锅炉过热器爆管原因分析及对策标准范本
安全管理编号：LX-FS-A56182
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to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or
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锅炉过热器爆管原因分析及对策标准范本 精编范本，实用简洁 安全管理编号：LX-FS-A56182
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锅炉过热器爆管原因分析及对策标准范本
使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。
摘 要：锅炉承压部件的安全运行对整个电厂的安全至关重要。文章结合微水电厂实际，分析了过热器爆管泄漏的机理、原因及实际采取的一些对策，以求对锅炉过热器设备的完好运行有所裨益。
关键词：锅炉
过热器 爆管 电网
1 前言
据统计，河北省南部电网锅炉各种事故约占发电厂事故的63．2％，而承压部件泄漏事故又占锅炉事故的86．7％。因此迫切需要大幅度降低锅炉临修次数。下面结合微水电厂实际，分析过热器爆管泄漏的精编范本，实用简洁 安全管理编号：LX-FS-A56182
第2页 / 总2页 机理、原因及采取的一些对策。
微水发电厂锅炉型号为HG－220／100－4，露天布置，固态排渣煤粉炉，四角切圆燃烧，过热器由辐射式炉顶过热器、半辐射屏式过热器、对流过热器和包墙管4部分组成。减温水采用给水直接喷入，分两级减温。炉顶管、包墙管和第二级过热器管用ø38×4．5的20号碳钢管组成。第一级过热器和屏过热器用ø42×5的12Cr1 MoV钢管组成。
2 过热器爆管的主要原因
2．1 超温、过热和错用钢材
2．2 珠光体球化及碳化物聚集
针对12Cr1 MoV钢分析，试验表明当12Cr1
MoV钢严重球化到5级时，钢的室温强度极限下降约11kg／mm2。微水发电厂1993年4月过热器爆管的统计资料表明：因局部长期过热，珠光体耐热钢精编范本，实用简洁 安全管理编号：LX-FS-A56182
第2页 / 总2页 已达到了5级球化现象，而它的塑性水平仍然比较高。发生球化现象以后，钢的蠕变极限和持久强度下降。通过580℃下对12Cr1 MoV钢的持久爆管试验，可以看出到了球化4级的钢管，其持久强度降低1／3。影响珠光体耐热钢发生球化的因素主要有温度、时间、应力和钢材的化学成份等。在钢中掺入“V”这种强碳化物元素，可以阻碍珠光体的球化过程，只要能形成稳定的碳化物，则球化过程减速。
通过对12Cr1 MoV管试验发现，温度在540℃时，随着运行时间的增加，钢的工作温度下蠕变极限和持久强度也相应降低。随着运行温度的提高、时间的延长、应力的变化都会加速合金元素的固溶体和碳化物间的重新分配现象。
2．3 焊接质量
钢材焊接质量也是影响安全的重要因素之一。焊精编范本，实用简洁 安全管理编号：LX-FS-A56182
第2页 / 总2页 接的缺陷一般指焊接接头裂纹未熔合、根部未焊透、气孔、夹渣、咬边，焊缝外形尺寸不合格以及焊接接头的金属组织异常等现象。
2．4 金属在高温下的氧化和腐蚀
2．5 飞灰磨损
飞灰磨损一般发生在高温过热器下部弯头位置，飞灰的浓度增大，灰粒的冲击次数增多，磨损更剧烈。
2．6 锅炉运行的影响
2．6．1 热偏差
由于结构和运行条件的影响，运行中某些管子的蒸汽温度和焓增量会超过整个管组的平均值，即热偏差产生热偏差的管子，管内蒸汽温度较高，甚至远超过了金属的管壁温度，从而造成长期严重超温。
形成热偏差的原因有以下2方面： 精编范本，实用简洁 安全管理编号：LX-FS-A56182
第2页 / 总2页 a．过热器受热不均匀
热负荷大的管子，吸热量则大，焓增量也大，其蒸汽温度和管壁温度也较高，受热产生热力偏差，另外烟气中温度场和速度场分布不均匀性等，也会产生影响。
b．管内流量不均匀
