300MW锅炉高温过热器超温爆管问题的试验研究

锅炉高温段过热器管爆管原因分析及预防引言随着锅炉的普及和应用，人们对锅炉安全和运行的考虑也越来越多。

传统的锅炉高温段过热器管一旦发生爆管，就会造成重大的财产和人员的伤亡。

因此，对于锅炉高温段过热器管的爆管原因分析和预防显得尤为重要。

锅炉高温段过热器管爆管原因分析综合性原因1. 腐蚀过热器区域的金属管子会受到环境气体的腐蚀，导致管壁变薄，从而失去了承受压力的能力。

2. 疲劳经常在高温下工作的过热器管由于受到持续的热膨胀和冷缩作用，会经历多次的压力变化，从而导致管子的疲劳破坏。

3. 金属脆化当管子处于高温状态下，金属会受到高温的影响，导致硬度和韧性降低，从而在承受压力的时候发生运动破裂。

4. 缺陷引起的破损过热器管在制造和加工过程中可能会存在一些缺陷，这些缺陷在高温和高压的作用下容易发生破损。

组成部分原因1. 气侯原因气侯原因是高温段过热器管爆管的重要原因，特别是在环境气体腐蚀严重的情况下，会导致管子的不可逆损失并在产生内外腐蚀后发生破裂。

2. 运行水质问题运行水质问题也是过热器管爆管的原因之一，水中的化学物质、氧和碳酸盐等物质会使管壁腐蚀和脆化。

3. 工艺因素工艺因素包括了制造、加工、装配和运行过程中的各种评估和监测测量等问题。

如果工艺不到位，或者管壁厚度不符合要求，也有可能发生管子破裂。

实际中的案例分析实例一一座已经运营四年的燃煤锅炉，出现了高温段过热器管破裂的故障，造成了一个巨大的爆炸。

经过分析，发现裂纹萌生于焊接接头。

原因在于过热器管量具的设置不够有效，工艺导致焊接接头存在缺陷，加上较高的运行温度和压力作用下，导致管子破裂。

实例二一座锅炉的水壁管壁在运营三十年后，发生了不可修复的裂纹，原因在于长时间的水侵泡腐蚀，管壁变薄导致管子破裂。

锅炉高温段过热器管爆管的预防管理措施1. 定期检查修复对高温段过热器管的检查和修复非常重要，定期检查和有效的修复可以避免管子发生破损。

2. 安装监测装置在管子中安装温度计、裂纹探头等监测装置，可以及时发现管子的情况和管理问题。

300MW循环流化床锅炉受热面爆管的事故处理本文对300MW循环流化床锅炉受热面布置情况进行简要的分析，阐述了受热面爆管的原因、现象以及预防措施。

标签：30MW循环流化床锅炉；爆管0 引言山西平朔煤矸石发电有限责任公司现有两台300MW循环流化床锅炉，分别于2008年和2009年通过168小时试运行后投产。

机组运行状况基本良好，但是由于锅炉受热面爆管造成了机组的几次非计划停运。

本文对300MW循环流化床锅炉爆管现象进行分析，总结了爆管后的事故处理情况，希望能为其他同行在设计300MW循环流化床锅炉时提供技术参考和理论依据。

1 300MW循环流化床锅炉简介本厂锅炉为型号为SG-1060/17.5-M802，型式为亚临界中间再热、单汽包自然循环、平衡通风、循环流化床锅炉，主要由单炉膛、4台高温绝热式旋风分离器、4台U型返料器、4台外置式换热器、尾部对流烟道等部分组成。

2 锅炉受热面布置情况汽冷包墙包覆的尾部烟道深度15250mm、宽度10550mm，烟道布置有高温过热器、低温再热器、二级省煤器、一级省煤器（四组），高温过热器的布置方式为顺列、逆顺流布置，其他则采用顺列、逆流布置。

在顺烟气流一级省煤器的后面，还装有一台四分仓回转式空气预热器、布袋除尘器（5室）及两台引风机。

本厂锅炉中引入了4个外置式换热器，解决了尾部烟道受热面多，不宜布置的难题。

锅炉过热蒸汽流程如下：3 锅炉受热面爆管的现象锅炉受热面发生爆管现象，会引起炉膛压力的升高，引风机电流增大，自动时入口挡板增大，受热面两侧烟温偏差也随之加大，相反泄漏侧排烟温度会下降。

