屏式过热器泄漏的原因分析及防止对策
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300MW锅炉后屏过热器泄漏分析与处理摘要:过热器是锅炉受热面的重要部位,其中布置在锅炉烟道入口处的后屏过热器既承受炉膛火焰辐射热量,又承受烟气的对流传热,其管道壁厚、材质种类较多,往往存在较多的异种钢焊口,本文针对某厂钢研102同SA-213TP347H异种钢焊口泄漏事故进行分析并提出了相应的防范措施。
一、事故概况:某厂4号机组为300MW亚临界纯凝发电机组,锅炉为东方锅炉厂生产π型炉,锅炉型号DG1025/18.2-Ⅱ4,至本次事故发生运行约120000小时。
当日09时10分,4号机组锅炉负荷250MW,1、2、3、4、5号制粉系统运行,机组AGC投入,双套吸、送、一次风机运行。
09:10 运行监盘人员发现炉膛压力波动增大,尤其以第三点波动剧烈,09:30通知锅炉点检到就地检查并确认漏点部位,初步判断为后屏过热器受热面发生爆管事故。
12:05 接值长令,4号机组开始滑停。
二、事故设备损坏情况:停炉后宏观检查发现,此次爆管事故首爆口出现在左数第10后屏,前数第13圈管子,前数第14根异种钢焊接接头中间焊口,偏向材质为G102侧焊接熔合线部位,发生脆性环状断裂(见下图1所示包括位置),从断口部位上部至距离顶棚约200mm,总长约13000mm管子在强大介质内压下导致整根管出排、变形、弯曲直至左数第二大屏右前侧终止。
图1图2图4图3三、事故处理情况:事故抢修过程中更换左数第10后屏前数第13圈管子(最内加屏管),前数第14根异种钢焊接接头1根。
并从异种钢焊接接头上部G102焊口部位开始,对爆管造成的整根出排、变形、弯曲的缺陷管进行整体更换,直至距离顶棚约200mm直管段部位结束。
更换管段总计长约15000mm,分5节直管段对接完成,加之异种钢焊接接头下部SA-213TP347H焊口,整个抢修过程总共形成7道新安装焊口(其中6道材质为G102;1道材质为SA-213TP347H),焊后金属射线检验100%一次全部合格。
300MW燃煤机组锅炉前屏过热器泄漏原因分析及预防控制措施王兵兵秦东黄皓重庆开州发电有限公司401147摘要:某电厂300MW火电机组锅炉在运行12万小时时发生了前屏过热器泄漏,经分析该T91材质屏底夹持弯管在残余应力、性能下降、运行影响的多重作用下,造成弯管起弧点出现裂纹,并在不利工况下裂纹延展,最终导致泄漏事件的发生。
加强金属技术管理和监督,优化调整运行方式,加强日常检验,以减少此类事故的发生。
关键词:锅炉前屏过热器应力泄漏1 引言T91是ASME SA-213/SA-213M标准钢号,类似于国标10Cr9Mo1VNb钢种,主要应用于制造金属壁温不超过625℃的亚临界、超临界的电站锅炉的高温过热器和再热器等受压管道。
T91微观组织为马氏体耐热钢,临界冷却速度低,奥氏体稳定性很大,冷却时不易发生正常的珠光体转变,从而冷却到较低温度时发生了马氏体转变,因此T91的淬硬和冷裂倾向很大。
某电厂#2机组锅炉系东方锅炉厂制造的1025/18.2——Ⅱ12型亚临界一次中间再热自然循环热汽包炉,采用单炉膛∏型布置,全悬吊钢结构、设计燃料为本地贫煤。
过热器出口设计压力为17.406MPa,锅炉最大连续蒸发量为1025t/h。
该机组于2005年底正式投入运行,该锅炉前屏过热器屏底夹持弯管规格为Φ51*7,材质为SA-213T91,截至泄漏时,该锅炉已累计运行12万小时。
2 事件概况2.1经过2020年11月11日04时,#2机组150MW运行,当班运行人员发现锅炉补水异常。
就地检查发现IK8吹灰枪附近声音异常,#2炉电梯七楼炉前侧看火孔附近有微量白色蒸汽冒出,泄漏检测装置报警,判断为前屏过热器泄露,机组转检修。
经检查发现,前屏过热器区域从A侧至B侧数第三大屏,从炉前至炉后数第二小屏前屏过热器屏底中间夹持弯管爆开,初始爆口位于A侧夹持管弧形起弧点处,爆口形貌为长条月牙形,同时吹爆对侧(B侧)夹持管及临近三处直管段,B侧夹持管及临近直管段吹损形貌亦为条形月牙状,检查其他区域管排未发现明显磨损、烟气冲涮现象。
韩城发电厂1号炉屏式过热器泄漏原因分析及对策
薛嘉林;高尚德
【期刊名称】《陕西电力》
【年(卷),期】2005(033)005
【摘要】韩城发电厂DG300/100-4锅炉屏式过热器2004年7月9日发生泄漏事故.采用宏观检验、测厚检验和金相检验等方法对泄漏原因进行了分析.结果表明,屏式过热器管卡烧损、个别管段变形"出列"和减温调节方式不当引起管壁超温是导致屏式过热器发生泄漏的主要原因,该次爆管性质为长期过热爆管.
