新疆国泰新华一期项目供热锅炉安装工程及原煤储运 （备煤）工程 1#锅炉受热面施工方案 编制：日期： 审核：日期： 批准：日期： 江苏天目建设集团有限公司
目录 1.工程概况： (3) 2.施工方案编制依据： (3) 3.设备、材料检验: (3) 4.锅炉受热面主要部件施工方法及技术要求： (4) 5.受热面焊接： (6) 6.质量验证计划: (8) 7.现场HSE管理 (8)
1.工程概况： 1.1本工程三台150t/h中温中压锅炉由太原锅炉集团有限公司供货。锅炉构架采用钢架结构，构架占地面积为63m *2 2.8m，主体高度达40m。锅筒、受热面、等均为悬挂式吊挂在构架的大梁上。锅炉大件吊装工程量大，安装标高高，施工场地小，高空作业多，炉管焊口数量多，焊接位置差，焊接质量要求高，施工周期短。 1.2锅炉型式及主要参数： 锅炉型式TG-150/4.02-M 额定出力150t/h 蒸汽出口压力 4.02Mpa 蒸汽出口温度460℃ 给水温度132℃ 排烟温度145℃ 锅炉效率91.% 2.施工方案编制依据： 2.1太原锅炉集团有限公司制造及安装图。 2.2电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇） DL/T5190.2-2012 2.3电力建设施工及验收技术规范（管道篇） DL5031-94 2.4电力建设施工及验收技术规范（焊接篇） DL869-2012 2.5《锅炉安全技术监察规程》 TSG G0001-2012 2.6电力建设安全工作规程（火力发电厂部分） DL5009.1--2002 3.设备、材料检验: 3.1受热面设备在安装前应根据供货清单、装货清单和图纸进行全面清点。 3.2外观检查受热面管子有无裂纹、撞伤、龟裂、压扁、砂眼和分层等缺陷，检查受热面管外径和壁厚的允许偏差是否符合要求。如有超标等情况应认真做好部位记录, 并及时通报甲方、监理单位。 3.3合金钢材质的部件安装前进行材质复查并做标记。 3 .4受热面管组对前必须分别进行通球试验,试验用球采用钢球,且必须编号和严格管理,通球试验的球径按(DL/T5190.2-2012)见下表。 3.5对于制造厂焊口质量应先核对厂家合格证（质保书）和安检合格通知书，并对水冷壁、过热器、省煤器等受热面主要部件的焊口进行外观检查，如有外观检
2012年2月内蒙古科技与经济F ebruar y2012 第4期总第254期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.4T o tal N o.254超临界锅炉受热面爆管原因及预防措施X 葛 军 (内蒙古第一电力建设工程有限责任公司,内蒙古包头 014030) 摘 要:从设计、安装、运行和维护几方面,总结了锅炉受热面爆管的主要原因:氧化皮剥落,高温蠕变,异种钢焊口断裂,烟气腐蚀和飞灰磨损,并针对以上问题提出了相应的预防措施。 关键词:超临界;锅炉;受热面爆管;预防措施 中图分类号:T M621.2 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)04—0090—02 近年来,我国电力工业建设的迅猛发展,各种类型的超临界火力发电机组不断涌现,锅炉结构及运行更加趋于复杂,不可避免地导致并联各管内的流量与吸热量发生差异。高压受热面的工作条件与设计工况偏离,氧化皮堆积,金属材料的蠕变和疲劳等都会导致锅炉受热面发生爆管。 随着旧机组服役时间的增加及新机组投产量和参数的提高,锅炉受热面爆管事故已经影响安全发供电的主要因素。因此,研究和防止过热器爆管,了解过热器爆管事故的直接原因和根本原因,搞清管子失效的机理,并提出预防措施已经成为保证火电厂安全经济运行和提高经济效益的关键问题。 1 氧化皮剥落 1.1 氧化皮生成和剥落机理 钢表面氧化皮的生成是金属在高温水汽中发生氧化的结果。在570℃以下,生成的氧化膜是由Fe2O3和Fe3O4组成,Fe2O3和Fe3O4都比较致密(尤其是F e3O4),因而可以保护钢材以免其进一步氧化。当超过570℃时,氧化膜由F e2O3、F e3O4、FeO3层组成(F eO在最内层),主要是由FeO组成,因FeO 致密性差,破坏了整个氧化膜的稳定性。 事实上,当温度超过450℃时,由于热应力等因素的作用,生成的Fe3O4不能形成致密的保护膜,使水蒸气和铁不断发生反应。当汽水温度达到570℃以上,反应生成物为F eO,且反应速度更快,此时,金属的抗氧化能力大大降低。 氧化皮形成与温度、时间、氧含量、蒸汽压力和流速、钢材成分、氧化皮成分等有关。通常认为:温度愈高,时间愈长,介质中氧的分压愈高,流速愈快,氧化皮生成速度愈快;钢中加入Cr、A l、Si等元素,生成的氧化膜致密而牢固,可以使钢材的抗氧化性提高。 氧化皮的剥落有2个主要条件:1氧化层达到一定厚度,通常不锈钢为0.10mm,铬钼钢为(0.2～0.5)m m;o温度变化幅度大,速度快,频度高。由于热胀系数的差异,当垢层达到一定厚度后,在温度发生变化,尤其是发生反复或剧烈变化时,氧化皮即很容易从金属本体剥离。 1.2 预防氧化皮剥落造成受热面爆管的措施 主流的超临界机组蒸汽参数已经超过达到和超过570℃,氧化皮的生成不可避免,更应当重视高温蒸汽受热面中氧化的生成和剥落问题。