sp; 爆管原因分析:从爆口宏观分析看,这次高温段再热器爆管具有过热爆漏的特征。对爆管进行材质光谱分析验证,爆管主要合金元素与设计的12CrlMoVG材质相吻合,材质没有问题。其它5屏炉外管子打开保温,发现在每屏的从后往前数的1-4根或1-5根炉外的12CrlMoVG连接管子都出现严重氧化现象,每屏的第1根管子除去表面氧化铁层后对管径进行测量,其管径在D57.8-58.3mm之间,管径均有胀粗现象;位于不同燃烧室的高温再热器管屏炉外12CrlMoVG管外观氧化程度基本一样。 通过对爆口做金相组织分析,发现其显微组织的晶粒异常长大,有双晶界和孔洞出现,金相组织有明显长期超温过热的金相组织特征。
从1号锅炉运行情况看,除试运初期发生过1次再热蒸汽超温外,其它运行阶段均正常。由于低温再热器出口温度偏离设计值较多,甲、乙两侧再热器喷水减温器设计喷水量各为7.2t/h,在实际运行时再热器喷水减温器喷水量均在18t/h左右,超过设计值,这也说明再热器受热面偏大。为防止工况变动时超温,汽温一般控制在530℃左右。运行时再热器具体参数见表1。
其余5屏的管壁壁温测点在正常运行状态下,其温度测量值也均在650t以上,最高达701℃(开封火电厂2号锅炉最高达730 ℃以上),而12CrlMoVG最高允许使用温度为580t,大大超过管子的耐热温度。
由于高温再热器管屏炉内结构呈半"U"型,外圈管子不但长度最长、受热面积最大,而且在炉膛的位置*近炉膛中心线,处于高温区域,热负荷最高,吸热量明显增多。从测量的炉外壁温情况看,最高与最低壁温相差在150℃以上(同屏管子),、高温再热器炉内管子发生变形也说明了这点。
高温再热器入口集箱管径选取太小,入口集箱的直径为D159mm×20mm,且为下进汽布置,造成集箱静压特性太大,使并联管束间蒸汽流量出现较大偏差,造成偏差管超温,这是高温再热器发生爆管的主要原因。
2.1.2 二级过热器爆管
2003年4月25日,1号炉二级过热器发生爆管,爆口位置在二级过热器的下行管,从后往前数第1根,爆口距管屏下部2700mm左右。本次爆管,使对面高温再热器(材料TP304H、规格D57mmx5mm)第2屏管子从后向前数1-12根全部吹漏,第13、14根明显减薄,爆口正对的第1-2根管壁被全部吹透,同时也吹漏了同屏的第2根管子。由于高温再热器管内压力低,并未造成管屏相互对吹,使二级过热器的第2屏管子出现管壁减薄现象。
爆口沿管子螺旋状发展裂开,开口朝乙侧偏前, 爆口长83mm、宽70mm,呈喇叭口状,爆口边沿减薄明显,锋利撕裂处较长、较厚,边沿厚度最小为1.4mm,在爆口沿工质流向向上10mm,测得管径为53.2mm,向上50mm处管径为52.4mm,向上300mm处管径为51.4mm。从数据看爆口附近管径有明显胀粗现象。爆口内外壁均有蓝黑色氧化皮,爆口内壁氧化皮由于管子胀粗其氧化皮呈网格状开裂。 爆管原因分析:对爆管进行光谱分析,结果表明材质与设计材质相符。通过现场及爆口情况看,管子内外表面有较厚的氧化皮,在短时间产生这样厚的氧化皮,
只有在较高的温度下才能形成,据估算,管子实际运行温度已在650℃以上,远远超过管子的许用温度,此次爆口呈过热爆管。从现场实际分析,设计不合理是造成过热爆管的主要原因,二级过热器下行管子的进口集箱管径为D133mmxl3mm,静压特性易造成各管流量不均,再加上最外管圈的长度最长,并处于高温区,使最外圈管子吸热量增多,冷却不好,造成二级过热器下行管超温过热爆管。这也与二级过热器下行管设计受热面积过大有直接关系。
2.1.3 改造方案及效果
针对高温再热器和二级过热器运行中出现的超温爆管,拟定了以下改造方案:(1)二级过热器下行管圈*近炉膛中心线侧切割4根管子,切割后炉外管接头就地密封,并按要求敷设耐火材料。(2)高温再热器入口集箱加设三通管,减少集箱静压特性造成的流量偏差。(3)高温再热器*近炉膛中心线侧切割3根管,切割后炉外管接头就地密封;炉内部分按要求敷设耐磨耐火材料,以减少管屏受热面。开封火电厂和新乡火电厂还分别对高温再热器炉外管进行了提高材质等级的改造,其中新乡火电厂将炉外管全部更换为TP304H,开封火电厂将*炉后的2根管更换为TP304H。
开封火电厂2号炉的改造工作于2003年7月9日完成,并人电网运行。经本次改造,二级过热器、高温再热器壁温超温问题得到根本解决,高温再热器壁温降低到580℃左右,二级过热器壁温基本在设计范围内。再热器减温水量为20.8t/h,仍高于设计值6.4t/h(原设计值为14.4t/h),比改前减少约2个百分点;过热器减温水量为26.29t/h(原设计值为52t/h),比改前减少约4个百分点。
新乡火电厂1、2号锅炉于2003年7月9、7日改造结束并人电网运行,经本次改造,高温再热器壁温及二级过热器壁温都在设计范围内。再热器减温水量比改造前减少3.2 t/h;过热器减温水量为23.4t/h,比改前减少1.5t/ 上一页 [1] [2] [3] 下一页
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