锅炉受热面爆漏分析

电力18讯：    目前，火力发电厂锅炉受热面管爆是发电设备可靠性差的一个主要因素。受热面爆漏造成的主设备非计划停运次数占火力发电机组非计划停运总次数的40~50%，有些机组这个比例数还要大。直接威胁到电厂的安全运行，同时也给电网安全稳定运行带来了极大的困难。
    一、概况
    某厂#`炉是由东方锅炉厂生产的DG220―9.8―Ⅰ型锅炉。1991年6月30日安装投产。自投产以来，锅炉受热面爆漏问题也较突出，一度时间，单台锅炉受热面爆漏次数达整个电厂机组非计划停运次数的60%以上，特别是2001，2002年尤为突出。
     具体情况介绍：
    2001年4月11日，屏过甲侧第二屏后内圈下一排，前弯头处爆裂，同时吹坏三根过热器管子，进行更换。
    2001年4月19日，屏过乙侧第二屏后内圈下一排，前弯头处爆裂，并吹坏四根管子，进行了更换。
    2001年8月2日，屏过乙侧第三屏后内圈下一排，前弯头处爆裂，同时吹坏三根管子，进行了更换，同时对#1炉屏过其余9排内圈下一排的弯头进行了更换。
    2002年1月6日，上级省煤器乙侧后墙处，第一管排，第七弯头附近爆裂，堵管处理。
    2002年5月27日，上级省煤器乙侧后墙处第四管排，第五弯头磨穿，进行堵管处理。
    2002年6月24日，上级省煤器入口联箱附近，甲侧往乙侧数第39排管，管座接头附近管子附近管纵向爆裂，并将第39、40、42管排管子冲刷减薄，经分析系飞灰磨损。对损坏的管进行更换，第40排管堵管。
    2002年11月6日，#3角三次风喷口处水冷壁管爆漏，分析为三次风磨损，同时对损坏的管子进行更换。
    2002年11月25日，下级省煤器乙后第14管排下面第1个弯头处泄漏，分析系飞灰磨损管壁减薄破裂。对损坏的管子及附近减薄的管进行了更换。
    从以上统计资料可以看出，#1炉受热面爆漏主要是表现在屏式过热器过热蠕胀，省煤器飞灰磨损及水冷壁磨损等方面。
    二、原因分析：
    为了弄清楚#1炉屏式过热器弯头爆管原因，白鹤发电厂送两根弯头（一根为运行中爆管弯头，另一根为未爆管弯头）委托四川省电力锅炉压力容器检测中心进行了试验分析，找到原因。
    （1）       宏观形貌
    爆管弯头：正背弧有一条开口裂纹，断面平直，爆口裂纹粗钝，爆口处壁厚无减薄，外壁有较厚一层坚硬的高温氧化膜，内壁也有一层较厚氧化垢，外壁受火焰冲刷严重（见图片1、2）
    未爆管弯头：外壁有一层坚硬的高温氧化膜，内壁也有一层氧化垢，内外壁氧化垢情况较爆管弯头稍轻微些。
    （2）       金相显微组织：
    （3）       电子显微镜二次成像：
    （4）       
    结论：屏式过热器运行6万小时，材料金相显微组织为四级球化，说明管的运行工况中温度偏高，弯头爆管属长时间过热爆口；在一段时期内材料可能受到高温火焰的冲蚀，形成较严惩的高温氧化膜，并造成管材显微组织晶界被烧损，管子的强度降低是引起爆管的直接原因。
    （5）       原因：
    过热器设计不合理。#1炉投产后，主汽温度偏低，达不到设计值，长期维持在520℃以下运行。为保证主汽温度，保证汽机最低进汽要求，有时不得不降低负荷，采用解列高加的方式调节。运行人员为了提高主汽温度，努力在燃烧上想方法，强化炉内燃烧，提高火焰中心，造成炉膛出口烟温升高，屏过受到较强的热辐射，使管壁温度升高。
    分析主汽温度低的原因为低温过热器出口蒸汽温度偏低，为此在1997年，#1炉大修时增加了低温过热器   
    ，低温过热器出口汽温由平均   ℃上升到   ℃。在高负荷时，屏过入口温度蒸汽温度经常超过设计值，导致屏过管子超温。
    运行人员监调不力。1999年大修中对#1炉减温水自动调节进行了完善，运行人员为方便温度自动调节，特别是在低负荷时，采用关小、甚至关闭一级减温水方法来满足，使得屏过经常处于超温运行。技术管理存在漏洞。对屏过管子长期超温未引起足够的重视。同时也由于屏过的壁温测点不能真实反映实际管材温度运行人员求引起足够的重视。从几年的