汽包水位自动投入的情况下，给水流量加大，两台汽动给水泵的转速提高，要保证汽包水位不下降，要求给水流量比主汽流量高出正常情况下许多，同时提高机组的补水率。

水冷壁或外置床内受热面爆管，将导致爆管侧的炉膛床温下降，床压升高，当炉内床料与泄漏出来的高温汽水发生混合时，床料的流化将会受到影响。

300MW机组锅炉屏过超温原因分析及控制发布时间：2022-09-26T01:10:15.846Z 来源：《当代电力文化》2022年10期作者：申志丹[导读] 四管泄漏问题是影响锅炉安全运行的一项主要因素，并且在锅炉非停事故中所占比例逐年呈上升趋势申志丹山西临汾热电有限公司山西临汾 041000摘要：四管泄漏问题是影响锅炉安全运行的一项主要因素，并且在锅炉非停事故中所占比例逐年呈上升趋势；在锅炉运行中控制好受热面超温超压也是防止锅炉四管泄漏的一项主要措施。

本文就300MW机组锅炉屏过超温问题从产生原因，预防措施等方面做了比较全面的分析，并取得一定效果，对同类型机组安全运行有一定的借鉴意义。

引言：临汾热电2×300MW燃煤机组采用东方锅炉厂生产的DG-1065/18.2-Ⅱ4型亚临界、一次中间再热、平衡通风、全钢架悬吊结构、全露天布置(运转层以下封闭)、固态排渣、自然循环汽包燃烟煤型锅炉，该炉为单炉膛“π”型布置。

过热器系统按蒸汽流程分为六级，依次为顶棚过热器、包墙过热器、低温过热器、全大屏过热器、后屏过热器、高温过热器。

按烟气流程依次为：全大屏过热器、后屏过热器、高温过热器、低温过热器。

1 屏过超温情况山西临汾热电有限公司#2炉在机组启动及加负荷变化过程中，大屏过热器壁温经常出现超温现象，主要为右侧，在一级减温水全开后，仍无法控制，具体数据如下：表1 ：屏式过热器温度情况通过以上数据比较分析，#2炉负荷在240MW以上，右侧大屏过热器超温现象比较明显，已超过受热面报警温度（490℃）主要表现在两侧温度偏差较大，汽温偏差在30℃左右，壁温偏差最大在40℃以上。

2 屏式过热器超温原因分析（1）燃烧偏差问题：一次风调平试验结果： #1一次风机挡板开度为48%，一次风出口压力为8.56KPa;#2一次风机挡板开度为48.1%，一次风出口压力为8.64KPa;一次风母管风压为7.96/8.07 KPa。

电厂锅炉高温再热器爆管原因分析与对策摘要：电厂锅炉出现高温高热，导致再热器出现爆管的问题，这是问题是十分常见的问题，但是对于电厂锅炉的合理持续使用有十分重要的影响。

