锅炉等离子暖风器管箱爆裂失效原因分析.pdf

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1、内蒙古电力技术NNERMONGOLIAELECTRICPOWER7l锅炉等离子暖风器管箱爆裂失效原因分析CauseAnalysistoNonoperativeofChannelBustofBoilerPlasmaSteamAirHeater田峰。高海彬，李红，白静(I．内蒙古电力科学研究院，内蒙古呼和浩特010020；2．国电内蒙古东胜热电有限公司，内蒙古鄂尔多斯017000)『摘要1针对某火力发电厂一次风等离子暖风器管箱沿焊缝爆裂泄漏，利用结构分析、化学成分分析、显微组织检测等试验方法查找管箱爆裂原因。结果表明：焊缝存在未焊透缺陷

2、，同时一次风等离子暖风器内有积水，导致“水冲击”现象发生。在巨大冲击力作用下，沿管箱焊缝未焊透缺陷薄弱区域爆裂撕开。并对暖风器管箱的维护提出建议。f关键词1等离子暖风器；积水；水冲击；未焊透f1文献标志码1B『文章编号11008—62l8(2010)S2—0071—021锅炉概况及事故简介图2)不符合DIdT455-2008(锅炉暖风器》关于“管箱所有受压焊缝应全焊透”的技术要求。某火力发电厂锅炉由上海锅炉厂生产，SG—l176／17．5一M726型、亚临界参数、一次中间再热、自然循环、单炉膛、平衡通风，摆动燃烧器四角切圆燃烧，固态

3、排渣，全钢构架。2009—12—06T04：58锅炉在运行时，突然发出巨大声响，一次风压由8．39MPa下降至4．44MPa，B磨风量下降，减煤无效；05：15检查发现B磨热一次风等离子暖风器管箱沿焊缝爆裂撕开(见图1)。运行记录显示，等离子暖风器管箱爆裂前(04：38)，由图1暖风器管箱爆裂现场于D磨煤机煤量波动，于04：52切换B磨煤机投入运行，一次风温度由40。(=上升至3l9oC左右。一次风等离子暖风器管箱受压焊缝设计要求全焊透，材质20C，设计压力1．6MPa。2原因查找2．1试验检测2．1．1宏观形貌圈2暖风器管箱焊缝未

4、焊透沿焊缝纵向爆裂撕开管箱焊缝存在未焊透(见【收稿日期】201O—O3—24[作者简介】田峰(1979～)，男(满族)，内蒙古人，学士，工程师，从事电厂材料无效分析。72内蒙古电力技术2010年第28卷第S2期2．1．2化学成分器疏水系统的运行情况来看，应该是由于等离子暖对暖风器管箱母材取样进行化学成分检测，数风器内部积水，B磨投运时暖风器温度突然升高，造据见表1。结果表明，化学成分符合20G钢相关标准成内部介质汽化产生高温蒸汽，发生“汽水共腾”现的技术要求。象。即冷态的水与热态蒸汽在短时间内迅速大量混表1暖风器管箱各元素质量分数％

5、合，在小空间内形成低压或真空，造成高压端的蒸汽项目CSiMnPS迅速填补该空间，产生巨大的冲击力，(也就是“水冲测试值0．220．250．510．0130．013击”现象)。在巨大冲击力作用下，沿管箱焊缝的未焊GIo．17一o．23o．17—0．37o．35～o．65≤0．025≤0．ol5透缺陷薄弱区域爆裂撕开。2．1．3机械性能4建议对暖风器管箱母材取样进行常温拉伸试验，数据见表2。结果表明，管箱母材屈服强度、抗拉强度、(1)等离子暖风器管箱焊缝存在严重的未焊透延伸率均符合20G钢相关标准的技术要求。缺陷，不符合相关技术标准和设

6、计规范的要求，建议表2暖风器管箱机械性能测试结果检查其他管箱焊缝，防止由于焊接缺陷造成设备发生类似或其他失效破坏；暖风器管箱在安装前，应进行水压试验，检验焊缝缺陷。(2)暖风器内部积水的主要原因是疏水泵频繁故障，致使暖风器疏水箱多次满水后发生疏水倒流。2．1．4管箱母材及焊缝显微组织建议对疏水泵进行检修并计算疏水泵的出力，防止管箱母材显微组织为铁素体+珠光体，基本无选型过小造成出／『J不足。球化、石墨化现象，焊缝及热影响区显微组织无淬硬(3)暖风器疏水系统属于“暖风器一疏水器一马氏体、过烧、裂纹出现。疏水箱一疏水泵一定期排污扩容器”

7、结构，环节多，2．2暖风器疏水系统检查因此发生故障机会也多。建议简化疏水系统，采用等离子暖风器产生的疏水与二次风暖风器疏水“暖风器一疏水器一凝汽器”结构，系统简单、故障率共同汇聚在暖风器疏水集箱。最后通过暖风器疏水低、可靠性高，可以预防暖风器翅管和管箱中滞留积泵将疏水排至定期排污扩容器。实际运行中，暖风器水引发锈蚀、水冲击、结垢等问题。疏水泵频繁发生故障疏水倒流，曾经造成二次风暖风器满水结冰。为了防止等离子暖风器进汽电动门【参考文献1不严造成积水，等离子疏水门常开2扣，因此疏水会【1】中华人民共和围圈家发展和改革委员会．DL，r45

8、5-2008倒流回等离子暖风器，造成其内部积水。锅炉暖风器『S1一E京：中国电力出版社，20o8．【2】孙兆勋．大坝Ⅱ期暖风器疏水系统改造[J]．宁夏电力，2005(增刊)：l79—181．3原因分析【3】赵之军．锅炉暖风器系统存在的