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[摘 要]循环流化床锅炉高温过热器出现过热爆管,造成的原因非常多,本文主要是主要从蒸汽侧,面式减温器泄漏以后对高温过热器产生的影响进行分析,减温水量分布不均,造成主汽温度偏差大,过热器出现长期超温,并提出了防范及处理措施。
[關键词]循环流化床锅炉;减温器;过热;泄漏
中图分类号:TG553 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0034-01
1、前言
东滩矿电厂3#炉型号为UG-75/3.82-M23,为无锡锅炉厂生产的75吨煤泥循环流化床锅炉,额定蒸汽压力 3.82MPa,额定蒸汽温度 450℃,含尘烟气通过槽形分离器进行一次分离后进入高温过热器,然后再经低温过热器后进入旋风分离器进行二次分离。高温过热器规格为42×3.5mm,材质为12Cr1MoVG,于2015年1月开始连续出现4次爆管,对17组损坏、过热的管束全部堵管处理。
2、爆管现象
过热器管爆口不大,破口断面粗糙而不平整,管壁减薄不多,破口边缘是钝边,并不锋利,破口附近有众多的平行于破口的管子轴向裂纹,管体有胀粗及变色,表面氧化皮脱落,爆口附近有较厚的黑色氧化皮(损坏情况见图1、2)。根据以上情况判断为过热器管长期过热爆管。
3、爆管原因分析
3#锅炉在2014年4月1日至5月12日对高温过热器全部更换、面式减温器抽芯检查、槽型分离器部分更换等大修工作。
1、烟气侧原因分析
观察高温过热器前槽型分离器、高温过热器管外部情况,槽型分离器完好,无脱落、变形等情况,高温过热器管没有明显的磨损情况,高温过热器烟道两侧烟温偏差在40℃左右,烟气温度低于设计温度,因此排除了由烟气侧温度偏离设计温度、锅炉偏烧、烟气分布不均等因素造成的过热器超温爆管,烟气侧正常。
2、材质情况分析
高温过热器供货厂家的质量证明书显示为合格,材质为12Cr1MoVG。对损坏的过热器管束进行抽样检验分析,成分分析数据如表1:
由以上得出,高温过热器材质符合国家标准《高压锅炉用无缝钢管》(GB/T5310-2008)中12Cr1MoVG化学成分含量标准要求。
3、蒸汽侧原因分析
(1)对过热器管进、出管口、管内通流部分通过内窥镜进行检查,没有发现结垢、异物堵塞等影响蒸汽流通的情况,排除。
(2)通过查看该炉的运行日志并与其它锅炉运行日志进行比较,发现该炉的减温水量在2014年6月降低到5吨左右(实际所需减温水量为25吨左右),相差较大,怀疑面式减温器泄漏。
(3)面式减温器进行抽芯检查情况
减温器蛇形冷却管漏水6处,其中漏水较大的两处分别为 :第19排管束西侧芯子漏点(见图3);第40排管束东侧芯子漏点(小集箱φ60×5管子环向裂纹,见图4)
4、结论
减温器芯泄露后,减温水直接漏入集箱后和蒸汽混合,泄漏部位蒸汽温度、过热器管壁温度偏低,芯子漏水后造成芯子泄漏点后部位减温水量不足,局部蒸汽温度高、过热器管壁严重超温,在出口混合集箱蒸汽混合后,蒸汽温度显示为合格的蒸汽温度。
面式减温器作为调节蒸汽温度的主要元件,其工作温度较高,且温度变化比较频繁,由此产生的热应力变化也较频繁。因此,面式减温器损坏是在温度反复变化下承受热应力造成的疲劳损坏。
减温器芯管子本身存在分层、夹渣等缺陷,运行时受温度和应力影响缺陷扩大而泄漏。
通过以上分析,此次高温过热器爆管的直接原因是由于减温器芯泄露造成。对面式减温器泄漏点焊补完毕后,锅炉启动,运行正常,没有再出现超温现象。
5、预防措施
1、对锅炉面式减温器承压元件按规范进行定期检测试压,做到科学预防。减温器抽芯检查时必须要进行水压试验,确保无泄漏。
2、锅炉启停严格执行操作规程,精心操作,锅炉正常运行时,投入自动控制,避免减温水剧烈变化。
3、提高设备检修维护力度,确保设备长期运行,减少启停频次。
4、根据锅炉面式减温器损坏的程度,必要时,在进行锅炉大修时更换面式减温器。
