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1、No.101999华北电力技术NORTHCHINAELECTRICPOWER13·故障分析·大型电站锅炉再热器爆管原因分析及对策AnalysisandSolutionforTubeExplosionofBoilerReheateronLargePowerStation华北电力大学(保定071003)严 立 杨建蒙大同第二发电厂(大同037043)智 关文 摘 针对HG1025ö18122PM2型锅炉,从设腐蚀性随含Cr量的变化呈阶梯状变化,所以,晶界计和运行等方面分析了再热器爆管的多种原因,一旦Cr量减少,对晶界的抗腐蚀性影响
2、极大。实际并且提出了预防措施,具有一定的参考价值。上,屏再各区域的运行温度不同,使TP304H不锈关键词 电站锅炉 再热器 爆管钢管产生了不同程度的敏化状态。下弯头向火面直接与烟气接触,因而弯头向火面处在高温区。同时,当前,大型电站锅炉爆管事故已成为威胁发由于四角喷燃锅炉所具有的烟气分布特性,造就了电设备稳定运行的突出矛盾,此间除过热器事故B侧的最高温度区域,因而这一区域的TP304H不频繁发生外,再热器爆管事故有时也成为焦点。以锈钢管处于最严重的腐蚀敏感状态。山东某电厂为例,4台燃煤亚临界自然循环炉,型11112 应力号为H
3、G1025ö18122PM2,运行后,其屏式再热器屏再工作过程中的应力情况:高温区管排外圈管经常发生爆管。为提高外圈管(1)运行时的内压应力;的耐热程度,电厂利用锅炉检修机会,逐步将外圈(2)管排自重应力;管由钢102换成TP304H,但运行实践表明,这种(3)冷弯的残余应力;措施并没有显著成效,高温区管排外圈管爆管现(4)运行时不均匀膨胀所造成的热胀应力,象仍屡屡发生。其统计数据如表1所示。这种应力在下弯头处较为严重。表1 屏式再热器TP304H管爆管统计表运行时的内压应力,在所有的管排管子中均炉位置更换为TP304H存在,
4、而且,只要管径和壁厚相同,所产生的折算爆管时间部 位号排数—根数管的时间应力大致相等。但在下弯头处,冷弯等引起的制造19951031155—1弯头向火面1991111128残余应力、管排的自重应力和不均匀膨胀造成的199511110312—1弯头向火面1991111128热胀应力,则较其他地区管子要大得多。这些应力119951111215—1弯头起弧向火面199510311519961061303—1弯头向火面1991111128的存在足以造成应力腐蚀。19971081067—1弯头向火面1991111128112 设计与运
5、行因素219971061025—1弯头向火面199311210211211 燃烧切圆大419951111215—1弯头起弧向火面1995108123该炉直流燃烧器的设计切圆采用大直径设 为解决这一问题,本文分析了后屏再热器(下计,其直径为104418mm及104116mm,它虽称屏再)爆管的原因,并进行了专门的试验研究,然具有火焰充满度好,扰动强烈,利于着火、燃烧从而提出改进措施。和燃尽,以及加强水冷壁传热效果等优点,但同时也带来火焰易贴墙结渣,水冷壁工作可靠性下降,1 再热器爆管的原因分析喷燃器易变形烧坏以及炉膛残余旋转动
6、量大等问111 管材因素题。这一较大的残余旋转动量在炉膛出口表现为:11111 材质B侧烟道烟气流速高,烟气流量大,因而传热效果屏再TP304H不锈钢管长期在高温下运行,使加强,导致此处再热器爆管。其组织内已有大量的碳化物和R相在晶界上析出,11212 制粉乏气同向切入炉膛晶内也有碳化物析出,因此造成了晶界的贫铬。而由由于制粉系统为热风送粉的中间储仓式,制于TP304H不锈钢为Cr—Ni奥氏体不锈钢,其抗粉乏气在离最上层火嘴约116m处与一、二次风14华北电力技术NORTHCHINAELECTRICPOWERNo.101999
7、同向切入炉膛。由于乏气中含有15%左右的煤炉内燃烧工况紊乱,燃烧器着火推迟,火焰拉长,粉,在制粉及燃烧工况不佳的情况上,如果制粉系火焰中心上移,炉膛出口烟温升高,使炉膛出口两统运行套数增加,大量煤粉随乏气喷入炉膛,引起侧烟温偏差明显增大,一侧再热器过热爆管。火焰拉长或上移,造成炉膛出口烟温升高。同时,11216 冷再入口超参数由于乏气与主火嘴旋向相同,在一定程度上增强冷再入口汽温设计值为314℃,但在实际运了炉膛出口的残余旋转动量,这更促使B侧传热行中,由于高压缸效率及一、二段抽汽的影响,冷进一步加强,导致再热器超温爆管。再入
8、口汽温经常达330～345℃,超过设计值2011213 再热器结构引起流量不均～30℃,再热器减温水量只有35～40töh,其大半设计再热器联箱进出汽方式为4进2出,造用于降低这一温度,因而所剩调节裕度较小,致使成各屏间压力分布不均,从而引起流量不均,1～再热器超温。30屏再
