锅炉高温过热器出入口弯管爆漏分析与对策

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1、锅炉高温过热器出入口弯管爆漏分析与对策摘要：通过对河北兴泰发电有限责任公司8号锅炉高温过热器与高温再热器出入口联箱连接管发生爆漏情况的统计分析，提出了有效的处理对策，消除了外加应力的干扰，提高了机组安全稳定运行。关键词：高温过热器；弯管；爆漏；统计分析Abstract:BasedonstatisticanalysisofblastleakagesoccurredininletandoutletelbowsofhightemperaturesuperheaterofUnit8boilerinHebeiXingtaiPowerCo.,someeffectivetr

2、eatingmeasuresofprovisionwhicheliminatestheinterferencefromoutsidestressandimprovessafeandstableoperationoftheunit.Keywords:hightemperaturesuperheater;elbow;blastleakage;statisticanalysis河北兴泰发电有限责任公司8号锅炉系东方锅炉厂生产的DG670/13.78型超高压中间再热单汽包自然循环固态排渣煤粉锅炉，单炉膛负压燃烧，四角布置直流式燃烧器，1台锅炉配1台200MW的汽轮发电

3、机组。1设备概况1.18号锅炉技术规范锅炉设计效率：89.6%过热蒸汽流量：670t/h再热蒸汽流量：579t/h过热蒸汽压力：13.7MPa再热蒸汽进口压力：2.6MPa再热蒸汽出口压力：2.4MPa过热蒸汽温度：540℃再热蒸汽进口温度：323℃再热蒸汽出口温度：540℃给水温度：240℃排烟温度：144℃1.2过热蒸汽流程(图1)1.3高温过热器结构高温过热器由49屏，每屏由6根管圈，共294根φ42mm×5mm的U型管组成；材质为12Cr2MoWVTiB（钢研102）高压锅炉无缝钢管，其穿出顶棚后与进口集箱连接部分的弯管材质为12Cr1MoV。高温过热

4、器受热面积为795m2，设计平均蒸汽质量流速Vw=789kg/（m2·s）。管圈横向节距240mm，管组采用6管圈单绕式，管间固定采用“管夹管”固定形式，并设置有防磨措施。运行中高温过热器可以平均提高主蒸汽温度56℃，结构见图2。2高温过热器出入口连接管爆漏情况8号锅炉从19920113投产至200006累计运行达62500h。高温过热器顶棚以上部位1997-12-26至2000-05-18，曾发生了5次爆管，并且5次爆管均位于弯管部位，爆漏现象相同。据统计，1997-12-26在高温过热器出口右数第5排外3圈穿顶棚后第1个弯头部位泄漏；1998-10-20在

5、高温过热器出口右数第28排最末1个弯头部位泄漏；2000-04-17，在高温过热器入口右数第22排外3圈倒数第2个弯头部位泄漏；2000-05-18在高温过热器左数第22排出口外3圈倒数1个弯头泄漏，同时发现左数第21排出口外3圈穿顶棚后第1个弯头泄漏。5次爆漏点用A～E符号标示于图2中。2000年高温过热器在此部位连续多次发生相同现象的爆管，技术人员分析了爆管原因并制订相应对策。3爆漏原因分析3.1爆管现象爆口形状见图3。爆口长30～60mm,宽1～3mm。外部周围有2～4条平行裂纹。边缘粗钝，厚度为4mm，几乎无减薄，爆口颜色为黑色。内壁存在较薄的氧化层，

6、外弧爆口两侧存在多条平行裂纹。3.2原因确定第1次在此部位发生爆管时，初次判定为管材存在原始缺陷。第2次在此部位发生爆管后，开始进行爆管原因分析。首先列出了可能的爆管原因：a.超温；b.管材存在原始缺陷；c.管子存在加工工艺性缺陷；d.应力腐蚀；e.蒸汽腐蚀；f.腐蚀疲劳。由于高温过热器顶棚以上的管子材质为12Cr1MoV，允许使用的温度极限为580℃，高温过热器炉内的管子材质为钢研102，允许使用的温度极限为620℃,而锅炉控制的过热器出口蒸汽温度为540℃。顶棚以上部分的管子不受烟气直接加热，并且下部布置有近乎饱和温度的顶棚过热器，若该部位的管壁达到580

7、℃的耐温极限时，蒸汽温度应该超过580℃，此时炉内的钢研102可能已经发生了超温爆管，故据此判断超温的可能性不大。但为了证实推断结果，将管子爆口试样送交金相室检验，检验结果，管子金相组织球化2～3级，未见碳化物聚集，说明不存在超温爆管原因。由于管子爆口无一例外的发生于弯头部位，故不能明确厂家使用的管子存在原始缺陷。经过对部分弯头抽查测量其外部形状，各形状指标未超过有关电力规范的规定。所以原因b和c也不能成为8号锅炉爆管的原因。经过对爆管现状从d、e、f3方面分析，均找到了较为充足的理由。所以认为爆管是应力腐蚀、蒸汽腐蚀、腐蚀疲劳3个原因的综合作用结果。3.3原

8、因分析DG670/13.7-8型锅炉设