对于屏过而言，可以使外圈管子短路，减小其阻力，增大蒸汽的流量；除外圈管子外，余下的蛇形管分成2部分：第1个U形管靠近外圈的管子到第2个U形管换到里面，其它的以此类推。这样可减小受热不均，同时各管的长度比较接近，可减少因管子的阻力差而造成的流量不均，在运行时应保持燃烧稳定，防止火焰中心偏斜，消除局部结渣现象，喷燃器投入力求均匀。
2．6．2 影响汽温的因素
2．6．2．1 烟气侧
a．燃料性质的变化 尤其是水分和灰分增加精编范本，实用简洁 安全管理编号：LX-FS-A56182
第2页 / 总2页 时，燃料的热值降低，须增加燃煤量，使汽温升高。如果煤粉变粗，着火延迟，则炉膛出口烟温升高，相应汽温升高，造成管壁的金属温度上升。
b．风量配比变化对汽温的影响
炉内的过剩空气量增加时，由于低温空气吸热，使炉膛温度降低，辐射传热减弱，燃烧生成的烟气量增加，烟气流速加快，对流传热增加，因而汽温升高；另外由于配风工况的不同，使火焰中心发生偏斜，如增大上二次风，减小下二次风，火焰中心会偏低。
c．喷燃器的运行方式往往会影响火焰中心的温度，影响汽温的改变。
d．受热面的清洁程度会对汽温产生影响。
2．6．2．2 蒸汽侧
a．炉负荷的变化
对于对流式过热器而言，汽温随负荷增加而升高，而对于辐射式过热器，汽温随精编范本，实用简洁 安全管理编号：LX-FS-A56182
第2页 / 总2页 负荷增加而下降。
该厂采用的是半辐射式过热器，其优点是吸收了一部分炉膛的热量，有效降低了炉膛的出口温度，防止了对流受热面的结渣，装置屏式过热器后，使过热面布置在高温烟气区域，减少了金属的消耗量。由于蒸汽温度较低，管壁金属温度相应低，汽温的变化比较平稳，易于调节。
b．饱和蒸汽湿度的变化
当运行工况不稳定，尤其是水位过高或炉负荷突增，而汽包内汽水分离装置效果又不佳时，便会使饱和蒸汽的湿度增加，增加的水分要吸收汽化热，从而使汽温下降，若大量带水还会使汽温急剧下降。
c．减温水的变化
当减温水量或水温发生变化时将引起蒸汽侧的总需热量变化，相应的汽温也要变化。 精编范本，实用简洁 安全管理编号：LX-FS-A56182
第2页 / 总2页 d．给水温度变化
当给水温度下降时，给水变为饱和蒸汽所需的热量增多，如果保持燃煤量不变，则蒸发量下降，但烟气传给过热器的热量基本不变，因而使过热汽温上升，相应管壁温上升。
e．蒸汽压力变化
根据热力学，压力升高，温度升高，当炉负荷大于外界负荷时，则汽压升高，温度升高；反之，如果锅炉的蒸发量在每时等于外界负荷则汽压稳定，汽温也恒定。
3 实例分析及对策
3．1 泄漏实例
a．由于过热器局部材质不当，使管子长期超温运行，导致爆破泄漏 该厂1989年更换的原西德St45．8／Ⅲ低过管，因含碳低运行3月后爆破。
b．过热器联箱出入口钻孔未完全钻透并被铁屑等杂物堵塞，造成管子长期过热或短期干烧 该厂＃精编范本，实用简洁 安全管理编号：LX-FS-A56182
第2页 / 总2页 6炉1988因联箱出入口未完全钻透，孔底留有三分之一的周径、2 mm的底边，造成管内蒸汽流量减少，长期过热使屏过第5屏第17根管爆管泄漏。
3．2 对策
该厂＃6、＃7炉分别于1974年、1975年投运以来，过热器共发生爆管21次，究其原因主要是磨损、高温腐蚀、材质老化、过热引起。针对上述情况，采取了如下对策。
3．2．1 运行
a．调整了一级、二级减温水的比例，使管子的壁温由580℃降低为540℃ 该厂装有2级减温器，分别串联在过热器之间，第1级水量为3．5 t／h，减温幅度为10℃，第2级水量为3．7 t／h，幅度为18℃，采用给水直接喷入。第1级在低过和屏过之间的低温段过热器出口环形联箱两侧，第2精编范本，实用简洁 安全管理编号：LX-FS-A56182
第2页 / 总2页 级安装于高过的中间联箱。第1级粗调喷水量决定于减温器前的蒸汽参数，并保证屏过管壁温度不超过允许值；第2级作为细调，控制过热器的出口汽温在额定值。
b．烟气侧的调节
