440t／ h循环流化床锅炉高温再热器泄漏成因分析

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1、煤矿现代化2012年第6期总第111期440t／h循环流化床锅炉高温再热器泄漏成因分析夏兴龙，吕庆华，张明华(兖矿集团济三电力有限公司，山东济宁272169)摘要通过对440t／h循环流化床锅炉炉内高温再热器泄漏宏观检查、显微组织分析及能谱检测、分析，发现运行管屏泄漏主要是由于主材TP304H材质抗蠕变能力差，材质脆性大。加之机组启停频繁，导致管子发生细小横向裂纹而发生泄漏。本文通过材质分析，提出了技术改进方法，将原有高温热再吊屏主材TP304H材质更换为TP347H，性能可靠，应用较好，确保了机组较长周期安全稳定运行。关键词锅炉；炉内高温再热器；材质；

2、分析中图分类号：TK223．3文献标志码：B文章编号：1009—0797(2012)06—0073—02该锅炉高温再热器设计进口温度为3lO℃，进纹，在晶界和晶粒内部可观察到少量夹杂物。口压力2．69MPa，出口压力2．50MPa，出口温度为3能谱检测分析540℃，蒸汽流量360t／h，管材为TP304H钢，炉内吊屏共设计6屏，尺寸18015×1960mm，与烟风方采用Noransystem7能谱仪，参考《电子探针和向顺流炉前膛布置。电厂1、2号锅炉启动调试及试扫描电镜x射线能谱定量分析通则》生产期间，经检查发现高温再热器发生裂纹泄漏现fGB／T1735

3、9—19981，对裂口处检查分析材质，能谱线象，泄漏位置在直管段、焊口附近及底部浇注料区见图2。ASMESA213TP304H中对成分的要求：cr域，多为横向裂纹性泄漏。(18．00％～20．00％)，Ni(8．00％~11．00％)，Mn≤2．00％。检查结果见表1。1宏观检查表1能谱分析数据吊屏泄露后，电厂组织停机消缺，通过进入炉内现场检查，发现热再吊屏管段泄漏裂缝口短而细，横向，长1025mm，宽0．5～1．5mm，张口不大，为直线开裂状，个别破口附近伴有蒸汽吹扫凹坑，吹扫痕迹锋利，深达2～3．5mm，开口处没有明显塑性变形和胀粗现象，断口呈脆性断

4、裂，见图1。管段除脆性裂口外，管子虽局部有整体完全现象，但外表面未见其它冲刷磨损、凹坑和划痕等肉眼可见缺陷。管段内壁内壁无结垢，裂口处管壁无明显的减薄现象。见图1裂纹图片。畏爪＼图2能谱谱线4运行参数控制分析锅炉炉内运行参数为：床温控制在950℃以下，■一稳定在820900℃，负荷控制在额定135MW以下，图1爆口宏观形貌高温再热器出口温度控制在535540qC，参数控制在设计范围以内。机组启动严格控制大小旁路系统，2显微组织金相分析确保了高温再热器的冷却。通过检查核实运行参数采用MEF一4金相显微镜，依据《火电厂金相检控制【往j线未发生超温、或启动过烧

5、现象。因采用循环验与评定技术导~}DL／T884—2004，在裂纹处截取环流化床锅炉，锅炉启停较为频繁，床温易在启动和停状试样进行金相分析，相问有滑移线和孪晶，金相组运，特别是紧急打闸停机时发生温度的急剧变化，对织均为奥氏体，可观察到沿奥氏体晶界分布的热裂受热面金属热脆性热抗震性要求较高，吊屏整体有·73·煤矿现代化2012-r第6期总第111期弯曲现象。效现象，从宏观及金相组织上来看，裂口及其附近组织虽无明显老化，非超温过热及磨损所致，但严重危5检测分析与判断机锅炉安全运行，长期泄漏会导致材料厚度因物料(1)从外观及裂口检查，通过金相检验、能谱材冲刷减

6、薄，不能承受管内介质压力而发生爆管泄漏。质分析可知，管材无明显塑性变形和胀粗现象，管壁问题发生的根源为设计材质TP304H热脆性性能没有明显减薄，存在沿晶界分布的显微热裂纹，对接差，无法保障机组运行。焊缝熔合线处沿管子周向出现裂纹，管子内表面多(2)电厂及时更换高温热再吊屏材质TP304H处观察到沿周向分布的裂纹，导致再热器管的强度、为TP347H，该材质具备较好的热稳定性，材质在高韧性降低，在介质压力作用下，发生沿晶界脆性断温使用条件下抗氧化能力更强，不易发生脆性裂纹，裂。失效的再热器管多处出现开裂，管子外表面多处化学稳定性和耐热性能较好。电厂更换锅炉

7、热再吊出现周向开裂，断口呈脆性断裂状态。高温再热器材屏材质后，经过近5年运行，检查未发现裂纹现象。质成分合格，在运行方面均未发现影响管材泄漏直该类问题是由于设计材质的选择不当而产生的，建接原因。而管材却多次发生横向短裂缝，这些特征说议循环流化床炉内采用高温再换热器的设备，在严明，该管属典型的脆性裂变。格按照锅炉金属监督规程控制锅炉运行工况的同(2)TP304H钢材在650℃以下抗氧化性能良时，及时更换了吊屏材质，实现锅设备的安全、稳定、好，其设计寿命为lO万h，该材质热不稳定性敏感可靠运行。区为吊屏运行温度(540℃附近)，该材质焊接热稳定参考文献：性较

8、差，焊口热敏区经常出现热脆性裂纹，管材多在浇注料区经常发生脆性裂变，水压试验不易