锅炉配件:省煤器、过热器、膜式水冷壁、集箱、空气预热器,设计、制造、安装、调试。
 0515-86201888
新闻动态 >> 新闻动态--内容
锅炉高温过热器爆管原因及防范措施
发布日期:2021/8/27    阅读次数:5904次    来源:中电

江苏中电环境工程有限公司是以先进的技术、高品质的产品、优质的售后服务为主导的规模化股份制企业。  

  公司位于有中国节能环保设备“硅谷”之称的盐城,系江苏省盐城市高新科技企业,公司秉承 “1%的错误导致100%的失败” 的经营理念,奉行“从细节中来,到细节中去”的工作作风,建立了以“5S”管理为基础的生产管理规范。通过对先进技术进行消化吸收,形成环保设备与工程技术二大支柱产业。

  公司主要产品有锅炉配件(省煤器、过热器、集箱、空气预热器等);环保设备(各类除尘器),净化设备(全生态净水器、净水工程设计、安装、调试);富氧燃烧装置(专利号2010120300358640、201020640039.7)(工程设计、安装、调试);成功地为电力、化工、冶金、建材、医药、烟草、机械等行业提供产品和技术服务。

江苏锅炉配件厂家www.zdee.cn

1、概述

  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。我公司结合对某电厂2*100MW锅炉高温过热器高温过热器爆管事故进行分析。
  
2、锅炉高温过热器爆管检查分析

2.1宏观检查分析

  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口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口是韧性撕裂破损所致,爆管后管径粗涨了25%,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,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。
  

3、爆管事故原因分析

  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,一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。

江苏锅炉配件厂家www.zdee.cn


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。