改变过热器的对流吸热量，通常靠改变经过过热器的烟气量和烟气温度来实现。燃烧工况的改变对汽温有一定影响，因此，在锅炉运行中，应根据实际情况，改变喷燃器的倾角和上、下排喷燃器的运行方式，从而改变火焰中心的位置和炉膛出口烟温，并通过调节风量挡板，使流经过热器的烟气量发生变化而达到调节汽温的目的。应注意的是，喷燃器的运行方式和风量的调节，首先应满足燃烧的要求，这有利于设备的安全和提高锅炉效率，因此烟气侧调整只能作为辅助手段。此外，当负荷过低时，不能用上倾火焰中心高度来增加汽温，以防止锅精编范本，实用简洁 安全管理编号：LX-FS-A56182
第2页 / 总2页 炉灭火或煤粉在烟道内再燃烧而发生事故。
3．2．2 控制汽温的变化
a．调节燃煤量
该厂是直吹式制粉系统，出力大小直接影响锅炉的蒸发量。当锅炉负荷有较大变动，需启、停1套制粉系统时，投入的喷燃器应均衡。当炉负荷变动不大时，可通过调节运行着的制粉系统出力来解决。如：负荷增加，开大排粉机进出口风量挡板，增加磨煤机出力使磨煤机内少量的存煤作增负荷时缓冲调节，然后再增加给煤量。
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施
锅炉在工业生产中起着至关重要的作用，而锅炉受热面爆管是一种常见的事故，可能会造成较大的安全隐患和生产损失。对于锅炉受热面爆管的原因进行分析，并采取相应的防范措施，对于保障生产安全和提高锅炉运行效率具有十分重要的意义。
1.水质问题
水垢是导致锅炉受热面爆管的主要原因之一。当水中含有较多的钙、镁等离子时，易在受热面上析出沉积物，形成水垢。水垢的热导率较低，导致受热面温度升高，从而造成了受热面的变形和损坏，最终引发爆管事故。
2.锅炉操作不当
锅炉操作的不当也是导致受热面爆管的原因之一。如果锅炉水位过低、过热温度过高或进水量不足等操作不当的情况下运行锅炉，会导致受热面温度升高，从而引发受热面爆管。
3.锅炉设计缺陷
在锅炉设计中，如果受热面的材质选择不当、受热面结构设计不合理等问题存在，也会导致受热面爆管。例如受热面弯曲半径过小、焊接质量不过关等问题都可能成为导致受热面爆管的隐患。
4.过热
过热是导致锅炉受热面爆管的常见原因之一。在运行过程中，过热面积水减少，受热面温度会急剧升高，如果锅炉在这种情况下继续运行，会导致受热面的变形和损坏，最终产生爆管。
二、锅炉受热面爆管的防范措施
1.合理选择和处理水质
对于水质问题，可以通过水处理设备对水进行适当的软化处理，减少水中溶解的盐类离子和杂质的含量，避免在受热面上形成水垢，从而减少受热面爆管的风险。
2.严格执行操作规程
对于锅炉操作不当而导致的受热面爆管，可以通过严格执行操作规程，加强人员培训和管理，确保运行人员严格按照操作规程进行操作，及时调整水位、压力等参数，减少受热面的温度升高，降低爆管的风险。 3.定期进行检查和维护
定期对锅炉进行检查和维护，及时发现和处理受热面的问题，确保受热面结构完好、焊接牢固等，避免因为设计缺陷而导致受热面爆管。
供热锅炉过热器的爆管原因及措施
供热锅炉过热器的爆管原因及措施
张 洋
（哈尔滨锅炉供暖经营有限责任公司道外第二供暖分公司，哈尔滨１５００００） ・城建卫生・
喃要】锅炉过热器是回收锅炉烟气能量的，使锅炉出来的蒸汽可以获得加热。变为千蒸汽，有利于提高锅炉热效 率，也有利于蒸汽轮机避免水击，回热器是从蒸汽轮机的乏蒸汽中回收能量，加热进入锅炉的循环水。这些装置是大型 锅炉蒸汽系统的辅助集热装置，都有利于提高锅炉系统的能量效率，能够把饱和蒸汽加热到具有一定温度的过热蒸汽
提高电站效率。本文分析了锅炉过热器的爆管原因及采取的措施。
【关键词】供热锅炉：过热器：爆管原因：采取措施
一、爆管原因
某热电有限公司是地方热电企业， 装有五台ＵＧ一３５／３．８２一Ｍ１１型中温中压
链条锅炉。主要承担市区供热及企业用 汽。冬季，由于热负荷太高，所有炉同时
并列运行，仅能勉强满足供热用户的需 要。供热能力的不足，造成了生产紧张、
无备用炉的现状 ５号炉从１１月ｌ２日运行到ｌ２月２７日 出现了过热蒸汽超温的现象，使此炉带 负荷能力降低，供汽量减少。经检查，超
温是由于炉膛受热面结焦引起的。如果 停炉处理，供汽形势将更加紧张。为此．