【总页数】3页(P50-52)
【作者】薛嘉林;高尚德
【作者单位】韩城发电厂,陕西,韩城,715415;韩城发电厂,陕西,韩城,715415
【正文语种】中文
【中图分类】TG115.21
【相关文献】
1.石嘴山发电厂#10锅炉屏式过热器管壁超温原因综述及对策 [J], 王勇
2.1号炉屏式过热器泄漏原因分析及对策 [J], 张民奇;薛嘉林;高尚德
3.白鹤发电厂#1炉屏式过热器爆管原因分析及对策 [J], 范开元
4.降低邹县发电厂#6炉屏式过热器管壁温度 [J], 李巍峰
5.浑江发电厂5号炉屏式过热器爆管分析 [J], 郝竹筠;秦春莲
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某电厂1056t/h锅炉屏式再热器频繁泄漏原因分析与对策【摘要】本文针对某电厂1056 t/h锅炉屏式再热器频繁泄漏问题,对屏式过热器在该厂的布置情况进行了介绍,对每次泄漏情况进行了详细的阐述以及每次泄漏后的原因进行了分析,并对处理情况进行了简要的说明,总结了泄露后的纠正情况。
【关键词】屏式过热器;泄漏情况;原因分析;纠正情况;改造情况1.设备概况某电厂2台2*300MW机组锅炉采用采用哈尔滨锅炉厂制造HG-1056/17.5/540/540-YM21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、直流式燃烧器、四角切圆燃烧方式、单炉膛“π”型布置、自然循环汽包燃烟煤锅炉。
设计用山西烟煤。
锅炉以最大连续负荷(即BMCR工况)为设计参数,锅炉的最大连续蒸发量为1056t/h;机组电负荷为300MW(即额定工况)时,锅炉的额定蒸发量为1007.75t/h。
2.屏式再热器布置情况说明再热器由墙式辐射再热器、屏式再热器和末级再热器组成。
屏式再热器布置在水平烟道内折焰角的上部,共30片,管径为四种规格尺寸(详见后图),以457.2mm的横向节距沿炉宽方向布置。
屏式再热器位于屏式过热器和后水冷壁悬吊管之间,屏式再热器出口至末级再热器入口进行一次交叉,以减少左右侧汽温偏差。
再热蒸汽温度通过改变燃烧器摆角来调节;再热器有两台喷水减温器,安装在冷再入口管道上(即墙式辐射再热器前的管道上),作为事故备用。
考虑到Π型布置锅炉的烟气流动特点,在屏式再热器的第1排迎火面管道上布置有防磨瓦。
再热器系统流程为:汽机高压缸排汽管→再热冷段→事故喷水减温→墙式辐射再热器入口联箱→墙式辐射再热器→墙式辐射再热器出口联箱→屏式再热器入口联箱→屏式再热器(顺流)→末级再热器(顺流)→末级再热器出口联箱→再热热段→汽机中压缸。
3.屏式再热器的泄漏情况从2006年3月到2009年8月,屏式过热器共发生5次泄漏,详细情况如下:3.1 2006年3月11日锅炉标高48米屏式过热器从炉左向炉右数第四屏夹紧管三叉口弯头出现长40mm最大宽度 1.5mm的裂纹。
Vol.54 No.2 Feb. 2021某电厂后屏过热器管泄漏原因分析范章帅(中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中电力试验研究院,河南郑州450000)[摘要]对某电厂材质为12CrlMoV 的后屏过热器泄漏管及附近管段进行了宏观检验、显微组织分析、力学性能试验。
试验结果表明:爆口处无明显减薄,爆口附近存在多个轴向裂纹;爆口试样显微组织老化级别为5级,裂纹附近及远离裂纹部位存在大量蠕变空洞,裂纹呈沿晶断裂特征,为典型的蠕变裂纹;爆口管抗拉强度远低于标准要求;泄漏管附近管段组织老化4.5级,抗拉强度略低于标准要求;后屏过热器出口壁温测点监测数据表明机组长期处于超温运行状态。
根据以上分析得出后屏过热器泄漏原因为机组长期超温运行导致后屏过热器管组织老化、性能劣化,进而在蒸汽内压作用下发生爆管。
[关键词]后屏过热器管;泄漏;组织老化;蠕变裂纹;长期超温[中图分类号]TG142.1[文献标识码]B[文章编号]1001-1560(2021)02-0152-05Analysis on Leakage Reason of Rear Platen Superheater Tube in One Power PlantFAN Zhang - shuai(Huazhong Electric Power Test Research Institute , China Datang Group Science and TechnologyResearch Institute Co., Ltd., Zhengzhou 450000, China)Abstract : Macroscopic