锅炉屏式过热器爆管原因分析

660MW新建燃煤锅炉爆管原因分析及采取措施建议发布时间：2022-10-09T06:20:45.361Z 来源：《中国电业与能源》2022年11期作者：张箭[导读] 江门市新会双水发电三厂新建1×660MW锅炉在整套启动试运期间,一级过热器出口过渡段管屏连续出现2次超温爆管, 提出“四管”泄漏必须查明源头，由建设单位组织监理、施工、调试、生产等单位迅速查明原因，果断采取措施，及时消除设备隐患,保证热电联产项目顺利通过168小时满负荷试运,减少经济损失。

张箭江门市新会双水发电三厂有限公司 529153摘要江门市新会双水发电三厂新建1×660MW锅炉在整套启动试运期间,一级过热器出口过渡段管屏连续出现2次超温爆管, 提出“四管”泄漏必须查明源头，由建设单位组织监理、施工、调试、生产等单位迅速查明原因，果断采取措施，及时消除设备隐患,保证热电联产项目顺利通过168小时满负荷试运,减少经济损失。

关键词：一过出口管屏爆管原因分析措施建议 0 引言江门市新会双水发电三厂有限公司1×660MW燃煤锅炉，锅炉型号：HG-2145/29.3-YM13，一次中间再热超超临界压力变压运行不带循环泵启动系统的直流锅炉，单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构的挡板调温塔式锅炉，四角切圆结构，摆动式燃烧器，水平浓淡燃烧器与分离式燃尽风（SOFA）相结合的低NO X技术。

一过出口管屏布置在锅炉标高60米，共有22片屏，每片屏由16根管组成，管子材质均为：SA-213MGr.T91/12Cr1MoVG/SA-213S30432/SA-213T91。

2022年3月30日锅炉吹管完成，分别在6月04日和7月6日机组试运时，两次出现一过出口管屏爆管，爆管点材质均为：SA-213MGr.T91，规格为：φ44.5×9；按介质流向，现场焊口上游管子材质：SA-213MGr.T91，规格为：φ44.5×12;厂家焊口下游管子材质：SA-213S30432（内喷丸），规格为：φ44.5×10。

锅炉高温过热器爆管原因分析及措施摘要：合理地配置供热热源，优化选择工业锅炉容量和台数，同时优化运行调整模式，是解决锅炉低负荷运行问题的有效措施。

通过爆口宏观形貌分析、化学成分分析、显微组织观察、力学性能试验，认为T91钢高温过热器早期失效的原因是管子内存在异物堵塞，管子长期过热后加速老化，性能下降，最终导致爆管，分析堵塞原因并提出了相应对策。

通过对化学成分、力学性能、金相、能谱、扫描电镜结果的分析诊断，找出了高温过热器爆管失效的原因，提出了预防措施。

关键词：锅炉高温；高温过热器；爆管原因引言高温过热器管作为锅炉四大管道之一，其作用是将饱和蒸汽定压加热到过热蒸汽。

过热器是锅炉最复杂的受热面，受热面管壁温度高，管内蒸汽温度高，高温烟气除了受热面进行对流换热外，还对受热面进行辐射换热。

当受热面受到烟气腐蚀、高温腐蚀或者锅炉结构不当导致受热面管内壁通流流量减小时，往往会使部分管壁超过许用温度，热稳定性下降，甚至造成受热面管壁过热、爆管等。

过热器对锅炉的安全性和经济性有着重要意义，它的运行工况不仅决定着主蒸汽品质的高低，而且关系着锅炉的安全运行。

1锅炉高温过热器爆管的重要性锅炉受热面管寿命受其煤质质量、烟气流程条件、运行工况、汽水品质的影响，爆管事故较多。

据统计，2009年由于燃煤紧缺，煤质大幅下降，锅炉实际燃用的煤种严重偏离设计煤种，造成锅炉运行工况变差，致使锅炉因超温、高温腐蚀、磨损等原因爆管不断，全年牡丹江第二发电厂7台机组，锅炉受热面共发生了9次爆管事故，其中#7炉高温过热器在短短的3天内发生爆管事故2起，严重影响机组的安全经济运行。