我国电厂目前所使用的很多300MW费单机组锅炉在开始投入使用的时候，容易出现高温再热器出现一种钢焊口出现爆破的问题。

笔者在本文中对高温再热器出现爆管的原因进行分析，并对爆口进行全面的深入检查，得出合理的管排结构和综合的爆管原因。

关键词：锅炉；再热器；爆管；应力一、高温再热器爆管材质分析1.钢102材料对于钢102材料来说，其本身具有低碳、低合金贝氏体型热强钢。

钢102材料主要是利用钨钼复合固溶强化、钒钛复合弥散强化和微量硼的强化。

这样的钢材料具有优良的综合力学性能，而且通过高端的工艺性和抗氧化性，在热强性能和使用中具有良好的效果。

对于电厂的锅炉来说，其本身的核心材料需要进行长期的受热，所以需要使用钢102材料作为锅炉的受热面，在长期的运行过程中，钢102材料本身并没有受到温度的较大影响。

此种钢本身具有良好的焊接性，而且具有良好的淬硬倾向和冷裂倾向。

根据锅炉高温再热器爆管的情况进行分析和研究，将其中的两根钢接头及性能化验分析对比，最终发现爆管的原因并不是由于钢102材料所导致的。

2.SA-213TP347H材料TP347H钢是铌稳定的铬镍奥氏体热强钢，我国存在与之相互性能类似的钢号。

通过对TP347H钢的性能进行研究分析发现，其本身具有良好的热强性，而且通过长久的使用发现还有较强的抗晶间腐蚀性能。

这样的特点可以将其使用在碱性和酸性的材料中，在海水中也有良好的耐腐蚀性。

对于大型机组的锅炉来说，其本身需要确保受热面具有良好的热强性。

TP347H钢具有良好的韧性和焊接性，可以较好的提升组织的综合稳定性。

在进行钢焊接的时候，可以进行手工的焊接，焊接所选用的焊条主要是奥132焊条。

3.Inconel82焊丝Inconel82焊丝是比较有名的镍基焊丝，我国目前所生产的ERNiCr-3焊丝和其本身的性能是基本相同的。

某300MW机组锅炉水冷壁爆管的诊断分析研究某电厂水冷壁管道发生爆管事件，采用宏观检验、通球检查，金相分析及历史检修情况检查对比等方式进行分析研究。

结果表明，短时过热是水冷壁管泄漏的直接原因，泄漏水冷壁管内存在氧化铁异物堵塞，造成管内介质流量不足，导致锅炉高温区的管段壁温超限而出现涨粗、鼓包，当管壁厚度不能承受工作压力时发生泄漏，针对原因给出了整改建议。

标签：300MW机组；水冷壁；爆管；诊断分析；建议0 前言四管泄漏事故是影响火电机组安全经济可靠运行重要原因，国内近20年4万次锅炉炉管破坏事故中，造成电厂事故停机的有80%，这其中光水冷壁管事故就占了40%。

水冷壁管道泄漏原因很多[1]，有内外温差大造成的热应力断裂泄漏[2]，有管内异物堵塞长期或短期过热爆管泄漏[3]，有外力导致水冷壁损伤形成的泄漏[4]，也有水冷壁管内垢下腐蚀和管外高温腐蚀造成管道减薄引起的泄漏[5]。

对泄漏原因的分析诊断，并根据诊断结果采取有效整改措施，对于火电机组锅炉的可靠性运行有重要意义。

对于四管泄漏案例的介绍，可以让同行业借鉴，指导事故分析和生产运行。

文章以某电厂水冷壁泄漏为例，介绍了此类事件分析的思路，以期为同类型机组提供借鉴。

1 系统及事件简介某电厂机组容量为300MW，锅炉为亚临界中间一次再热控制循环汽包锅炉，采用单炉膛、平衡通风、固态排渣、四角切圆燃烧方式，设计燃煤为高挥发分烟煤。

配置有三台双进双出钢球磨煤机直吹式系统，制粉系统为正压一次风直吹式制粉系统，燃烧系统配有切向燃烧的摆动式煤粉燃烧器。

事件发生前，机组负荷290MW，给水流量、主蒸汽流量、炉膛负压和主汽压等参数均正常，运行人員巡检发现锅炉34.5米层#3角区域有异音，经检查确认水冷壁泄漏，机组被迫停机。

2 宏观分析检查泄漏位置在炉内标高约34.5m的#2角燃烧器燃尽风下部，炉外侧由后向前数第8根水冷壁管子上有三处裂纹状泄漏点，该部位水冷壁管规格为Φ45×5.4mm内螺纹管，材质为20g。

锅炉过热器超温爆管的案例分析在电厂设备中，锅炉四管中的过热器泄露导致机组停运的频率越来越高。

本文首先分析了过热器在超温下管子材料发生蠕变的机理;并对某电厂过热器爆管案例从宏观形貌、化学成分、力学性能和金相组织进行分析，得出爆管的原因为管子长期超温和短时超温共同作用，使在高温下管子的圆周应力超过材料许用应力而发生爆管。

