锅炉水冷壁爆管原因分析及处理

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1、锅炉水冷壁爆管原因分析及处理李再旺梁旭昌孟昭利代大军河钢集团承钢公司能源事业部摘要：针对河钢承钢9#锅炉频繁发牛爆管事故，以典型爆口试件及水冷壁样木垢样分析和金相分析，作为锅炉水冷壁爆管原因分析的切入点，结合锅炉的运行参数控制、原始设计和后期改造情况，综合判定了水冷壁管裂纹的形成原因。认为壁温波动下的轴向交变应力和金属石墨化共同作用下的热疲劳开裂是锅炉水冷壁爆管的主要原因。通过分析确定了水冷壁缺陷的集中区域，采取最小限度的局部更换和针对性的化学清洗消除锅炉水冷壁运行隐患，并结合锅炉运行中负荷控制、热负荷分配优化、溶解氧指标控制优化等措施，最终解决锅炉水冷壁爆管问题

2、，实现了锅炉的安全、稳定运行。关键词：锅炉水冷壁;爆管;金相分析;金属石墨化;化学清洗;作者简介：李再旺（1980-）,男，工程师，2002年毕业于河北工业大学热能工程专业，现在河钢集团承钢公司能源事业部从事锅炉、发电机组、高炉鼓风机组运行管理工作，E-mail:12585727@qq.com收稿日期：2017-07-28CAUSEANALYSISANDTREATMENTOFTUBE-BURSTOFBOILERWATERWALLLiZaiwangLiangXuchangMengZhaoliDaiDajtmEnergyEngineeringDepartmentofH

3、BISGroupChengsteelCompany;Abstract：Aimingatthefrequenttube-burstofChengsteel9#boiler,thecausesofthewaterwalltube-burstaredeterminedbythemetallographicanalysisoftypicalburstsampleandthescaleanalysisofwaterwallsample,theoperationparameterscontrol,originaldesignandlaterreconstruetionsitu

4、ationofboiler.Itisbelievedthatthemainrcasonsaretheaxialalternatingstressunderwalltemperaturefluctuationandthermalfatiguecrackingunderthecombinedactionofmetalandgraphitization.Combinedwiththeboilerloadcontrol,heatloaddistributionoptimization,dissolvedoxygenindexoptimizationandothermeas

5、ures,thetube-burstofboilerwaterwallissolvedandthesafeandstableoperationtheboilerisrealizedthroughdeterminingtheconcentrationareaofwaterwalldefects,carryingtheminimizelocalreplacementandeliminatingthehiddendangerofboilerwaterwal1bychemicalcleaning.Keyword：boilerwaterwall;tube-burst;met

6、allographicanalysis;metalgraphitization;chemicalcleaning;Received：2017-07-280引言钢铁企业在二次能源利用方面已取得了较快的发展，尤其在高炉富余煤气利用方面已实现了零排放。锅炉作为主耍的高炉煤气消耗设备，在整个冶金全过程中担当着十分重要的角色，尤其是使用汽轮鼓风机给高炉供风时，直接影响到炼铁牛产。由于钢铁企业冶炼过程的连续性，锅炉在生产过程中也必须保证长周期稳定运行。河钢承钢的9#锅炉系杭州锅炉厂设计、生产的NG-220/9.8-Q9高温高压燃气锅炉，设计为单炉膛，前后墙对冲燃烧，过热蒸汽温

7、度545°C,过热蒸汽压力9.8MPa,额定蒸发量为220t/h,于2008年9月份投产。从2015年12刀份开始，9#锅炉连续出现水冷壁爆管，爆口形态呈不规则状，爆口位置集中于锅炉后水冷壁拉稀管区域，水冷壁管规格为①60mmX5mm,材质为20G锅炉钢。爆管瞬间管子完全断裂，造成锅炉供水不足、炉膛内部灭火、炉膛内瞬间正压，严重威胁锅炉安全运行。连续的爆管事故中，以2015年12月24H的爆管事故较为典型，9#锅炉水冷壁从西至东方向第11根水冷壁拉稀管发牛爆管（见图1）,爆管瞬间由于爆管口承受巨大的作用力，瞬间弯曲碰撞东侧管子，造成第二根管子断裂爆开。图1第11根

8、爆管形貌F