电站锅炉典型失效机理与防护措施

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1、电站锅炉典型失效机理与防护措施第一章绪论1.1锅炉的发展历程我国能源中常规能源总资源量超过了8230亿吨标准煤，其中探明的剩余可以开采总储量为1392亿吨标准煤，大约占到全世界总含量的10.1%。煤炭的地质储量约占到世界煤炭的地质总储量的12%,排在第3位。水力资源占世界总量的30%,排第1位。石油地质储量居世界第6位，天然气地质储量居世界第16位。从水力、天然气、石油、煤炭等常规能源的资源总量来说，我国己经是世界能源资源最丰富的国家之一。建国60多年以来，我国投入了大量的人力和资金加强了能源基础行业等相关领域的建设，各种的常规能源生产在过去的极其薄弱基础上有了数十倍甚至几十

2、倍的增长，使我国成为了世界重要能源生产国之一。2007年全国煤炭产量出现了大幅增长，原煤产量为25.4亿吨，比2006年增长了6.9%。成品油产量增长了7.5%,增幅比上年加快了3.1个百分点。目前，世界最大煤炭消费国和生产国己经是我国。我国一次性能源消费和生产结构中煤炭所占的比重分别是69%和76%,其中电力工业用煤消费约占煤炭资源消费的80%。我国已经由煤炭的出口国变为了进口国。按照十一五规划，我国原煤产量在2010年将达到26亿吨。优化煤电的发展，火电机组效率的提高、减少环境污染的洁净煤发电技术主要是：超（超）临界（use)、超临界（SC)、整体煤气化联合循环（IGCC

3、)、增压流化床（PFBC)、循环流化床（CFBC)。提高能源使用效率，保护生态和谐环境，电网的建设要加强，水电能源要大力开发，煤电的发展要优化，核电发展要积极推动，天然气发电要适度开发，新能源和再生能源发电要鼓励。现阶段我国发展超（超）临界机组推荐的参数为：工作压力为25MPa?28MPa,工作温度为600°C左右，一次再热。.1.2材料失效模式对于材料的失效形式分为三大类：机械力破坏、腐蚀性破坏、高温破坏。由这三类形成的典型的破坏性型式如图1-2-1。机械力破坏包括恒力破坏、疲劳破坏，恒力破坏又可以分为延伸破坏、脆性破坏、准解理破坏，此外磨损亦可归属于机械力破坏；腐

4、烛性破坏包括晋江腐烛、缝隙腐烛、孔烛、均匀腐烛、原电池腐烛及去合金；此外由腐烛与机械力共同作用下，形成应力腐烛破坏、氛脆、液态金属脆裂、疲劳腐蚀破裂以及磨损腐烛破裂。高温破坏也可以分为高温应力破坏和高温腐烛破坏，高温应力破坏是指高温和机械力共同作用下形成的破坏，包括回火脆裂、凝固热脆。硬化脆裂、磨裂、热展破裂及潜变，高温腐蚀破坏相当于高温与腐蚀共同作用下形成的破坏，包培融盐腐蚀、氧化铅腐蚀、锐击、高温硫化及高温氧化。电站锅炉的结构、用材、掉接、运行等各个方面均比较复杂，一般来说，电站锅炉包括多个系统，如省煤器、水冷壁、过热器、再热器、减温器、锅炉范围内管道、承重支吊系统等。一

5、方面，每个系统由于其工况不同，在长期运行过程中会出现不同的缺陷，对干这些缺陷，了解其形成原因，对于提高检验的针对性，十分必要。另一方面，对于不同的炉型、不同的燃烧方式、不同的运行时间，即使在同一系统中，不同缺陷出现的概率也是不一样的。在火力发电厂，锅炉是三大主要设备之一，在投入运行后，锅炉各部位、部件由于服役条件的不同会产生各种不同的缺陷。总体来说，锅炉内的各部位、各部件的缺陷产生主要是由三个过程的影响：a炉内过程、b锅内过程、C传热过程。.第二章锅炉水冷壁高温硫腐烛失效与防护2.1某电厂锅炉卫燃带处水冷壁高温硫腐烛失效分析某电厂有四台360M-STEIN设备，三期两台锅炉是

6、东方锅炉股份有限公司产品。该厂由于燃用含硫量极高(3%以上)的无烟煤，一期工程两台锅炉卫燃带处水冷壁管因为高温硫腐蚀运行不到5年就频繁发生此现象的爆管。相关设备情况如下：该电厂一、二期4台360M-STEIN锅炉厂提供，锅炉参数为亚临界参数，采用强制循环、炉腾为双拱炉膛、再热形式为中间再热、布置形式为露天布置，排渔形式为固态排澄燃煤锅炉。过热蒸汽的蒸汽流量设计为1099.3t/h,过热蒸汽的蒸汽温度设计为540X：。该锅炉采用膜式壁水冷壁设计，在卫燃带处（高热负荷区域）的水冷壁采用内螺纹管设计，规格为038x4.77mm,材质为TU15CD2.05。燃煤含硫量设计为4.02%

7、，燃煤实际的含硫量一般控制在了设计范围内，由于最近几年的煤质变差，燃煤实际的含硫量基本上超过设计值的含硫量。一期工程的两台机组在1991、1992年投产发电；二期工程的两台机组在1998年投产发电。该电厂三期两台600MPa，再热蒸汽出口温度为540r、再热蒸汽出口出口压力为3.89MPa。除渔方式为固态排澄。三期工程两台机组在2006、2007年投入商业运行。..2.2某电厂锅炉左右侧墙燃烧器区域水冷壁高温硫腐蚀失效分析某电厂1、2、3、4号锅炉是东方锅炉股份有限公司制造，该锅炉是引进曰本巴布科克日立