对其它受热面管不留死角的进行全面检查，并对有怀疑超温的高温过热器管进行取样分析。

由于整圈管子的质量已受其影响，表面过热起皮，受损严重，故对该圈管子更换处理。

建议合理布置受热面管壁温度测点，严格监视受热面管壁温度的变化，防止事故发生及扩大。

加强对高温过热器的外壁损伤宏观检查，对管屏变形情况及时矫正，防止损伤和变形部位受到局部过热，更换壁厚减薄严重的管段。

二次再热超超临界锅炉屏式过热器爆管原因分析及处置深摘要：新建燃煤发电机组锅炉在安装过程中，对锅炉内部清洁度施工管理要求较高，若锅炉内部异物检查措施不完整、管控力度不够、异物清理不彻底，会导致受热面管堵塞爆管。

本文通过某新建电厂2*1000MW二次再热机组#3锅炉屏式过热器异物堵塞爆管的案例，介绍了屏式过热器异物堵塞爆管的原因、异物残留的种类、处置方法及锅炉清洁度施工的控制措施，为国内同类新建发电机组的锅炉清洁度控制提供经验借鉴与参考。

关键字：二次再热过热器爆管异物堵塞1、前言新建燃煤发电机组锅炉在安装过程中，对锅炉内部清洁度施工管理要求较高，若锅炉内部异物检查措施不完整、管控力度不够、异物清理不彻底，会导致受热面管堵塞爆管。

作为百万超超临界锅炉，汽温、汽压等参数随着机组容量的加大而升高，同时锅炉受热面一般设计有较多节流孔，都无形中提高了对锅炉受热面的清洁度要求。

锅炉安装过程中内部清洁度的控制要从设备到货直至启动试运行，形成一套完整的异物检查、清理措施，彻底清除设备内异物，才可避免锅炉因异物堵塞造成的爆管事故发生。

2、设备概况某电厂二期工程3、4号炉是东方电气集团东方锅炉股份有限公司设计、制造的2台1000MW的二次再热高效超超临界参数变压运行直流锅炉。

过热器系统按烟气流程依次为：屏式过热器、后屏过热器、高温过热器、包墙过热器。

其中屏式过热器布置在炉膛上部区域，在炉深方向布置了2排，两排屏紧挨着布置，每一排管屏沿炉宽方向布置19片，共38片屏，每屏22根管。

屏式过热器蛇形管均由集箱承重并由集箱吊杆传至大板梁上。

为调整流量使同屏各管的壁温比较接近，在屏过进口集箱上设置了有φ20mm、φ18mm、φ16mm、φ14mm、φ13mm、φ12.5mm、φ11.5mm、φ11mm、φ10.5mm和φ10mm十种规格不同的节流孔。

3、背景介绍#3机组于2021年7月28日完成168小时试运行后停机消缺，2021年8月25日再次启动，26日17:28分#3炉大包顶部测点发出泄露报警，同时现场检查发现大包四周有蒸汽冒出，初步怀疑大包内有受热面泄露，继续监测运行至2021年8月30日，冒汽现象未消失，且随机组负荷加减变化，判断大包内泄露概率较大，为防止伤害扩大，决定停机查漏、消缺。

过热器爆管原因分析与对策一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。

锅炉典型事故案例及分析第一节锅炉承压部件泄露或爆破事故大型火力发电机组的非停事故大部分是由锅炉引起的。

随着锅炉机组容量增大，“四管”爆泄事故呈现增多趋势，严重影响锅炉的安全性，对机组运行的经济性影响也很大。

有的电厂因过热器、再热器管壁长期超温爆管，不得不降低汽温5~10℃运行；而主汽温度和再热汽温度每降低10℃，机组的供电煤耗将增加0.7~1.1g/kWh；主蒸汽压力每降低1MPa，将影响供电煤耗2g/kWh。