决定正常运行中投入清灰剂．以解决炉 膛受热面结焦的问题。１５天后．５号炉蒸 汽流量一直下降，从３５吨降到２３吨．最后
突然降到１１吨，并有烧正压现象。５号炉 被迫紧急停止运行。停炉后发现高温段
过热器左侧第六排管子有一管段爆管。破口
呈喇叭形，壁厚减薄厉害．管子严重胀 粗，管径由 ３８胀到 ４ｌ，周围管段均有
不同程度胀粗现象。管子破口边缘锋利． 从破口情况分析，系瞬间过热爆管所致。
二、爆管原因分析 １．汽水分离不良引起过热器爆管
检查其运行记录，给水及炉水分析数据 都正常；没有严重超负荷情况；水位自控
工作正常，没出现过满水或水位过高的
现象。取出其堵塞物观察为黑色、溶解性 较好。从上述运行情况的调查及分析测
定数据，排除了汽水共腾：严重超负荷： 满水等原因而引起的事故。
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。其中焊接工艺对受热面的影响性较大，焊接过程中出现的焊接不吻合等问题都会给受热面爆管留下隐患，而焊接过程中留下的咬边、夹渣等会加剧受热面管的老化和腐蚀程度，因此增加了锅炉受热面爆管的可能。
过热器爆管的根本原因及对策
1 / 7 过热器爆管的根本原因及对策
二十世纪八十年代初，美国电力研究院经过长期大量研究，把锅炉爆管机理分成六大类，共22种。在22种锅炉爆管机理中，有7种受到循环化学剂的影响，12种受到动力装置维护行为的影响。我国学者结合我国电站锅炉过热器爆管事故做了大量研究，把电站锅炉过热器爆管归纳为以下九种不同的机理。
1、长期过热
1.1失效机理
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。这样，管子的使用寿命便短于设计使用寿命。超温程度越高，寿命越短。在正常状态下，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。在不正常运行状态下，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。长时超温爆管根据工作应力水平可分为三种：高温蠕变型、应力氧化裂纹型、氧化减薄型。
1.2产生失效的原因
(1)管内汽水流量分配不均；
(2)炉内局部热负荷偏高；
(3)管子内部结垢；
(4)异物堵塞管子；
(5)错用材料；
(6)最初设计不合理。
1.3故障位置
(1)高温蠕变型和应力氧化裂纹型主要发生在高温过热器的外圈的向火面；在不正常的情况下，低温过热器也可能发生；
(2)氧化减薄型主要发生在再热器中。
1.4爆口特征
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。管壁发生蠕胀，管2 / 7 径胀粗情况与管子材料有关，碳钢管径胀粗较大。20号钢高压锅炉低温过热器管破裂，最大胀粗值达管径的15%，而12CrMoV钢高温过热器管破裂只有管径5%左右的胀粗。
(1)高温蠕变型
a.管子的蠕胀量明显超过金属监督的规定值，爆口边缘较钝；
关于锅炉过热器爆管原因及控制措施的分析
关于锅炉过热器爆管原因及控制措施的分析
摘要 锅炉过热器出现爆管现象很大原因是锅炉焊接过程质量不合格、选择的水质无法满足要求，且过热器长期高温甚至是超高温的状态等。本文主要分析锅炉过热器爆管的一些常见原因，并提出相对应的解决措施，旨在能够解决过热器爆管现象，保障锅炉运行的安全。
关键词 锅炉；过热器爆管；原因；措施
0引言
锅炉过热器爆管是电厂常见第一种事故类型，在电厂的事故总数中占有50%以上的份额。这种爆管事故带来危害较为严重，因此找出引起爆管的主要原因并提出有效解决爆管的方法是电厂迫切需要解决的一个重大难题。本文以某一电厂锅炉为例，使用的过热器组成部分有半辐射屏、包墙管以及辐射式炉顶组成。使用的钢管型号为Φ38×4.5的20号[1]。烧炉减温使用的是直接给谁的方式。
1 爆管原因