建议对集箱及受热面管子的清洁度进行检查，严格对启停炉的速率进行控制，严禁使受热面管子超温运行。

0 引言锅炉作为电厂的主要设备，其运行一直是电厂极为关注的重点，在我国火电机组中，锅炉导致非停事故约占全厂非停事故的70%左右。

此外，从图1可知，在锅炉导致的非计划停运中，由水冷壁、省煤器、过热器和再热器组成的四管，其泄露造成的停运占了总锅炉停运的47%。

而从图1～2可知，四管中过热器泄露的次数普遍高于其他受热面。

综上所述，过热器泄露是影响机组经济安全运行的重要原因。

特别是随着大型煤电向大容量、高参数、大电厂方向发展，过热器泄露事故愈发严重。

因此有效的预防过热器泄露，对提高电厂锅炉运行的可靠性有重要作用。

1 锅炉过热器超温机理分析过热器是锅炉四管中受热面工作温度最高的部件，影响其失效的主要因素就是超温导致的管子材料发生蠕变。

因此对过热器进行超温机理的分析将有助于指导预防过热器泄漏。

蠕变指的是金属材料长期处在恒温恒应力环境下发生连续且缓慢的塑性变形过程，且这种变形不能被恢复。

受热面管子的蠕变表现为在高温高压的工作条件下，耐热钢的组织会随着时间逐渐发生变化，从而降低钢的强度和屈服点，降低其蠕变极限和强度，并增加脆性。

主要失效現象表现为在长期超温下状态下，形成蠕变孔洞、老化材质、降低强度和韧性，最终造成管子失效。

总的来说，碳素钢的工作温度达到300℃以上、合金钢工作温度达到400℃以上就要考虑蠕变对管子失效的影响。

当珠光体耐热钢通过正火+高温回火的热处理方式后，钢的金相组织就会变成铁素体+片状珠光体的晶体形式。

电站锅炉过热器超温爆管的成因探究电站锅炉过热器超温爆管的成因探究摘要：本文重点分析了电站锅炉过热器超温爆管问题，阐释了锅炉受热面失效原理，根据流动以及传热的特点，找出导致超温爆管的根本原因，针对于超温爆管提出具体解决措施。

关键词：电站锅炉;过热器;超温;爆管;成因1超温爆管的理论阐释超温爆管通常情况下是金属管壁的温度工况高于允许温度范围内，导致金属管失去正常效果。

探析造成超温爆管的原因，应从金属管壁的壁温入手。

公式（1）中展示了对金属管壁壁温造成影响的因素主要包括两方面：一是蒸汽侧;二是烟气侧。

根据传热学相关理论，影响金属管壁壁温的因素在于烟气侧的热负荷q和蒸汽侧的对流换热系数α2。

2蒸汽侧放热系数α2对金属管壁壁温造成的影响2.1物性参数B影响放热系数α2的具体原因观察电站锅炉能够发现，导致过热器温度变化、蒸汽压力的原因在于以下两方面：（1）如果负荷出现变化，那么电站锅炉同一过热器的压力将伴随温度的变化而发生改变，负荷增加随之带动温度压力的增大，压力增大将导致B值上升，从而造成α2增大;反之压力降低导致B值下降，α2降低。

（2）如果负荷相同，处于电站锅炉各个部位的换热器将呈现出P、T明显不同的状况，顺着蒸汽流向P呈现下降趋势，T呈现升高趋势，所以导致B产生下降。

这种状况下将造成放热系数α2降低，影响到对流换热效果。

2.2流量影响放热系数α2的具体方面流量影响放热系数α2有必要结合以下几方面考虑。

首先，分析运行角度，负荷发生变化将导致放热系数α2发生改变;其次，管屏间的流量分配也将影响到局部区域的放热系数α2。

2.2.1负荷变化影响放热系数α2的具体方面外界负荷发生变化也将导致蒸汽流量发生一定改变，外界负荷一旦增加，过热器的蒸汽质量流量将随之提高，α2也随之增加。

这种状况下出现过热器爆管现象，很大程度上是由于烟气侧的热流密度q发生变化。

（首先要将外部因素排除在外，例如异物堵塞等因素）2.2.2流量分配影响α2的具体方面2.2.2.1设计因素影响流量分配当金属管内流动单相液体时，多种因素将会对并列管子间流量分配产生影响，导致流量分配不均匀。

电厂锅炉过热器超温爆管问题探讨摘要：由于电厂锅炉燃用的煤种发生改变，导致锅炉过热烟温偏高，而锅炉承压受热部件的正常运行对发电厂的安全至关重要，过热器爆管事故已成为影响安全生产的主要因素之一。

