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论电站锅炉过热器爆管原因及对策

  
评论: 更新日期:2010年01月19日

5.防止措施

预防短期过热的方法有改进受热面,使介质流量分配合理;稳定运行工况,改善炉内燃烧,防止燃烧中心偏离;进行化学清洗;去除异物、沉积物;防止错用钢材:发现错用及时采取措施。

2.3磨损

1.失效机理

包括飞灰磨损、落渣磨损、吹灰磨损和煤粒磨损。以飞灰磨损为例进行分析。飞灰磨损是指飞灰中夹带Si02, Fe03, Al2O3等硬颗粒高速冲刷管子表面,使管壁减薄爆管。

2.产生失效的原因

(1)燃煤锅炉飞灰中夹带硬颗粒;
(2)烟速过高或管子的局部烟气速度过高(如积灰时烟气通道变小,提高了烟气流动速度;
(3)烟气含灰浓度分布不均,局部灰浓度过高。

3.故障位置

常发生在过热器烟气入口处的弯头、出列管子和横向节距不均匀的管子上。

4.爆口特征

(1)断口处管壁减薄,呈刀刃状;
(2)磨损表面平滑,呈灰色;
(3)金相组织不变化,管径一般不胀粗。

5.防止措施

通常采用减少飞灰撞击管子的数量、速度或增加管子的抗磨性来防止飞灰磨损,如:通过加屏等方法改变流动方向和速度场;加设装炉内除尘装置;杜绝局部烟速过高;在易磨损管子表面加装防磨盖板。还应选用适于煤种的炉型、改善煤粉细度、调整好燃烧、保证燃烧完全。

2.4腐蚀疲劳(或汽侧的氧腐蚀)

1.失效机理

腐蚀疲劳主要是因为水的化学性质所引起的,水中氧含量和pH值是影响腐蚀疲劳的主要因素。管内的介质由于氧的去极化作用,发生电化学反应,在管内的钝化膜破裂处发生点蚀形成腐蚀介质,在腐蚀介质和循环应力(包括启停和振动引起的内应力)的共同作用下造成腐蚀疲劳爆管。

2.产生失效的原因

(1)弯头的应力集中,促使点蚀产生;
(2)弯头处受到热冲击,使弯头内壁中性区产生疲劳裂纹;
(3)下弯头在停炉时积水;
(4)管内介质中含有少量碱或游离的二氧化碳;
(5)装置启动及化学清洗次数过多。

3.故障位置

常发生在水侧,然后扩展到外表面。过热器的管弯头内壁产生点状或坑状腐蚀,主要在停炉时产生腐蚀疲劳。

4.爆口特征

(1)在过热器的管内壁产生点状或坑状腐蚀,典型的腐蚀形状为贝壳状;
(2)运行时腐蚀疲劳的产物为黑色磁性氧化铁,与金属结合牢固;停炉时,腐蚀疲劳的产物为砖红色氧化铁;
(3)点状和坑状腐蚀区的金属组织不发生变化;
(4)腐蚀坑沿管轴方向发展,裂纹是横断面开裂,相对宽而钝,裂缝处有氧化皮。

5.防止措施

防止氧腐蚀应注意停炉保护;新炉起用时,应进行化学清洗,去除铁锈和脏物,在内壁形成一层均匀的保护膜;运行中使水质符合标准,适当减小PH值或增加锅炉中氯化物和硫酸盐的含量。

2.5应力腐蚀裂纹

1.失效机理

这是指在介质含氯离子和高温条件下,由于静态拉应力或残余应力作用产生的管子破裂现象。

2.产生失效的原因

(1)介质中含氯离子、高温环境和受高拉应力,这是产生应力腐蚀裂纹的三个基本条件;
(2)在湿空气的作用下,也会造成应力腐蚀裂纹;
(3)启动和停炉时,可能有含氯和氧的水团进入钢管;
(4)加工和焊接引起的残余应力引起的热应力。

3.故障位置

常发生在过热器的高温区管和取样管。

4.爆口特征

(1)爆口为脆性形貌,一般为穿晶应力腐蚀断口;
(2)爆口上可能会有腐蚀介质和腐蚀产物;
(3)裂纹具有树枝状的分叉特点,裂纹从蚀处产生,裂源较多。

5.防止措施

防止应力腐蚀裂纹应注意去除管子的残余应力;加强安装期的保护,注意停炉时的防腐;防止凝汽器泄漏,降低蒸汽中的氯离子和氧的含量。

2.6热疲劳

1.失效机理

热疲劳是指炉管因锅炉启停引起的热应力、汽膜的反复出现和消失引起的热应力和由振动引起的交变应力作用而发生的疲劳损坏。

2.产生失效的原因

(1)烟气中的S、Na、V、Cl等物质促进腐蚀疲劳损坏;

(2)炉膛使用水吹灰,管壁温度急剧变化,产生热冲击;

(3)超温导致管材的疲劳强度严重下降;

(4)按基本负荷设计的机组改变为调峰运行。

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