1）锅炉长期高温所致。屏式过热器沿火面的地方经常会因为炉内温度过高受到腐蚀，造成整个锅炉管壁慢慢变薄甚至穿孔，直至出现爆管。具体的高温导致爆管的原因为：加热燃烧的煤矿在高温作用下产生大量会膨胀的物质，如碱、硫等；高温腐蚀产生的腐蚀产物会加快各种腐蚀物质的蔓延，如硫化铁，从而使整个锅炉在运行期间持续不断的受到腐蚀；锅炉在不断运行中，其使用的燃料燃烧后产生物质会加快高温腐蚀的物质，如常见的氯、矾等化学物质；锅炉内某些地方受热更多，因此其热负荷相对其他地方比较高，有些低熔点且会产生腐蚀作用的化合物会粘贴在这个温度较高的墙壁，最后导致锅炉受到高温腐蚀，这种化合物多属于硫质化合物[2]；
2）锅炉制作时焊接质量不过关。锅炉在制作过程中需要使用几块钢管进行焊接，若焊接过程中出现焊接部位有裂缝、有气孔或者夹有一些其他的杂物那么在锅炉运行时这些部门更容易受到高温侵蚀，以致最后焊接处穿孔或包装现象出现。在分析严重电厂的锅炉焊接状况时发现，锅炉或多或少存在这些缺陷、可见焊接处一点小的异常也会造成锅炉过热器爆管的出现；
3）选择的水质不合格所致。水有硬度高和硬度低的划分，且内部的Cl-浓度各有不同，一般而言若减温水给水的硬度比较高，且内部的Cl-浓度也都比较大的情况下，锅炉过热器在运行过程中其管壁上就会容易产生大量的结垢和结盐[3]。这两种物质在不断累计下就会腐蚀整个管壁，最后使管壁变薄以致穿孔爆管。在更换给水后得到缓解。如某电厂的锅炉出现爆管后，相关部门对锅炉进行全方位的检查后发现，该锅炉的过热器内部含有大面积的结垢和结盐，将这些结垢和结盐进一步检验后发现，出现这两种物质的主要原因是锅炉的减温水给水在水质太硬且Cl-浓度不合要求，浓度较高，所有才会造成爆管出现。该电厂为了
超临界锅炉高温过热器爆管原因分析及对策
1 超临界锅炉高温过热器爆管原因分析及对策
对某电站超临界锅炉T91钢高温过热器爆管进行试验分析，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.。
关键词：火电厂；T91钢；高温过热器；超临界锅炉；爆管；堵塞；长时过热；
引言
过热器是电站锅炉受热面的重要组成部分，工作压力、温度均最高，是受热面中工作条件最为恶劣的部件.。由于压力等级的提高，超超临界机组的承压部件在结构上发生了很大的变化，尤其是锅炉受热面管径急剧变小，使异物很容易在内径较小的水冷壁、过热器区域堵塞而造成爆管，特别是双U布置的过热器，异物更不易被蒸汽带走，造成流通面积减少，导致部分管子因冷却不足而发生爆管.。
1爆管情况
某电站超临界机组锅炉运行中分散控制系统（DCS）发出锅炉四管泄漏报警，就地检查发现锅炉水平烟道上部标高71m处有明显泄漏声，初步判斷为末级过热器泄漏，随即申请停机.。停机冷却后进入炉内检查，发现初始泄漏点为末级过热器出口段右数第10屏前数第11根管，泄漏点距离下弯头9.0m，距离顶棚2.8m，泄漏的蒸汽将附近12根管吹损泄漏.。
该锅炉为SG-2080/25.4-M969型变压运行直流炉，四角切向燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、半露天布置、全钢构架∏形结构；2 额定蒸发量为2080t/h，过热器出口压力为25.40MPa，再热器出口压力为4.41MPa，过热器出口温度为571℃，再热器出口温度为569℃.。至此次停机，累计运行仅12079h.。
末级过热器横向布置82屏，分前后两片，逆流布置；横向节距为224.0mm，纵向节距为76.2mm；每片13根管.。初始泄漏管子规格为38.1mm×8mm，材质为SA213-T91.。
屏式过热器爆管原因分析及处理
屏式过热器爆管原因分析及处理
屏式过热器是一种常见的锅炉设备，它广泛应用于火力发电、化工、石油化工等领域。在使用过程中，过热器爆管是一种常见的故障现象，一旦发生爆管，不仅会影响锅炉的正常运行，还可能造成严重的安全事故。对屏式过热器爆管的原因进行分析并采取相应的处理措施非常重要。
1. 高温烟气腐蚀
屏式过热器在工作过程中，会受到高温烟气的冲击，如果烟气中含有酸性气体或其他腐蚀性成分，就会对过热器管道造成腐蚀。长期的腐蚀作用会导致管壁变薄，最终爆管。这种情况下，需要定期清理烟气中的腐蚀性成分，对过热器进行防腐蚀处理，并选用抗腐蚀能力更强的材质。
2. 过热器温度过高