从制造厂设计角度考虑,在高温蒸汽受热面的设计选材时,应当尽量选用抗氧化性能较好的钢材,从源头上控制氧化皮的生成速率。从生产运行方面考虑,在稳定运行工况下应当注意防止气温偏差过大导致的受热面局部超温;在变负荷工况下应当严格控制汽温汽压的变化速率,防止反复剧烈的蒸汽参数变化。从检修和维护工作考虑,停炉检修期间应对相应受热面进行氧化皮检测,对于有条件的单位,推荐采用新型的无损检测方法。 2 高温蠕变 2.1 产生高温蠕变的原因 蠕变是指金属在一定的温度和应力作用下,随时间的增加缓慢发生塑性变形的现象,温度越高,应力越大,金属蠕变速度越快。锅炉受热面管道在正常的设计温度和压力下运行,其使用寿命可达10～15万小时以上。但如果管壁温度长期处于设计温度以上而低于材料的下临界温度,则会发生碳化物球化,管壁氧化减薄,持久强度下降,蠕变速度加快,直至最终爆管。超温程度越大,受热面管道寿命越短。高温蠕变主要发生在高温过热器和高温再热器管道,极端工况下,也可能发生在低温过热器、再热器和水冷壁的向火侧。 受热面管道在高温下运行时所受应力主要是工质内压力产生的切向应力,这种盈利使管径发生胀粗。当过热器管道在设计应力和设计温度下正常运行时,管道以10mm/h～7mm/h数量级的速度发生径向蠕变。当管道由于超温长期处于过热状态时,即使所受应力不变,管道径向蠕变速度也会加快。当径向蠕变量增大到一定程度,管道各处就会产生晶间裂纹,晶间裂纹的持续积累和扩大最终就形成了宏观轴向裂纹,即发生受热面的爆管事故。 2.2 预防高温蠕变造成受热面爆管的措施 预防高温蠕变型爆管可以从以下几方面入手:从设计角度,应当按照受热面的运行温度和压力选用适当的管材,避免高温工质受热面处于燃烧室内热负荷最大的区域,通过改进受热面结构使介质流量分配合理。从安装角度,要防止错用管材,安装过程中应保证受热面的清洁,防止管道堵塞,对容易超温的受热面,应装设壁温测点。从运行角度,应维持合理的炉内燃烧状态、防止燃烧中心偏高和管壁超 ? 90 ? X收稿日期:2011-12-13
文件编号：GD/FS-2011 （安全管理范本系列） 锅炉受热面管道事故分析 详细版 In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
锅炉受热面管道事故分析详细版 提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 1 试生产期间锅炉受热面管道事故统计 华能丹东电厂2台锅炉，为引进英国巴布科克能源有限公司生产的亚临界自然循环燃煤型锅炉，最大连续蒸发量1 165 t/h。在机组168 h试运行以及试生产期间的半年多时间里，2台锅炉先后发生受热面爆管、漏泄、管段变形等损坏事故总计10次(见表1)，造成多次停机停炉。 锅炉受热面由水冷壁、过热器、再热器及省煤器组成，其中过热器包括一级、屏式、末级及顶棚包墙过热器；再热器包括一级、末级再热器。在发生的
10次受热面管损坏事故中，90%为过热器爆管或漏泄，其中包墙过热器5次，占总数的50%。 过热器是锅炉承压部件中工作温度最高的受热面，管内流过的是高温高压蒸汽，其传热性能较差，而管外又是高温烟气，所处环境恶劣，因此损坏事故的比例非常大。 2 锅炉受热面管道损坏原因及处理 华能丹东电厂试生产期间锅炉受热面管道事故原因主要可分为设计、制造、安装及其它原因。而制造及设计因素达8次之多，占总数的80%。从统计数据中可以看出，爆管大多数为单根短时过热超温爆管。其中属制造原因的有：联箱内部存有制造时产生
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 锅炉受热面管道事故分析(2021 年) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
锅炉受热面管道事故分析(2021年) 1试生产期间锅炉受热面管道事故统计 华能丹东电厂2台锅炉，为引进英国巴布科克能源有限公司生产的亚临界自然循环燃煤型锅炉，最大连续蒸发量1165t/h。在机组168h试运行以及试生产期间的半年多时间里，2台锅炉先后发生受热面爆管、漏泄、管段变形等损坏事故总计10次(见表1)，造成多次停机停炉。 锅炉受热面由水冷壁、过热器、再热器及省煤器组成，其中过热器包括一级、屏式、末级及顶棚包墙过热器；再热器包括一级、末级再热器。在发生的10次受热面管损坏事故中，90%为过热器爆管或漏泄，其中包墙过热器5次，占总数的50%。 过热器是锅炉承压部件中工作温度最高的受热面，管内流过的是高温高压蒸汽，其传热性能较差，而管外又是高温烟气，所处环境恶劣，因此损坏事故的比例非常大。
2锅炉受热面管道损坏原因及处理 华能丹东电厂试生产期间锅炉受热面管道事故原因主要可分为设计、制造、安装及其它原因。而制造及设计因素达8次之多，占总数的80%。从统计数据中可以看出，爆管大多数为单根短时过热超温爆管。其中属制造原因的有：联箱内部存有制造时产生的金属机械加工残留物，造成爆管占3次，因弯管应力损伤及钢管母材缺陷引发事故3次，共占总次数的60%。属设计原因的有：因管排固定卡设计不合理，造成爆管、漏泄2次，占总次数的20%。 2.1联箱管堵塞引起的爆管 主要是过热器入口联箱内接管处开有直径不等的节流孔，当有异物堵塞节流孔时，管内工质流通不畅，造成管段短期过热变形、爆管。解决办法是对2台锅炉的末级过热器、屏式过热器入口联箱全部用内窥镜检查。在已检查过的2台锅炉末过、屏过共96个入口联箱的9个联箱内，发现并取出联箱制造时残留的金属机械加工或切割时铁水凝固残留物10余块(片)，这些残留物绝大部分在机组安装前与母材有不同程度粘连，随着机组运行汽流的长期作用，逐渐
