垃圾焚烧发电厂过热器弯头开裂分析及对策.pdf

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1、第31卷第11期华电技术V01．31No．112009年l1月HuadjanTlechno1ogyNov．2009垃圾焚烧发电厂过热器弯头开裂分析及对策叶铭滨，靳玉彬(1．厦门市环境能源投资发展有限公司，福建厦门361009；2．华能邯峰发电厂，河北邯郸056200)摘要：通过对厦门后坑垃圾焚烧发电厂l锅炉二级过热器人口上集箱弯头开裂产生原因进行分析，提出了可行的现场解决方案，有效地防止了类似故障的再次发生，达到了保证锅炉安全运行的目的。关键词：弯管开裂；交变热应力；密封板；喷水减温器中图分类号：TK223．3文献标志码：B文章编号：l674—1951(2o09)11—0067—02

2、1．2化学成分分析0引言过热器管材为15MO3，在开裂弯管上取样进行厦门后坑垃圾焚烧发电厂2台余热锅炉型号为成分分析，结果符合标准要求D1wA353。试样化学wGC16／4．0—1，系武汉锅炉股份有限公司采用瑞成分分析数据见表1。士VonRoll环境技术有限公司技术、设计并制造，日表l试样化学成分分析数据％处理垃圾能力为400t。锅炉为单锅筒自然循环，集中下降管，三通道结构(垂直辐射烟道+水平对流烟道+垂直对流烟道)。过热器系统由两级过热器组成，两级过热器之间设置了一级减温器，减温方式为给水喷水减温。锅炉于2008年8月开始试生产，12月中旬1炉二级过热器入口第1排管屏上集箱从炉右侧

3、数第7、第8、第9弯头开裂，3根弯管割管封堵后重新启炉运行。12月底该管屏第4、第61．3微观检查弯头开裂，被迫再次停炉检修。开裂弯管的组织为铁素体加珠光体，晶粒度为l开裂弯管试样检查9．5级(如图2所示)，内外壁无全脱碳层，非金属夹杂物级别为A0．5，B0．5，c0．5，DO．5，该部位为密封1．1裂纹宏观检查板焊缝热影响区，温度超过相变点Ac3。弯管开裂处位于背弧面有炉顶密封板焊缝处，从密封板焊缝焊趾开始沿熔合线发展，向母材内壁扩展直至管壁裂穿，密封板焊缝未发现咬边等缺陷。弯管内、外壁没有发现在运行中的腐蚀现象。弯管部位椭圆度及壁厚减薄量符合要求。弯管开裂状况如图1所示图2金相组

4、织结构×7oo2开裂原因分析该锅炉累计运行时间不足5个月，根据开裂弯管的检验结果，其化学成分、金相组织未发现异常，图1弯管开裂状况在弯管内、外壁上未发现腐蚀现象，因此，排除了因原材料缺陷及锅炉腐蚀导致开裂的可能。收稿日期：2009—05—19(1)从二级过热器炉顶密封结构分析，其结构·68·华电技术第31卷如图3所示，该弯管上焊有梳型密封板，密封板厚度6mm，材质l2Cr1M0V。梳型密封板焊缝处于正弯头部位，密封板将弯头、过热器上集箱与锅炉水平烟道本体满焊连接且未设计膨胀缝。锅炉运行期间，弯管的膨胀受到密封板的阻碍，形成较大的约束应力。保温浇筑料梳型密封板图4二级过热器炉顶密封结构

5、改造示意图4结束语2009年1月初，停炉改造后二级过热器人口蒸a实物照片b示意图汽温度波动幅度减少为约50c【=，实现了降低交变热应力的预期。二级过热器人口集箱弯头迄今未再发图3二级过热器炉顶密封结构生裂纹，达到了预期效果，确保了机组的安全运行。(2)该锅炉在一级过热器和二级过热器之间设置喷水减温器，减温水引自130℃锅炉给水，而开裂参考文献：弯管部位正位于喷水减温器后的二级过热器人口第1排管屏。从减温器实际运行的情况来看，由于减[1]刘崇和，张勇．锅炉设备检修[M]．北京：中国电力出版社，2oo4．温水电动调节阀调节性能差以及喷嘴雾化不良，当[2]尹炼，张菊珍．锅炉运行[M]．北京

6、：中国电力出版社，喷水减温器投入后，二级过热器入口蒸汽温度在1994．250～37O℃频繁大幅波动，因此，低温减温水由于[3]吴国熙．调节阀使用与维修[M]．北京：化学工业出版雾化及水量控制失调导致二级过热器入口第1排管社，1995．屏弯管处在运行期间承受较大的交变热应力。[4]刘瑞堂，侯彦芬，王忠华，等．电厂用锅炉水冷壁辐射过热器管弯头开裂原因分析[J]．哈尔滨工程大学学报，3改造措施与效果20o5，26(1)：105—1O9．锅炉二级过热器弯管开裂是密封结构不合理导[5]孔文勇，林丁．再热器导汽管弯头裂纹分析及对策[J]．致膨胀应力以及减温器工作失调导致交变热应力共中国科技信息，

7、2006，15(1)：1o2—103．[6]杨熙．锅炉再热器减温水量过大的危害和原因分析[J]．同作用所致。热力发电，2o06，35(3)：63—64．为此采取了以下措施进行改造(二级过热器炉[7]万胜军，庞秀伟，王敏．喷水减温调节阀的试验与研究顶密封结构改造示意图如图4所示)：[J]．锅炉制造，20o3，22(1)：77—80．(1)割除二级过热器上集箱弯管间的梳型密封(编辑：白银雷)板，使弯管膨胀得以不受阻碍，该处的密封改为活动板搭接；作者简介：(2)