5、加强职工培训,提高运行人员水平,提高其根据参数变化发现问题、分析问题、解决问题的能力。
作者简介
孔凡新(1975—),工程师,在山东华聚能源股份有限公司从事锅炉工作。
[關键词]循环流化床锅炉;减温器;过热;泄漏
中图分类号:TG553 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0034-01
1、前言
东滩矿电厂3#炉型号为UG-75/3.82-M23,为无锡锅炉厂生产的75吨煤泥循环流化床锅炉,额定蒸汽压力 3.82MPa,额定蒸汽温度 450℃,含尘烟气通过槽形分离器进行一次分离后进入高温过热器,然后再经低温过热器后进入旋风分离器进行二次分离。高温过热器规格为42×3.5mm,材质为12Cr1MoVG,于2015年1月开始连续出现4次爆管,对17组损坏、过热的管束全部堵管处理。
2、爆管现象
过热器管爆口不大,破口断面粗糙而不平整,管壁减薄不多,破口边缘是钝边,并不锋利,破口附近有众多的平行于破口的管子轴向裂纹,管体有胀粗及变色,表面氧化皮脱落,爆口附近有较厚的黑色氧化皮(损坏情况见图1、2)。根据以上情况判断为过热器管长期过热爆管。
3、爆管原因分析
3#锅炉在2014年4月1日至5月12日对高温过热器全部更换、面式减温器抽芯检查、槽型分离器部分更换等大修工作。
1、烟气侧原因分析
观察高温过热器前槽型分离器、高温过热器管外部情况,槽型分离器完好,无脱落、变形等情况,高温过热器管没有明显的磨损情况,高温过热器烟道两侧烟温偏差在40℃左右,烟气温度低于设计温度,因此排除了由烟气侧温度偏离设计温度、锅炉偏烧、烟气分布不均等因素造成的过热器超温爆管,烟气侧正常。
2、材质情况分析
高温过热器供货厂家的质量证明书显示为合格,材质为12Cr1MoVG。对损坏的过热器管束进行抽样检验分析,成分分析数据如表1:
由以上得出,高温过热器材质符合国家标准《高压锅炉用无缝钢管》(GB/T5310-2008)中12Cr1MoVG化学成分含量标准要求。
3、蒸汽侧原因分析
(1)对过热器管进、出管口、管内通流部分通过内窥镜进行检查,没有发现结垢、异物堵塞等影响蒸汽流通的情况,排除。
(2)通过查看该炉的运行日志并与其它锅炉运行日志进行比较,发现该炉的减温水量在2014年6月降低到5吨左右(实际所需减温水量为25吨左右),相差较大,怀疑面式减温器泄漏。
(3)面式减温器进行抽芯检查情况
减温器蛇形冷却管漏水6处,其中漏水较大的两处分别为 :第19排管束西侧芯子漏点(见图3);第40排管束东侧芯子漏点(小集箱φ60×5管子环向裂纹,见图4)
4、结论
减温器芯泄露后,减温水直接漏入集箱后和蒸汽混合,泄漏部位蒸汽温度、过热器管壁温度偏低,芯子漏水后造成芯子泄漏点后部位减温水量不足,局部蒸汽温度高、过热器管壁严重超温,在出口混合集箱蒸汽混合后,蒸汽温度显示为合格的蒸汽温度。
面式减温器作为调节蒸汽温度的主要元件,其工作温度较高,且温度变化比较频繁,由此产生的热应力变化也较频繁。因此,面式减温器损坏是在温度反复变化下承受热应力造成的疲劳损坏。
减温器芯管子本身存在分层、夹渣等缺陷,运行时受温度和应力影响缺陷扩大而泄漏。
通过以上分析,此次高温过热器爆管的直接原因是由于减温器芯泄露造成。对面式减温器泄漏点焊补完毕后,锅炉启动,运行正常,没有再出现超温现象。
5、预防措施
1、对锅炉面式减温器承压元件按规范进行定期检测试压,做到科学预防。减温器抽芯检查时必须要进行水压试验,确保无泄漏。
2、锅炉启停严格执行操作规程,精心操作,锅炉正常运行时,投入自动控制,避免减温水剧烈变化。
3、提高设备检修维护力度,确保设备长期运行,减少启停频次。
4、根据锅炉面式减温器损坏的程度,必要时,在进行锅炉大修时更换面式减温器。
5、加强职工培训,提高运行人员水平,提高其根据参数变化发现问题、分析问题、解决问题的能力。
作者简介
孔凡新(1975—),工程师,在山东华聚能源股份有限公司从事锅炉工作。