锅炉受热面管泄漏分析及预防 发表时间：2019-11-07T13:49:38.327Z 来源：《基层建设》2019年第23期作者：殷小双[导读] 摘要：锅炉运行事故中，锅炉受热面管泄漏占有相当比例，常造成停炉事故，事故抢修难度大，由于事故部位不同而抢修时间不同，给锅炉安全、经济运行造成障碍。 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华北电力试验研究院北京市 100000摘要：锅炉运行事故中，锅炉受热面管泄漏占有相当比例，常造成停炉事故，事故抢修难度大，由于事故部位不同而抢修时间不同，给锅炉安全、经济运行造成障碍。同时，锅炉受热面管泄漏已成为影响机组可靠性的主要因素，因此，如何减少受热面管的泄漏，已成为提高机组可靠性的关键。本文阐述了锅炉受热面泄漏原因，并分析了锅炉受热面管泄漏预防措施。 关键词：锅炉受热面管；泄漏原因；预防措施锅炉是工业发展过程中不可缺少的设备，作为发电厂中三大主机设备之一，锅炉的安全稳定运行直接影响着电厂的安全生产和经济效益。而受热面管是锅炉的重要组成部分，其稳定运行是锅炉顺利运行、生产保障的有效前提。目前，大型电站锅炉受热面管泄漏事故已成为威胁锅炉稳定运行的主要矛盾，因此，分析受热面管发生泄漏的根本原因尤为重要。 一、锅炉受热面泄漏原因 1、设计因素。首先，对大型电站锅炉的设计，往往存在理论与实际的脱离，如设计的炉膛结构不能适应煤种变化的运行特点，导致过热器的超温爆管。其次，设计经验的不足，关键系数选用不恰当，如受热面系数选用不当，造成炉膛出口烟温偏差过大；炉膛高宽比不合理，高度偏低引起超温。最后，结构设计及受热面布置不合理，如同屏各管的管径、长度的不同，进出口集箱引入、引出布置不当，两级过热器中间未设置混合集箱等，这些都是造成流量偏差、热偏差的影响因素，从而最终导致超温。 2、超温运行。存在超温运行对锅炉受热面管泄漏的影响是显而易见的。超温运行通常分为长期超温及短期超温，而较为常见的长期超温运行主要是指管壁温度处于设计温度以上而低于材料的下临界温度，在这一过程中超温幅度不大但时间较长，并且锅炉管子发生碳化物球化，同时蠕变加快，因此很容易在管子薄弱部位发生脆裂爆管。此外，与长期超温运行相对应的短期超温运行主要是指管壁温度超过材料的下临界温度，从而导致了材料强度下降并且在内压力作用下发生胀粗爆管，因此，在这一前提下进行锅炉受热面管泄漏预防就有着很高的必要性。 3、制造工艺水平有限。对锅炉质量和强度造成影响的一项重要因素就是当前制造工艺水平的限制。我国一些锅炉的制造工艺仍然存在较大的不足，这也是制造技术需要不断进行强化和提升的重要环节。如果锅炉自身的焊接质量较差，就会在很大程度上造成零件同工作标准要求不相符的情况。此外，制造工艺低下还体现在锅炉制造环节中对钢材选用的不正确上，这些问题的出现都将在很大程度上对锅炉的安全稳定运行产生影响和制约作用。 4、磨损与腐蚀。锅炉受热面经常会因为磨损与腐蚀而导致泄露，发生磨损的区域一般在烟气流速较大的受热面部位比较集中。在电站使用的燃煤灰分较高，但发热量较低的情况下，在烟气流动的过程中就会携带大量的灰粒，在高速流动的烟气带动下，就会对受热面管壁产生冲击和切削，管壁受到磨损变薄容易发生泄漏。同时，发生腐蚀也是由于燃煤中硫化物含量较高，在受热面布置不合理的区域积灰就会发生腐蚀，管壁脆弱产生泄漏。 二、锅炉受热面管泄漏预防措施 1、合理利用新技术。合理利用新技术是锅炉受热面管泄漏预防的核心内容之一。在合理利用新技术的过程中，工作人员应注重宏观检查和定点测厚，以及蠕胀测量等新测量技术的有效应用。此外，在合理利用新技术的过程中，工作人员应注重对内壁氧化皮检测技术和内窥镜清洁度检查技术，以及磁记忆应力检测技术及探伤技术等进行全面的了解和实践，从而能更好地保证机组安全性与稳定性，最终能在此基础上促进锅炉受热面管泄漏预防效率的持续提升。 2、对预防制度进行贯彻。在对受热面管的泄露预防中进行预防制度贯彻是这项工作的基本前提条件。在进行预防制度的落实环节中，对于我国很多电厂不具备严格规章制度的情况，相关管理单位和部门也需要对其进行有效打击，并且出台相应的政策对预防制度的贯彻进行完善。此外，在对预防制度进行贯彻和落实的环节中，如果存在质量控制和监督的不严谨，那么即使制定再好的制度也无法达到应有的工作效果。所以，在贯彻预防制度环节中，更需要从日常工作角度上出发，确保实现锅炉受热面管泄露预防工作质量和水平的全面提升。 3、整体过程预防系统。整个过程预防系统是最重要的，以预防锅炉受热面管泄露。在实施整个过程预防系统的过程中，员工应充分意识到检查过程基本上是质量控制和监控的过程。为预防锅炉受热面管的泄露，应进一步实施三层管理制度和加强控制系统。此外，在实施整个过程预防系统的过程中，电力公司应指定专职人员进行相互检查，并对之前未经过测试的错误进行适当的评估和审查，并奖励那些发现缺陷的人员。另外，在整个预防系统的实施过程中，电力企业应注意文件系统的安装和实施，最终促进预防锅炉面管泄漏的可靠性和准确性的不断提高。 4、加强锅炉运行的超温控制。