过热器在运行过程中，如果温度超过设计要求或者超过材料的标准温度，就会导致过热器管道的变形和热应力过大，从而发生爆管。这种情况下，需要及时调整锅炉的工作参数，降低过热器的温度，确保在正常范围内运行。
3. 管道设计不合理
一些过热器爆管事件的原因可能源于管道设计不合理，比如管道弯曲过大、支撑不良等问题。这些都会导致管道受力不均匀，加速管道的疲劳破坏。在日常维护中，需要对管道的设计进行检查，确保合理性。
4. 固体颗粒侵蚀
在燃烧过程中，燃料中的固体颗粒可能会对过热器管道造成侵蚀，导致管道壁变薄，最终爆管。为了防止这种情况的发生，可以在过热器出口处设置灰分分离器，尽量减少固体颗粒的侵蚀。
5. 热应力
过热器在使用过程中，由于长期的高温和急剧温度变化，会导致管道受到热应力。这种热应力会使管道的疲劳寿命大大降低，最终导致爆管。为了减轻热应力的影响，可以优化过热器的工作参数，减少温度和压力的波动。
二、屏式过热器爆管的处理方法
1. 加强日常维护 为了及时发现管道的异常情况，需要加强对过热器的日常维护，包括定期清理管道内的积灰、检查管道的腐蚀情况、加强管道的支撑等。
锅炉高温过热器爆管原因分析及措施
第
7期王晓华
，等
:锅炉高温过热器爆管原因分析及措施-155 -
锅炉高温过热器爆管原因分析及措施
王晓华，张军，张征华，刘为民
（陕西未来能源化工有限公司热电车间
，陕西榆林
719099）
摘要:
分析陕西未来能源化工有限公司热电车间锅炉高温过热器出现的管壁减薄以及爆管原因，以及消除这一现象的具体处理措施和
检修的一些经验。
关键词：
高温过热器;爆管;管壁减薄
；吹灰器
中图分类号：
TQ052.6 文献标识码：
B 文章编号：
1008-021X（2021）07-0155-02
陕西未来能源化工有限公司热电车间锅炉为哈尔滨哈锅
工程技术有限公司设计制造
，锅炉型号
:HGG-480/9.81-YM,型
式为高温高压、自然循环、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、
紧身封闭、全钢构架（主、副双钢架）、全悬吊结构、回转式空气
预热器、“
n ”型布置汽包锅炉。
锅炉炉内水平烟道布置蛇形悬吊管高温过热器
，规格卩
42
*5,材质
12Cr1MoVG。高温过热器和屏式过热器之间炉膛宽
度方向东西侧分别安装有一台长伸缩式吹灰器。设有蒸汽吹
灰系统
,22只炉膛吹灰器布置在炉膛区域
,6只长伸缩式吹灰
器布置在炉膛岀口对流水平烟道区域
,2只空预器双介质伸缩
式吹灰器
;吹灰蒸汽均由低过岀口集箱接岀
，经减压后进入各
吹灰器;管路中设有疏水点；锅炉整套吹灰实现程序控制。高
锅炉高温过热器受热面迎风面在
1#、
2#长伸缩式蒸汽吹灰
器喷嘴运动吹扫轨迹区域上下
1 m高度范围内有明显蒸汽吹
损迹象，岀现较深密集凹坑、吹蚀减薄、过热器爆管现象，部分
管子减薄
2 mm。主要集中在烟气迎风面向后管排的第
2、
3列
管（有护瓦的为第
1列）。
存在磨损减薄的具体部位为过热器西数第
1、
3、
4、
11、
42、
45、
46、
47、
50、
51、
52、
62、
70、
71、
72、
73、
77、
78、
79、
81、
89、
91、
96、
97、
101、
102、
104、
105屏
，共
30屏共计
36根。高温过热器管实
锅炉高温过热器爆管原因分析及防范措施
科艘专论 锅炉高温过热器爆管原因分析及防范措施 刘双华 吉林松花江热电有限公司１ ３２００２ 【摘耍ｌ高温过热器是锅炉的主要构件之一，高温过热器爆管事故的 发生不仅给电厂企业带来安全隐患也会造成较大的经济损失。本文作者通 过对高温过热器爆管事故原因进行分析，并提出了相应的防范措施，希望本 文可以应用于其他同类型管材，对有效解决高温过热器爆管事件提供解决 方法，具有一定的理论和显示意义。 【关键词】高温过热器；爆管；原因分析；措施 １．前言 随着社会的不断进步与发展，我国电力工业建设也在改革发展大潮 中大步前进，在此期间，在电力行业范围内涌现出了各种类型的火力发 电机组，这些锅炉具备较为复杂的运行结构及运行原理，这将导致锅炉 内并联管的吸热量发生变化。