构偏差和热偏差，如陡河电厂日立850t/h锅炉高温过热器超温就是如此。 (4)过热器或再热器的前后级之间没有布置中间混合联箱而直接连接，或者未进行左右交安全示范文本 文件编号：YF-ED-J6717 第 2 页 叉，这样使得前后级的热偏差相互叠加。 在实际运行过程中，上述结构设计和布置的不合理性往往是几种方式同时存在，这样加剧了受热面超温爆管的发生。 5.壁温计算方法不完善，导致材质选用不当 从原理上讲，在对过热器和再热器受热面作壁温校核时，应保证偏差管在最危险点的壁温也不超过所用材质的许用温度。而在实际设计中，由于对各种偏差的综合影响往往未能充分计及，导致校核点计算壁温比实际运行低，或者校核点的选择不合理，这样选用的材质就可能难以满足实际运行的要求，或高等级钢材未能充分利用。 6.计算中没有充分考虑热偏差 安全示范文本 文件编号：YF-ED-J6717 第 2 页 如淮北电厂5号炉过热器在后屏设计中没有将前屏造成的偏差考虑进去，影响了管材的正确使用，引起过热器爆管。 1.2制造工艺、安装及检修质量 从实际运行状况来看，由于制造厂工艺问题、现场安装及电厂检修质量等原因而造成的过热器和再热器受热面超温爆管与泄漏事故也颇为常见，其主要问题包括以下几个方面。 1.焊接质量差 如大同电厂6号炉，在进行锅炉过热器爆管后的换管补焊时，管子对口处发生错位，使管子焊接后存在较大的残余应力，管壁强度降低，长期运行后又发生泄漏。 2.联箱中间隔板焊接问题 联箱中间隔板在装隔板时没有按设计要求安全示范文本 文件编号：YF-ED-J6717 第 2 页 加以满焊，引起联箱中蒸汽短路，导致部分管子冷却不良而爆管。 3.联箱管座角焊缝问题 据调查，由于角焊缝未焊透等质量问题引起的泄漏或爆管事故也相当普遍。如神头电厂5号炉(捷克650t/h亚临界直流锅炉)包墙过热器出口联箱至混合联箱之间导汽管曾在水压试验突然断裂飞脱，主要原因是导汽管与联箱连接的管角焊缝存在焊接冷裂纹。 4.异种钢管的焊接间题 在过热器和再热器受热面中，常采用奥氏体钢材的零件作为管卡和夹板，也有用奥氏体管作为受热面以提高安全裕度。奥氏体钢与珠光体钢焊接时，由于膨胀系数相差悬殊，已发生过数次受热面管子撕裂事故。 安全示范文本 文件编号：YF-ED-J6717 第 2 页 此外，一种钢管焊接时往往有接头两边壁厚不等的问题，不同壁厚主蒸汽管的焊接接头损坏事故也多次发生。一些厂家认为，在这种情况下应考虑采用短节，以保证焊接接头两侧及其热影响区范围内壁厚不变。 5.普通焊口质量问题 锅炉的受热面绝大多数是受压元件，尤其是过热器和再热器系统，其管内工质的温度和压力均很高，工作状况较差，此时对于焊口质量的要求就尤为严格。但在实际运行中，由于制造厂焊口、安装焊口和电厂检修焊口质量不合格(如焊口毛刺、砂眼等)而引起的爆管、泄漏事故相当普遍，其后果也相当严重。 6.管子弯头椭圆度和管壁减薄问题 GB9222-88水管锅炉受压无件强度计算标准安全示范文本 文件编号：YF-ED-J6717 第 2 页 规定了弯头的椭圆度，同时考虑了弯管减薄所需的附加厚度。该标准规定，对弯管半径R>4D的弯头，弯管椭圆度不大于8%。但实测数据往往大于此值，最大达21%，有相当一部分弯头的椭圆度在9%～12%之间。 另外，实测数据表明，有不少管子弯头的减薄量达23%～28%，小于直管的最小需要壁厚。因此，希望对弯管工艺加以适当的改进，以降低椭圆度和弯管减薄量，或者增加弯头的壁厚。 7.异物堵塞管路 锅炉在长期运行中，锈蚀量较大，但因管径小，无法彻底清除，管内锈蚀物沉积在管子底部水平段或弯头处，造成过热而爆管。在过热器的爆管事故中，由干管内存在制造、安装安全示范文本 文件编号：YF-ED-J6717 第 2 页 或检修遗留物引起的事故也占相当的比例。如长春热电二厂1号炉因管路堵塞造成短时超温爆管。 8.管材质量问题 钢材质量差。管子本身存在分层、夹渣等缺陷，运行时受温度和应力影响缺陷扩大而爆管。由于管材本身的质量不合格造成的爆破事故不像前述几个问题那么普遍，但在运行中也确实存在。 9.错用钢材 如靖远电厂4号炉的制造、维修过程中，应该用合金钢的高温过热器出口联箱管座错用碳钢，使碳钢管座长期过热爆破。为此，在制造厂制造加工和电厂检修时应注意严格检查管材的质量，加以避免。