锅炉在经过初期运行阶段后，泄漏爆管的主要原因是超温运行，因此控制超温是防治泄漏的重要工作。通过分析实际运行情况，并参照材料最高允许壁温，设定超温控制点。对机组启停应严格按照启停曲线操作，控制锅炉参数和过热器管壁温在允许范围内，并监视蒸汽参数、蒸发量及水位等指标，防止超温超压、满水、缺水事故发生。同时，还应加强燃烧调整，防止火焰偏斜，注意控制煤粉细度，合理用风，防止结焦，减少热偏差，防止尾部再燃烧，加强吹灰，防止受热面严重积灰等。 5、提高受热面设计水平。只有从源头上做好受热面泄露的防范措施，才能减少此类事故的发生机率。所以在锅炉受热面设计阶段，应不断优化结构设计，加强受热面结构在布置方面的合理性，尽量避免能产生烟气走廊的结构设计。为了优化受热面设计方案，应对以往的泄露案例进行详细的分析，然后制定出更加优化的方案，减少类似情况的发生。锅炉受热面设计方案应从更加全面的角度的考虑，结合煤种的变化、各项系数的变化等，最终制定出最佳的设计方案，从而为锅炉生产制造及后期的运行维护奠定良好的基础。 6、加强安装工艺质量监督。为了提高锅炉受热面运行效率，应做好安装工艺的质量监督。首先，认真检查安装材料，确保符合设计图纸的要求。其次，做好焊接工艺质量监督管理。在焊接的过程中，严格按照规范标准操作，尽量减少焊缝质量缺陷的发生，焊接完成后，应对焊缝进行无损探伤，符合质检规定后方可过关。在对安装工艺进行质量检测的过程中，发现质量缺陷应及时处理。安装受热面管排时，一定要确保管道排列均匀，避免烟气走廊现象的发生。加强安装工艺质量监督检查，能最大限度的减少后期受热面泄露的机率，提高锅炉运行的安全性。
锅炉受热面泄露的异同点及四管泄露的处理方法 文章来源:锅炉防磨防爆网更新时间：2015-10-21 1、锅炉受热面泄露的异同点 1.1 共同特征 给水流量不正常地大于蒸汽流量； 泄露部位有明显的汽水喷出声； 炉膛或烟道两侧烟温差增大，泄露部位后烟气温度降低； 炉膛负压变正，引风机电流增大； 汽包水位呈下降趋势； 从人孔门或烟道不严密处往外冒烟气，飞灰变潮； 两侧蒸汽温度变化异常，两侧减温水量偏差大； 空预器两侧热风温度偏差增大； 未加负荷前，化学补水量增大； 烟囱冒白汽。 1.2 不同特征 水冷壁、省煤器管泄露，汽包水位下降迅速，严重时锅炉补水困难； 水冷壁、炉内屏式过热器、屏式再热器泄露，床温下降快，床压波动大，对锅炉燃烧影响较大； 过热器泄露过热器出口压力下降迅速，严重时锅炉汽压顶不住，机组负荷降低； 再热器泄露，再热压力降低，中压缸进汽压力降低，中压各级抽汽压力下降； 除水冷壁外，过热器、再热器、省煤器泄露排烟温度都呈下降趋势； 省煤器泄露，锅炉汽压、汽温变化不大，空气预热器出口热风温度降低比较明显； 再热器泄露，主蒸汽流量增大，高压缸排汽压力升高，严重时高压缸过负荷，高压各级抽汽压力升高； 低温段过热器泄露汽温升高，高温段过热器泄露汽温降低； 旋风分离器管束泄露，分离器出口烟温及返料温度下降，两侧烟温差及返料温差增大，严重时两侧床压差值增大，床温不稳定； 两侧包墙过热器泄露，两侧烟温偏差大，有汽水从炉墙刺出，两侧烟温、烟压测量值异常变化。 2、四管泄露的处理方法 2.1 过热器、再热器、水冷壁、省煤器泄露应立即停止石灰石系统及电除尘器电厂运行。 2.2 若省煤器泄露：不严重时，加强给水、维持正常水位，适当降低锅炉负荷，申请停炉；尽可能维持汽包水位，严禁开启省煤器再循环门；若严重泄露，不能维持汽包水位时严禁向锅炉上水，立即紧急停炉处理，保留一台引风机运行维持炉膛负压，待烟道汽水基本消失后停止，让其自然通风冷却。 2.3 竖井烟道内受热面（低温过热器、高温过热器、低温再热器、包墙过热器）泄露：不严重时，加强给水、维持正常水位，降低锅炉负荷，降低锅炉参数，申请停炉；若严重泄露，立即紧急停炉处理，保留一台引风机运行维持炉膛负压，待烟道汽水基本消失停止后，让其自然通风冷却，保持汽包高水位。 2.4 炉膛水冷壁、水冷中隔屏泄露：若确认泄露，立即手动MFT；尽可能维持汽包水位正常，不能维持或补水量太大时，停止锅炉上水，严禁开启省煤器再循环门；若汽包上下壁温差小于50℃时，保持一次风量略高于最低流化风量，维持炉膛负压，尽可能加快床料的排出工作。若汽包上下壁温差大于50℃时，停止所有风机运行，开启引风机挡板，让其自然通风冷却。 2.5 炉内受热面（屏式过热器、屏式再热器）泄露；若确认泄露，立即手动MFT；尽可能维持汽包水位政策，开启省煤器在循环门；保持一次风量略大于最低流化风量，维持炉膛负压，尽可能加快床料的排出工作。保留一台引风机运行维持炉膛负压，待烟道汽水基本消失后停止，让其自然通风冷却，保持汽包高水位。 2.6 旋风分离器管束泄露；外部管束泄露，不严重时，加强给水、维持正常水位，降低锅炉负荷，降低锅炉参数，申请停炉；若严重泄漏，立即紧急停炉处理。内部管束泄露，立即手动MFT；尽可能维持汽包水位正常，保持一次风量略大于最低流化风量，维持炉膛负压，加大返料风，尽可能排出返料器内的存料。