高温过热器管是锅炉内部的主要构件之 一，由于始终工作在恶劣的环境中，长期被飞灰、烟气以及火焰等所笼 罩致使其失去效能，当高温过热器管的工作条件及设计工况受恶劣环境 影响出现偏差时，就会使其构成材料的组织与性能发生变化，进而造成 锅炉高温过热器爆管，严重影响了火力发电机组的安全运行，给电力工 业带来较大的安全隐患及经济损失。因此，对锅炉高温过热器爆管原因 进行分析并提出解决措施具有一定的现实意义。 ２，锅炉高温过热器爆管检查分析 ２．１宏观检查分析 本文作者对某电厂２＂１００ＭＷ锅炉高温过热器爆管事故进行分析。 技术工作人员在锅炉停止工作后采用内窥镜设备对高温过热管入ＩＥＩ的相 关部件进行检查，在过热管座节流孔板、ｕ型弯管的底部均没有发现问 题亦没有堵塞物。经过细致的排查后，技术人员发现高温过热器管是沿 着纵向开裂的，爆破的外形似喇叭，爆裂口边缘呈薄刀片状，经过技术 人员的反复检查认为过热器管爆Ｆ：Ｉ是韧性撕裂破损所致，爆管后管径 粗涨了２３％，这种现象是由于过热器管短时间受高热所致。除此之外， 过热器管的其他部位由于受热也出现管壁变薄的现象，但管径粗涨程 度未受到较大影响，管壁厚度仍在技术标准范围之内。 ２．２微观组织检查分析 技术人员通过对高温过热器管爆管口相关组织进行检测发现爆管 处出现许多小裂纹，有些地方由于温度过高出现撕裂的小孔洞，其显微 组织也发生了变化，形状变为条带状，过热器管的碳化物也出现了一定 程度的球化现象。技术人员通过显微镜观察，发现过热器管的内部被氧 化程度较低，这也说明了短时间高温不能促进对管内壁的氧化作用，而 通常情况下，锅炉在开启之前没有出现长期超温的现象。此外，高温过 热器管的焊缝连接处以及管径都没有出现形状改变或粗涨的现象，所 以高温过热器管的焊缝不可能是由于受到剪切力造成断裂所致。经过 技术人员多次排查，发现高温过热器管焊缝的焊接质量均处于合格标 准范围之内，技术人员通过对密封盒内所有焊缝进行ｘ射线探伤，并未 在焊缝中发现超出标准的夹渣、气孔、未焊透等缺陷。导致高温过热器 管爆管的另外一个原因就是强大的冷热力与其他外力发生相互作用所 致，所以高温过热器管的安装过程受环境影响较大。 ２．３力学性能检测 技术人员应用维氏硬度指标的原理对高温过热器管进行检测，发 现其维氏硬度平均值为１７６．５ＨＶ，其维氏硬度值低于非爆口处的硬度 值，并且技术人员也发现高温过热器管金相样本向火面的维氏硬度值均 低于被火面的维氏硬度值。同时，经过技术人员检测也发现高温过热器 管爆管部位的抗拉强度和屈服强度值明显降低，其断裂均为薄边缘塑 性断裂，这正是短时间的高温过热所致。此外，在通常情况下，锅炉高 温过热器每一个管内都由３个ｕ型回路构成，而且回路之间没有设置连 接箱。所以，当锅炉启动后由于管内积水混合物的阻力较大，就会造成３ 个Ｕ型的回路过热器管与１个Ｕ型的回路过热器管的受热面有很大差异， 特别是水塞不能有效的对过热器进出口连接箱中的压力差进行排除， 就会导致高温过热器管束中媒介的停滞，出现短时间超温，导致高温过 热器爆管事故的发生。 ３．爆管事故原因分析 本次事故，技术人员主要对碳钢石墨化技术进行了详细的分析。首 先在爆口位置应用机械方法进行取样，然后用金相砂纸进行精细打磨， 最后用绒布和刚玉粉末进行机械抛光。技术人员在显微镜下观察发现 爆管段的碳钢材质由于长期接受高温已经开始石墨化，而且石墨化产生 的游离碳已经在机械抛光的作用下呈拖拽痕迹。通过金相图片观察可 知，高温过热器管析出的石墨在晶界处呈球状分布，这是管道腐蚀开裂 的前提条件，而石墨本身具有很小的强度，这使管道有效承载负荷的面 积缩小，使管道处于脆性状态。本文作者通过观察分析，对高温过热器 管爆管事故发生的主要原因总结如下： 首先，要保证高温过热器管内水质没有杂质，—旦水质出现问题就 会在管内结垢，当结垢现象严重时就会导致管壁的爆管。另外，技术操 作人员的工作经验、操作方法、操作技能也是导致爆管的另外一个原 因。例如当技术人员操作不当也会出现压力过大或超温现象等，这些都 会导致锅炉在使用中频繁扬火，从而造成爆管。 