为了防止锅炉承压部件爆泄事故，必须严格执行《实施细则》中关于防止承压部件爆泄的措施及相关规程制度。

一.锅炉承压部件泄露或爆破的现象及原因（一）“四管”爆泄的现象水冷壁、过热器、再热器、省煤器在承受压力条件下破损，称为爆管。

受热面泄露时，炉膛或烟道内有爆破或泄露声，烟气温度降低、两侧烟温偏差增大，排烟温度降低，引风机出力增大，炉膛负压指示偏正。

省煤器泄露时，在省煤器灰斗中可以看到湿灰甚至灰水渗出，给水流量不正常地大于蒸汽流量，泄露侧空预器热风温度降低；过热器和再热器泄露时蒸汽压力下降，蒸汽温度不稳定，泄露处由明显泄露声；水冷壁爆破时，炉膛内发出强烈响声，炉膛向外冒烟、冒火和冒汽，燃烧不稳定甚至发生锅炉灭火，锅炉炉膛出口温度降低，主汽压、主汽温下降较快，给水量大量增加。

受热面炉管泄露后，发现或停炉不及时往往会冲刷其他管段，造成事故扩大。

（二）锅炉爆管原因（1）锅炉运行中操作不当，炉管受热或冷却不均匀，产生较大的应力。

1)冷炉进水时，水温或上水速度不符合规定；启动时，升温升压或升负荷速度过快；停炉时冷却过快。

2)机组在启停或变工况运行时，工作压力周期性变化导致机械应力周期性变化；同时，高温蒸汽管道和部件由于温度交变产生热应力，两者共同作用造成承压部件发生疲劳破坏。

（2）运行中汽温超限，使管子过热，蠕变速度加快1)超温与过热。

超温是指金属超过额定温度运行。

超温分为长期超温和短期超温，长期超温和短期超温是一个相对概念，没有严格时间限定。

一起过热器爆管事故的原因分析及解决王欣慧〔无锡华光环保能源集团股份有限公司，江苏无锡214028)摘要：锅炉的过热器如果发生爆管故障，应及时处理，以保障电厂的安全运行。

本文以某生活垃圾焚烧发电厂发生爆管的一台余热锅炉为例，主要阐述了余热锅炉低温过热器爆管的原因及解决方案。

关键词：过热器；爆管；吹灰器1.前言在人类度过了千禧年尤其是进入二十一世纪后，社会的工业文明得到了快速发展，对能改善城镇居住环境、对自然环境友好的垃圾焚烧余热锅炉的需求也随之增加，然而，锅炉的爆管事故在锅炉运行过程中时有发生，由于锅炉结构的庞大和复杂，锅炉管子爆裂的原因也不尽相同，因此，一旦发生锅炉爆管事故，应结合具体情况进行具体分析。

2.背景介绍某生活垃圾焚烧发电厂一台处理量300t/d 余热锅炉发生了过热器爆管事故导致停炉，影响了该发电厂的生产运行。

该锅炉为自然循环锅炉，单锅筒，立式布置于室内。

锅炉的热源由焚烧炉排上垃圾燃烧产生的烟气以及轻柴油辅助燃烧产生的烟气提供。

该余热锅炉的燃料主要为城市生活垃圾，来源于居民生活区、商业区、旅游区等。

锅炉的水冷系统是由10个循环回路组成,炉室分为三个部分，前两个部分的炉膛水冷壁由材质为20G/GB5310的©60x5管子组成,管子间距lOOmrn,第三部分的炉膛水冷壁由材质为20G/GB5310的4>51x5管子组成，低温过热器后的水冷壁管子间距为150mm,其余位置的管子间距为100mm。

锅炉的过热系统分为三级，包括低温部分、中温部分和高温部分。

整个过热器水平布置在第三部分炉膛中，以逆流形式排列成34排，蛇形管尺寸为G38x5,材质为20G/GB5310。

锅炉发生的爆管点位于过热器，当时的情况是这样的：某日凌晨2：56,操作人员发现控制屏幕上2#炉给水流量发生异常，同时蒸汽流量和过热器前后烟气温度也出现了异常。

操作人员立即对2#炉进行现场检査，在过热器的平台通道外听到了异常响声，初步判断为过热器发生泄漏。