余热锅炉受热面管道内壁的氧化膜腐蚀 发表时间：2019-01-17T10:09:18.423Z 来源：《电力设备》2018年第26期作者：董明 [导读] 摘要：在锅炉的定检和内部检验中，锅炉的腐蚀问题通常成为锅炉存在安全隐患的主要原因。 (安徽马鞍山万能达发电有限责任公司) 摘要：在锅炉的定检和内部检验中，锅炉的腐蚀问题通常成为锅炉存在安全隐患的主要原因。水中的杂质和含氧量成为了检验的重要指标。根据烟侧、背烟侧管道的腐蚀情况对余热锅炉管排蒸发量及管内流速与腐蚀的关系进行了研究，合理平衡受热面前排及尾部管排蒸发量，减小前排管内流速可减缓腐蚀。水循环蒸发时会使PH值发生变化，使管道内部产生结垢问题，影响锅炉的使用寿命。化学势吉布斯自由能的计算结果对管内壁腐蚀面主要组分进行了分析，提高给水pH值及给水含氧量可有效缓解管道腐蚀。 关键词：锅炉；腐蚀；氧化膜；余热；流动加速 一、影响在用锅炉腐蚀因素主要有以下几个方而: （1）锅炉机械损伤给腐蚀埋下隐患 在锅炉监检中的发现，锅炉制造企业对锅炉制造过程中防止机械损伤认识不足，在制造锅炉过程中，不注意轻吊轻放，部件在吊装转运过程中的磕碰就在所难免另外，制造许多证门槛的降低，一些企业在机械设备方而仍不够完善，或设备老旧检修不及时等，故造成在冷做成形等环节中所造成的压痕、刻痕、敲痕、划伤等。致使新锅炉生产出来时已经遍体伤痕这些刻痕划伤就是腐蚀的集中部位和爆破口_（2）锅炉低温区和辅助受热面的酸腐蚀 在锅炉内外部检验中经常发现锅炉的低温区对流管束(即三回程)和锅炉省煤器管腐蚀渗漏。其腐蚀呈虫蛀状是典型的酸腐蚀。建议在使用低硫燃料的同时，在使用中尽量避免管子表面结露。)第一在烘炉煮炉时应开启旁通烟道避免长时问在温度较低情况下管子表而结露，第二在使用中尽量少开炉(灰)门减少冷空气进人。 （3）停炉保护措施不当造成的腐蚀 一般工业锅炉常用的锅炉保养方法有2种，即湿法保养和干法保养(充气和压力保养等使用的不多)。湿法保养适用于不超过1个月的短期停炉，应停炉放水清垢，在停炉期间要充满水，其pH值在14左右。保养期间要做到“三定一补充”即定期微火煮炉、定期搅拌混合锅水、定期化验锅水。而在实际检验中发现有的用户锅炉停炉后，不放水清污垢就对锅炉进行保养。湿法保养将锅炉充满水后一放了之。采用干法保养时，应将干燥剂(一般采用生石灰)放入容器后再放人锅内，然后封闭。在检验中发现的问题是应按每立方容积2kg}1p入干燥剂，可有的用户加干燥剂数量不够，有的将整袋生石灰塞人锅内待吸湿膨胀后将袋子胀破，根本无法取出。有的锅炉封闭不严。排污阀、主汽阀或出水阀渗漏，达不到锅炉保养的目的。建议热水采暖锅炉停炉后先煮炉清污(垢)，再对锅炉进行保养，这样效果会更好。 二、实际检验中的判定 无论是有氧腐蚀还是水质的不符合标准，均会对锅炉的使用产生较大的安全隐患，如笔者在日常的检验过程中实际中遇到的三个检验案例。 （1）上海站锅炉房的一台蒸发量为10 t1h,额定工作压力为1.25 MPa的蒸汽锅炉，在实施锅炉的内部检验过程中，发现主要缺陷和问题为:上锅筒底部有氧腐蚀，最大腐蚀点的直径达到了8 mm，深度约为2.5 mm，位于上锅筒后部第一、第二条环焊缝之间(如图1所示)，经强度校验不合格。 通过了解锅炉的日常使用状况和对上锅筒的氧腐蚀点进行研究分析得出，该锅炉停和启用次数过于频繁，是由于除氧器在除氧的过程中温度长期不达标所致。给出的整改措施为:工作压力降为1.0 MPa，在除氧过程中保证除氧温度达到104℃。下面就对该腐蚀过程进行分析: 由于锅炉的频繁停和启用，所以锅炉的腐蚀主要分为使用阶段和停用阶段。 使用阶段:溶氧腐蚀是在锅炉金属和水中的溶解氧之间的反应所形成的腐蚀，金属Fe作为阳极被氧化。而锅炉在停止运行时会经历另一次有氧腐蚀，锅炉暴露在空气中，由于使用阶段己经在锅炉壁面上产生污垢，在停用时污垢下面会继续和水蒸气发生反应，这种腐蚀一般我们称之为垢下腐蚀。 两个腐蚀阶段主要发生在锅炉设备的内壁上，由于其水中含有较高浓度得氧量，在内壁形成电解质环境，其特征是在腐蚀部位有突起的腐蚀产物，下部有局部点蚀坑，而本案例中腐蚀点的直径达到了8 mm，深度约为2.5 mm，正是由于不断停用和启用产生的。这种强度校验的不合格情况常发生在省煤器和过热管中，热强度较高处。 （2）徐州机务段段内锅炉房的一台蒸发量为4t/h,额定工作压力为1.25 MPa的蒸汽锅炉，同样对该锅炉实施内部检验，发现主要缺陷和问题为:烟管存在严重腐蚀，上排局部有5根烟管腐蚀及中间有2根穿孔。检验了锅炉的日常使用状况和运行年限发现该锅炉的使用年限较长，对腐蚀段进行检测发现，锅炉存在有氧腐蚀严重的问题，分析得出是由于锅炉保养不当的问题所致。给出的整改措施为:更换满堂烟管，并且加强平时使用中的保养工作。此有氧腐蚀的原理和上例类似，所以不再赘述。 三、腐蚀过程分析 通过上述测试结果对管道腐蚀情况进行分析后，再对管道内壁氧化膜的形成，分别从以下角度进行讨论。 （1）流动加速腐蚀分析 低压蒸发器受热面产汽量约为Sot/h，以2排管排为一组对低压蒸发器前排至末排的管排产汽量进行计算，结果如图12所示。由图12可知前排管道最大产汽量为末排管道产汽量的2.5倍以上。经计算，低压蒸发器前排管内蒸汽流速约为llm/s,蒸汽流速与管壁腐蚀关系。 由于蒸发器各排管道产汽量不同，且前排管壁产汽量比较大，因此我们在设计过程中适当减少前排产汽量，就可能有利于腐蚀的缓解。同时，结合锅炉产汽量及管内汽液两相流流速可得，适当降低流速可减缓管壁腐蚀速率，同时由图13可知，蒸汽流速为5一tom/s时，腐蚀速率与流速的关系几乎为线性，当管内蒸汽流速低于5m/s时，管壁的腐蚀速率较为缓慢，减小流速可缓解管壁腐蚀，但不能避免管壁腐蚀。为缓解管壁内部腐蚀情况，在锅炉设计时，可考虑将前排管排更换为Cr含量在1%以上川的管材，这样既可避免管壁的腐蚀又提高了设备的安全性。 （2）腐蚀过程中的氧势分析 根据图14氧势图中铁与氧的反应可知铁刊<系在温度为150-200℃的环境中会生成Fe3O4而不会生成Fe0，结合能谱扫描结果可知管壁表层物质为Fe2O3。根据氧势图可发现，在管排运行温度下Fe2-被氧化为Fe一即转变为Fe2O:保护膜的速率较慢，因此在汽液两相流的冲刷