其次，锅炉内气流的不规律和燃烧间隔不均匀也会给高温过热器 管造成不利影响，当管道受热不均匀时就会造成管道局部温度过高导 致爆管。另外，锅炉的理想用煤和实际用煤也存在一定的差异，这一差 异会造成管道内火焰中心上移、着火点延迟，因此也会由于炉膛高度不 足导致管道内局部温度过热而爆管。技术人员还指出水塞运动也是造 成高温过热器管道内局部高温受热，进而造成爆管的主要原因。 最后，锅炉高温过热器使用的刚材材质必须具备良好的力学性能、 较高的韧性和较强的抗氧化能力。光谱分析表明，高温过热器管的抗拉 强度必须高于正常温度适用材质的标准要求，也要高于碳钢材质可用状 态下的标准要求。 ４ 防范措施 工作人员一定要对入库的原煤粒度、含硫量以及灰分等指标进行严 格把关，尽量避免高温过热管热胀冷缩频率过快导致爆管；加强对技术 人员的培训，提高技术人员的操作技能，有效减少锅炉扬火频率；不要 在锅炉启动时在管道内存有积水，尽可能在压力、温度较低时将积水烘 干，改善锅炉内部的温度及压力环境，想方设法避免锅炉因受到强制冷 却而降低ｕ形管内部积水的高度；进一步提高管道的抗氧化能力，减小 氧化皮的生长速度；通过加强对高温过热器水压试验后机组启动的燃 烧控制，达到对水塞的治理；进一步掌握减温水的投运时间，降低减温 水调节阀的故障率，进而使设备得到可靠运行。 ５．结束语 本文作者对某电厂锅炉高温过热器爆管事故进行了分析并结合自 己多年的工作经验提出了具有一定可行性的高温过热器爆管事故防治 措施。本文的相关理论具有一定的现实意义，亦可应用于其他同类型的 管材，但在具体操作过程中一定要做好前期准备工作，如设法降低粉粒 度，提高管材的抗高温、抗氧化能力等，只有这样才能在解决高温过热 器爆管问题上达到事半功倍的效果。 参考文献 【１】王建江．电站锅炉蒸汽过热器爆管的原因初析与预防措施【Ｊ］．科 技资讯，２００７，（９）：８－９． 【２】张仰峰．余热锅炉过热管爆管情况诊断分析【Ｊ】．才 智，２０１２（２）：７８． 【５】曹国瑞．锅炉过热器爆管事故的原因及预防【Ｊ】．科技信 息，ｚｏｏ￣（４）：６６．
供热锅炉过热器的爆管原因及措施 事迹材料
第 1 页 共 6 页 供热锅炉过热器的爆管原因及措施 事迹材料
[摘 要]锅炉过热器是回收锅炉烟气能量的,使锅炉出来的蒸汽可以获得加热,变为干蒸汽,有利于提高锅炉热效率,也有利于蒸汽轮机避免水击,回热器是从蒸汽轮机的乏蒸汽中回收能量,加热进入锅炉的循环水。这些装置是大型锅炉蒸汽系统的辅助集热装置,都有利于提高锅炉系统的能量效率,能够把饱和蒸汽加热到具有一定温度的过热蒸汽提高电站效率。本文分析^p 了锅炉过热器的爆管原因及采取的措施。
[【关键词】：^p ]供热锅炉;过热器;爆管原因;采取措施
一、爆管原因
某热电有限公司是地方热电企业,装有五台UG-35/3.82-M11型中温中压链条锅炉,主要承担市区供热及企业用汽。冬季,由于热负荷太高,所有炉同时并列运行,仅能勉强满足供热用户的需要。供热能力的不足,造成了生产紧张、无备用炉的现状。
5号炉从11月12日运行到12月27日出现了过热蒸汽超温的现象,使此炉带负荷能力降低,供汽量减少。经检查,超温是由于炉膛受热面结焦引起的。如果停炉处理,供汽形势将更第 2 页 共 6 页 加紧张。为此,决定正常运行中投入清灰剂,以解决炉膛受热面结焦的问题。15天后,5号炉蒸汽流量一直下降,从35吨降到23吨,最后突然降到11吨,并有烧正压现象。5号炉被迫紧急停止运行。停炉后发现高温段过热器左侧第六排管子有一管段爆管。破口呈喇叭形,壁厚减薄厉害,管子严重胀粗,管径由Φ38胀到Φ41,周围管段均有不同程度胀粗现象。管子破口边缘锋利,从破口情况分析^p ,系瞬间过热爆管所致。
二、爆管原因分析^p
1.汽水分离不良引起过热器爆管。检查其运行记录,给水及炉水分析^p 数据都正常;没有严重超负荷情况;水位自控工作正常,没出现过满水或水位过高的现象。取出其堵塞物观察为黑色、溶解性较好。从上述运行情况的调查及分析^p
测定数据,排除了汽水共腾;严重超负荷;满水等原因而引起的事故。