现根据实际工作，有针对性地提出了改进方案，以供同行参考。

关键词：电厂锅炉过热器爆管问题探讨电厂锅炉的过热烟气温度是锅炉的一个重要参数，在该温度环境下工作的过热器钢管材质的工作温度必须满足要求。

因此，锅炉的过热烟气温度必须受控在一定的变动范围以内，否则会造成过热器在过高的温度下运行，导致钢管材质的超温工作。

发电厂锅炉爆管事故已成为当前威胁发电设备稳定运行的突出矛盾，而且随着机组服役时间的增加，这类事故呈逐年上升的趋势，成为影响安全生产的主要因素，严重影响了电厂的正常生产和经济效益。

一、过热器爆管的原因分析1.金属在高温下的氧化和腐蚀运行期长，管材氧化严重，已出现蠕变裂纹，如不及时更换，迟早会发生爆管。

导致受热而高温腐蚀的主要原因是炉内燃烧不良和烟气动力场不合理，控制管壁温度是减轻和防止过热器外部腐蚀的主要方法。

2.焊接质量和错用钢材钢材焊接质量也是影响安全的重要因素之一。

焊接的缺陷一般指焊接接头裂纹未熔合、根部未焊透、气孔、夹渣、咬边，焊缝外形尺寸不合格以及焊接接头的金属组织异常等现象。

3.受热而长期过热锅炉受热而管子山于热偏差、水动力偏差或积垢、堵塞、错用钢材等原因，管内工质换热较差，金属长期处于幅度不很大的超温状态下运行，管子金属在应力作用下发生蠕变（管子胀粗），直到破裂。

长期过热主要发生在高温过热器的外圈向火面，低温过热器也可能发生。

4.锅炉运行的影响第一，热偏差山于结构和运行条件的影响，运行中某些管子的蒸汽温度和焓增量会超过整个管组的平均值，即热偏差，产生热偏差的管子，管内蒸汽温度较高，甚至远超过了金属的管壁温度，从而造成长期严重超温。

第二，汽温的影响。

烟气侧对气温的影响因素主要有以下几点。

燃料性质的变化，水分和灰分增加时，燃料的热值降低，须增加燃煤量使汽温升高，如果煤粉变粗，着火延迟，则炉膛出口烟温升高，相应汽温升高，造成管壁的金属温度上升。

电站锅炉过热器超温爆管原因分析摘要：人们生活水平的提高，用电需求的不断增多，促进了我国电力产业的不断发展。

超温爆管是锅炉运行事故中最常见的一种。

锅炉管失效是材料、环境介质、温度、应力和运行工况等多种因素综合作用的结果。

超温爆管只是锅炉受热面失效的主要机理之一。

本文就电站锅炉过热器超温爆管原因展开探讨。

关键词：过热器；超温爆管；失效机理引言随着我国经济和基础设施的发展，国内的大型电站锅炉也受到了带动，而且，由于它在生活中的实用性，所以其可靠性和经济性就要得到相应的提高。

但是，在电站锅炉工作工程中，由于过热器受热面积越来越大，锅炉蒸汽参数也不断提高，这样就会导致并联各管内的流量与吸热量发生差异，进而导致过热器超温。

1超温爆管的理论分析超温爆管，主要是由于金属管壁的温度工况超过材质所允许的温度极限而引起的金属管子失效。

故为寻求引起超温爆管的原因，首先得分析金属管壁的壁温。

由文献可知：式中：tb——金属管壁的平均壁温，℃tg——管内工质(蒸汽）温度，℃q——热负荷(热流密度)，w/m2α2——管内工质的对流换热系数，w/(m2•℃)μ——热量均流系数，(μ＜1)β——管子外径与内径之比δ——管壁厚度，mλ——金属管的导热系数，w/(m•℃)从公式(1)中可知，影响金属管壁壁温的因素，可从两方面考虑，即蒸汽侧和烟气侧。

在传热学上讲，它们主要体现在烟气侧的热负荷q及蒸汽侧的对流换热系数a2上。

2过热器直接爆管的原因（1）焊接质量差。

在制造或维修中由于焊接质量不过关，焊缝中存在气孔、夹渣、焊瘤等会导致频繁爆管。

（2）受热面短期过热。

锅炉受热面内部工质短时间内换热状况严重时，使得管壁温急剧上升，则钢材强度大幅度下降，会在短时间内造成金属过热引起爆管。

（3）受热面长期过热。

锅炉受热面管子由于热偏差、水动力偏差或积垢、堵塞、错用钢材等原因，管内工质换热较差，金属长期处于幅度不很大的超温状态下运行，管子金属在应力作用下发生管子胀粗，直到破裂。