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 锅炉受热面超温爆管的原因及 预防措施(新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
锅炉受热面超温爆管的原因及预防措施 (新版) 在火电生产中，锅炉承压受热面超温爆管事故在非计划停炉中占有较大的比重,是影响机组安全稳定运行的主要因素,因此解决超温问题十分重要，现根据部分经验数据粗浅分析如下： 一、原因分析 1）根据日常运行记录可以发现，每台炉都有燃烧调整不当的情况发生，例如，没有根据燃烧需要及时调整各层燃烧器或炉排的配风，使燃烧工况偏离设计值，火焰中心偏移，导致燃烧行程加长，炉膛出口烟温升高。如果锅炉各角一次风口风量不均匀，给煤机或炉排转速不均匀也能造成燃烧中心偏斜，甚至贴壁燃烧，使水冷壁局部超温。在启、停给煤机及锅炉负荷升降的过程中，由于运行工况的变化率过大，炉膛出口烟道温度场和速度场分布不均，也会加
大局部超温的可能性。 2）根据空气动力场试验，炉膛出口处可能存在着一定的残余气流旋转现象，而一、二次风的动量比会影响到烟气流的旋转强度，使沿炉膛宽度方向的炉膛出口烟温和烟速分布存在一定的偏差，造成水平烟道的烟温分布不均，在这种情况下，烟气温度场和速度场的分布偏差就使受热面吸热产生了较大的偏差，加大了局部超温的幅度。 3）由于煤种原因造成过热器或水冷壁严重结焦，或者因设备老化，吹灰设备等因素导致炉膛部分受热面粘灰严重，促使受热面烟气温度进一步升高，加剧了过热器的超温，造成过热器爆管。 4）锅炉本体都有不同程度的漏风，造成炉膛出口烟道烟气量增加，也加剧了超温。 5）给水品质不合格或者因为没有进行定期排污、除氧效果差、汽包加药量不合适等因素造成给水品质不良，易对管子形成腐蚀，引起受热面管内结垢积盐，影响传热。当给水不合格时，在水冷壁上结垢并形成垢下腐蚀，会造成受热面在运行中发生超温现象。
锅炉受热面超温爆管的原因及预防措施 在火电生产中，锅炉承压受热面超温爆管事故在非计划停炉中占有较大的比重,是影响机组安全稳定运行的主要因素,因此解决超温问题十分重要，现根据部分经验数据粗浅分析如下： 一、原因分析 1）根据日常运行记录可以发现，每台炉都有燃烧调整不当的情况发生，例如，没有根据燃烧需要及时调整各层燃烧器或炉排的配风，使燃烧工况偏离设计值，火焰中心偏移，导致燃烧行程加长，炉膛出口烟温升高。如果锅炉各角一次风口风量不均匀，给煤机或炉排转速不均匀也能造成燃烧中心偏斜，甚至贴壁燃烧，使水冷壁局部超温。在启、停给煤机及锅炉负荷升降的过程中，由于运行工况的变化率过大，炉膛出口烟道温度场和速度场分布不均，也会加大局部超温的可能性。 2）根据空气动力场试验，炉膛出口处可能存在着一定的残余气流旋转现象，而一、二次风的动量比会影响到烟气流的旋转强度，使沿炉膛宽度方向的炉膛出口烟温和烟速分布存在一定的偏差，造成水平烟道的烟温分布不均，在这种情况下，烟气温度场和速度场的分布偏差就使受热面吸热产生了较大的偏差，加大了局部超温的幅度。 3）由于煤种原因造成过热器或水冷壁严重结焦，或者因设备老化，吹灰设备等因素导致炉膛部分受热面粘灰严重，促使受热面烟气温度进一步升高，加剧了过热器的超温，造成过热器爆管。
4）锅炉本体都有不同程度的漏风，造成炉膛出口烟道烟气量增加，也加剧了超温。 5）给水品质不合格或者因为没有进行定期排污、除氧效果差、汽包加药量不合适等因素造成给水品质不良，易对管子形成腐蚀，引起受热面管内结垢积盐，影响传热。当给水不合格时，在水冷壁上结垢并形成垢下腐蚀，会造成受热面在运行中发生超温现象。 6）设计安装方面，由于管子的长度和焊口的数量不尽相同，这个客观因素不可避免地使各受热面出现热偏差，产生超温现象。
由水冷壁、过热器、再热器、省煤器四类管（简称“四管”）的泄漏与爆破事故一直是电厂锅炉安全管理工作的重要组成之一。数据统计，做好锅炉四管安全工作，将有效降低49%的安全事故发生率，其重要性不言而喻。 锅炉受热面管子是在高温、应力和腐蚀介质作用下长期工作的，当管子钢材承受不了其工作状态的负荷时，就会发生不同形式的损坏而造成事故。火力发电厂锅炉受热面管子常见事故主要有以下几种类型：长时超温爆管、短时超温爆管，材质不良管和腐蚀热疲劳损坏。 长时超温爆管 超温是指金属材料在超过额定温度下运行。额定温度指钢材在设计寿命下运行的允许最高温度，也可指工作时的额定温度，只要超出上述温度的一种即为超温运行。 长时超温的管子钢由于原子扩散加剧，导致钢材组织发生变化，使蠕变速度加快，持久强度降低，因此管子达不到设计寿命就提前爆破损坏。爆管大多发生在高温过热器管出口段的向火侧及管子弯头处，水冷壁管、凝渣管和省煤器等也时有发生。 在长时间超温爆管过程中，蒸汽和烟汽等腐蚀介质起了加速的作用。当管壁温度超过其氧化临界温度时，蒸汽和烟汽会使管壁产生一层较厚的氧化铁；在管子胀粗时，这层氧化铁将沿垂直于应力的方向裂开；于是重新裸露的金属在拉应力和蒸汽或烟汽的作用下产生应力腐蚀，加速裂纹扩展，最终导致爆裂。故破口具有脆性断裂特征，且往往有腐蚀产物存在于裂纹内。 短时超温爆管 锅炉受热面管子在运行中冷却条件恶化、干烧，使管壁温度短期内突然升高，温度达到临界点（Ac1）以上，钢的抗拉强度急剧下降，管子应力超过屈服极限，产生剪切断裂而爆管，这种爆管称为短时超温爆管。短时超温爆管大多发生在冷壁管燃烧带附近及喷燃器附近的向火侧和凝渣管上，省煤器和某些高压锅炉的屏式过热器也偶有发生。由于短时超温的管壁
锅炉各受热面的结构及布置形式 一、省煤器 省煤器在锅炉中的主要作用是：①吸收低温烟气的热负以降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。②由于给水在进入蒸发受热而之前先在省煤器内加热，这样就减少了水在蒸发受热面内的吸热量，因此可用省煤器替代部分造价较高的蒸发受热面。也就是以管径较小、管壁较薄、传热温差较大、价格较低的省煤器来代替部分造价较高的蒸发受热面。③提高了进入汽包的给水温度，减少于给水与汽包壁之间的温差，从而使汽包热应力降低。基于这些原因，省煤器已成为现代锅炉必不可少的部件。 按照省煤器出口工质的状态省煤器可分为沸腾式和非沸腾式两种。如出口水温低于饱和温度，叫做非沸腾式省煤器，如果水被加热到饱和温度并产生部分蒸汽，就叫做沸腾式省煤器。 省煤器按所用材 质又可分为铸铁式和 钢管式，铸铁式耐磨 损和耐腐蚀但不能承 受高压。钢管省煤器 应用于大型锅炉，它 是由许多并列（平行) 的管径为28～42mm 的 蛇形管组成。蛇形管
可以顺列也可错列。为使省煤器受热面结构紧凑，一般总是力求减小管间节距。管子多数为错列布置。错列布置省煤器的结构如图6—3所示。蛇形管的两端分别与进口联箱和出口联箱相连，联箱一般布置在烟道外。省煤器的管子固定在支架上，支架支承在横梁上而横粱则与锅炉钢架相连接。 省煤器管子一般为光管，为了强化烟气侧热交换和使省煤器结构更紧凑可采用鳍片管、肋片管和膜式受热面，它们的结构如图6—4所示。 焊接鳍片管省煤器 所占据的空间比光管式 大约少20％～25％，轧 制鳍片管省煤器可使外 形尺寸减少40％一 50％。 鳍片管和膜式省煤 器还能减轻磨损。这主 要是因为它比光管省煤 器占有空间小，因此在烟道截面不变的情况下，可采用较大的横向节距。从而使烟气流通截面增大，烟气流速下降磨损减轻。 肋片式省煤器主要特点是热交换面积明显增大，这对缩小省煤器的体积、减少材料消耗很有意义。主要缺点是积灰比较严重。 省煤器蛇形管通常均取水平放置，以利于停炉时排水。而且尽可
锅炉的受热面部件钢材允许使用的温度（详见超超临界锅炉机组金属材料手册）序号部件名称钢号运行温度参数允许使用最高温度 1. 水冷壁管ST45.8 362-410℃450-480℃ 2. 省煤器管ST45.8 362-410℃450-480℃ 3. 顶棚过热器管ST45.8 370℃450-480℃ 4. 包墙管ST4 5.8 362℃450-480℃ 5. 低温过热器管#20 410-450℃450-480-500℃ 5. 低温过热器管15CrMo 410-450℃500-550℃ 6. 高温过热器管12Cr1MoV 540-550℃570-580℃ 7. 壁式再热器管12Cr1MoV 540-550℃570-580℃ 8. 中温再热器管12Cr1MoV 383-486℃570-580℃ 8．中温再热器管12Cr2MoWVTiB （即钢102）383-486℃600-620℃ 8．中温再热器管SA213-T91 383-486℃565-610℃ 9．高温再热器管12Cr1MoV 540-550℃570-580℃ 9．高温再热器管12Cr2MoWVTiB （即钢102）540-550℃600-620℃ 10．前（大）屏式过热器12Cr1MoV 540-550℃570-580℃ 10．前（大）屏式过热器12Cr2MoWVTiB（即钢102）540-550℃600-620℃11．后（小）屏式过热器12Cr1MoV 540-550℃570-580℃ 11．后（小）屏式过热器12Cr2MoWVTiB（即钢102）540-550℃600-620℃11．后（小）屏式过热器SA213-TP304H（相当于1Cr19Ni9）540-550℃705℃11．后（小）屏式过热器SA213-TP347H(相当于1Cr19Ni11Nb) 540-550℃705℃
余热锅炉受热面管道内壁的氧化膜腐蚀 摘要：在锅炉的定检和内部检验中，锅炉的腐蚀问题通常成为锅炉存在安全隐 患的主要原因。水中的杂质和含氧量成为了检验的重要指标。根据烟侧、背烟侧 管道的腐蚀情况对余热锅炉管排蒸发量及管内流速与腐蚀的关系进行了研究，合 理平衡受热面前排及尾部管排蒸发量，减小前排管内流速可减缓腐蚀。水循环蒸 发时会使PH值发生变化，使管道内部产生结垢问题，影响锅炉的使用寿命。化 学势吉布斯自由能的计算结果对管内壁腐蚀面主要组分进行了分析，提高给水pH 值及给水含氧量可有效缓解管道腐蚀。 关键词：锅炉；腐蚀；氧化膜；余热；流动加速 一、影响在用锅炉腐蚀因素主要有以下几个方而: （1）锅炉机械损伤给腐蚀埋下隐患 在锅炉监检中的发现，锅炉制造企业对锅炉制造过程中防止机械损伤认识不足，在制造锅炉过程中，不注意轻吊轻放，部件在吊装转运过程中的磕碰就在所 难免另外，制造许多证门槛的降低，一些企业在机械设备方而仍不够完善，或设 备老旧检修不及时等，故造成在冷做成形等环节中所造成的压痕、刻痕、敲痕、 划伤等。