某电厂300MW 锅炉高温过热器爆漏原因分析
杨再贵;蒋欣;代发明;王大江;龙显华
【期刊名称】《贵州电力技术》
【年(卷),期】2007(10)1
【摘要】某电厂3#炉为哈尔滨锅炉厂有限公司引进英国BEL公司技术制造的HG-1025/17.3-WM18型"W"型火焰锅炉,该锅炉在调试顺利通过168h后运行2160h发现高温过热器A往B侧数第15屏出口侧前往后数第1根管爆漏,经过全面分析发现,造成高温过热器管失效的原因为其入口小集箱的该管入口处存在异物堵塞,从而造成该管内部气体流量急剧减小引起超温爆漏.锅炉运行前用内窥镜检查集箱内部清理杂物,可以防止因集箱进出口孔异物堵塞而发生爆漏.
【总页数】3页(P16-18)
【作者】杨再贵;蒋欣;代发明;王大江;龙显华
【作者单位】贵州电力试验研究院,550002;贵州电力试验研究院,550002;贵州电力试验研究院,550002;贵州电力试验研究院,550002;贵州电力试验研究院,550002【正文语种】中文
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1.茂名电厂#7机组超临界锅炉奥氏体不锈钢管爆漏原因分析及预防控制措施 [J], 陈喜发
2.大型火电厂锅炉"四管"爆漏原因分析及防治对策 [J], 张孝礼
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300MW机组锅炉水冷壁爆管问题及解决对策探析摘要：在300MW机组锅炉运行中，水冷壁管安全可靠与否直接决定整体电厂运行稳定性。

本文结合实际案例对某300MW机组锅炉水冷壁爆管问题进行分析，根据爆管后检查情况和试验分析结果，确定爆管问题产生原因，包括垢下腐蚀、水循环不良、水冷壁结焦等，提出具体解决对策和建议，以期达到消除安全隐患，降低爆管发生概率的目的。

关键词：锅炉；垢下腐蚀；水冷壁管；爆管近些年，随着对锅炉参数要求的不断提升，水冷壁管爆管问题频发，调查显示，腐蚀、过热、磨损、材质等因素是导致水冷壁爆管普遍原因。

某电厂300MW机组锅炉水冷壁于2006年正式投运，已经运行十几年，在此期间爆管事故较为多发，爆管位置和形态相似，本文以此为研究对象，分析爆管原因，加深对水冷壁爆管问题了解程度，提出具体解决措施，为后期预防和监督提供有效参考。

1设备及事故概况该锅炉型号为DG1025/18.2-Ⅱ17，是东方锅炉（集团）股份有限公司生产引的产品，，早在2013年2月份，就已经使用了低氮燃烧器改造技术，将锅炉出口NOx排放值控制在850mg/Nm3以下。

锅炉为亚临界自然循环锅炉，以燃煤、W型火焰燃烧和固态排渣为主要方式，属于双拱型单炉膛，锅炉本体采用露天戴帽布置。

炉膛采用全焊膜式水冷壁，分别配置动叶可调轴流式送风机、静叶可调轴流式引风机等。

2019年8月，工作人员发现1#炉膛燃烧由负压转为正压，炉墙看火孔、打焦孔喷出大量烟气，汽包水位急剧下降。

停机检查后发现，前侧水冷壁管54#发生爆管，立即对该管及周围相邻管进行更换处理，并选取同区域部分水冷壁管进行检验分析。

2事故原因分析2.1 外观检查通过外观检查发现，该水冷壁管爆管位置在前墙水冷壁，从炉右侧开始数，向左第54根，爆口标高17m，爆口形状为窗口形开裂状，爆口长约120mm，从外观看无明显变形、鼓包、腐蚀、胀粗等现象。

爆口边缘粗钝，窗口内侧呈溃疡面，有成片腐蚀坑，管内壁向火侧存在严重腐蚀结垢，且检查发现该爆管属于脆性断裂[1-2]。