致使新锅炉生产出来时已经遍体伤痕这些刻痕划伤就是腐蚀的集中部位 和爆破口_ （2）锅炉低温区和辅助受热面的酸腐蚀 在锅炉内外部检验中经常发现锅炉的低温区对流管束(即三回程)和锅炉省煤器管腐蚀渗漏。其腐蚀呈虫蛀状是典型的酸腐蚀。建议在使用低硫燃料的同时，在 使用中尽量避免管子表面结露。)第一在烘炉煮炉时应开启旁通烟道避免长时问在温度较低情况下管子表而结露，第二在使用中尽量少开炉(灰)门减少冷空气进人。 （3）停炉保护措施不当造成的腐蚀 一般工业锅炉常用的锅炉保养方法有2种，即湿法保养和干法保养(充气和压 力保养等使用的不多)。湿法保养适用于不超过1个月的短期停炉，应停炉放水清垢，在停炉期间要充满水，其pH值在14左右。保养期间要做到“三定一补充”即 定期微火煮炉、定期搅拌混合锅水、定期化验锅水。而在实际检验中发现有的用 户锅炉停炉后，不放水清污垢就对锅炉进行保养。湿法保养将锅炉充满水后一放 了之。采用干法保养时，应将干燥剂(一般采用生石灰)放入容器后再放人锅内， 然后封闭。在检验中发现的问题是应按每立方容积2kg}1p入干燥剂，可有的用户 加干燥剂数量不够，有的将整袋生石灰塞人锅内待吸湿膨胀后将袋子胀破，根本 无法取出。有的锅炉封闭不严。排污阀、主汽阀或出水阀渗漏，达不到锅炉保养 的目的。建议热水采暖锅炉停炉后先煮炉清污(垢)，再对锅炉进行保养，这样效 果会更好。 二、实际检验中的判定 无论是有氧腐蚀还是水质的不符合标准，均会对锅炉的使用产生较大的安全 隐患，如笔者在日常的检验过程中实际中遇到的三个检验案例。 （1）上海站锅炉房的一台蒸发量为10 t1h,额定工作压力为1.25 MPa的蒸汽 锅炉，在实施锅炉的内部检验过程中，发现主要缺陷和问题为:上锅筒底部有氧腐蚀，最大腐蚀点的直径达到了8 mm，深度约为2.5 mm，位于上锅筒后部第一、 第二条环焊缝之间(如图1所示)，经强度校验不合格。 通过了解锅炉的日常使用状况和对上锅筒的氧腐蚀点进行研究分析得出，该 锅炉停和启用次数过于频繁，是由于除氧器在除氧的过程中温度长期不达标所致。
锅炉过热器爆管原因及对策 前言 随着我国电力工业建设的迅猛发展，各种类型的大容量火力发电机组不断涌现,锅炉结构及运行更加趋于复杂,不可避免地导致并联各管内的流量与吸热量发生差异。当工作在恶劣条件下的承压受热部件的工作条件与设计工况偏离时,就容易造成锅炉爆管。 事实上，当爆管发生时常采用所谓快速维修的方法，如喷涂或衬垫焊接来修复，一段时间后又再爆管。爆管在同一根管子、同一种材料或锅炉的同一区域的相同断面上反复发生，这一现象说明锅炉爆管的根本问题还未被解决。因此，了解过热器爆管事故的直接原因和根本原因，搞清管子失效的机理，并提出预防措施，减少过热器爆管的发生是当前的首要问题。 1过热器爆管的直接原因 造成过热器、再热器爆管的直接原因有很多，主要可以从以下几个方面来进行分析。 1.1设计因素 1.热力计算结果与实际不符 热力计算不准的焦点在于炉膛的传热计算，即如何从理论计算上较合理的确定炉膛出口烟温和屏式过热器的传热系数缺乏经验，致使过热器受热面的面积布置不够恰当，造成一、二次汽温偏离设计值或受热面超温。 2.设计时选用系数不合理 如华能上安电厂由B&W公司设计、制造的“W”型锅炉，选用了不合理的受热面系数，使炉膛出口烟温实测值比设计值高80～100℃；又如富拉尔基发电总厂2号炉(HG-670/140-6型)选用的锅炉高宽比不合理，使炉膛出口实测烟温高于设计值160℃。 3.炉膛选型不当 我国大容量锅炉的早期产品，除计算方法上存在问题外，缺乏根据燃料特性选择炉膛尺寸的可靠依据，使设计出的炉膛不能适应煤种多变的运行条件。 炉膛结构不合理，导致过热器超温爆管。炉膛高度偏高，引起汽温偏低。相反，炉膛高度偏低则引起超温。 4.过热器系统结构设计及受热面布置不合理 调研结果表明，对于大容量电站锅炉，过热器结构设计及受热面布置不合理，是导致一、二次汽温偏离设计值或受热面超温爆管的主要原因之一。 过热器系统结构设计及受热面布置的不合理性体现在以下几个方面： (1)过热器管组的进出口集箱的引入、引出方式布置不当，使蒸汽在集箱中流动时静压变化过大而造成较大的流量偏差。 (2)对于蒸汽由径向引入进口集箱的并联管组，因进口集箱与引入管的三通处形成局部涡流，使得该涡流区附近管组的流量较小，从而引起较大的流量偏差。引进美国CE公司技术设计的配300MW和600MW机组的控制循环锅炉屏再与末再之间不设中间混合集箱，屏再的各种偏差被带到末级去，导致末级再热器产生过大的热偏差。如宝钢自备电厂、华能福州和大连电厂配350MW机组锅炉，石横电厂配300MW机组锅炉以及平坪电厂配600MW机组锅炉再热器超温均与此有关。 (3)因同屏(片)并联各管的结构(如管长、内径、弯头数)差异，引起各管的阻力系数相差较大，造成较大的同屏(片)流量偏差、结构偏差和热偏差，如陡河电厂日立850t/h锅炉高温过热器超温就是如此。 (4)过热器或再热器的前后级之间没有布置中间混合联箱而直接连接，或者未进行左右交叉，这样使得前后级的热偏差相互叠加。 在实际运行过程中，上述结构设计和布置的不合理性往往是几种方式同时存在，这样加剧了