examination , microstructural analysis and mechanical properties test were carried out on the leak tube of 12CrlMoVrear platen superheater and its adjacent sections in a power plant. Results showed that there was no obvious thinning at the blasting mouth andthere were many axial cracks near the blasting mouth. The aging grade of the blasting specimen was 5 grade with a lot of creep voids near andfar from the crack. The crack was characterized by intergranular fracture and was a typical creep crack. The tensile strength of the burst tube was far below the standard requirement. The microstructure aging of the pipeline near the leakage tube was 4.5 grade, and the tensile strength was slightly below the standard requirement. The monitoring data of wall temperature measurement points at the outlet of rear platen superheatershowed that the unit had been in over - temperature operation for a long time. According to the above analysis , it could be concluded that theleakage of rear platen superheater was caused by the aging of the structure and deterioration of the performance of the rear panel superheatertube caused by the long -term over -temperature operation of the unit, and then the tube burst under the action of internal steam pressure.Key words : rear platen superheater tube ; leakage ; microstructure aging ; creep crack ; long -time over temperature0前言2018年9月某电厂负荷185 MW 的1号机组,巡检过程中发现1号炉炉顶大罩壳四周有蒸汽冒出,炉顶平台中部有轻微泄漏声音。
高压循环流化床锅炉屏式过热器爆管的原因分析与防治措施摘要:本文主要针对河南晋开化工投资控股集团有限责任公司二分公司型号为YG-240/9.8-M5高温高压循环流化床锅炉屏过爆管的原因进行深入分析,并根据公司设备的实际状况提出应对方案,进而降低屏过爆管对锅炉安稳运行的潜在威胁。
关键词:循环流化床锅炉;过热器;爆管;防治措施;稳定性0 引言河南晋开化工投资控股集团有限责任公司二分公司现配有五台济南锅炉型号为YG-240/9.8-M5的高温高压循环流化床锅炉。
该型号锅炉是一种高压、单汽包、自然循环的水管锅炉,采用了膜式水冷壁、高温旋风分离器、返料器、流化床组成的循环燃烧系统,炉膛为膜式水冷壁结构,过热器分Ⅲ级布置,中间设Ⅱ级喷水减温器,尾部设三级省煤器和一、二次风空气预热器。
煤种的适应性好,可以燃用烟煤、贫煤,也可以燃用褐煤、煤泥、煤矸石等较低热值燃料,燃烧效率高达95%~99%。
自2012年投运以来,运行相对平稳。
但是自2017年10月份开始,五台锅炉的屏过相继出现爆管事故,且爆管次数达到八次,屏过爆管引发的停炉占到非计划停炉次数的90%,严重影响了公司设备的安全稳定运行。
因此,对屏过爆管的原因分析,然后根据实际情况对系统进行优化改造显得非常必要。
1 过热器简述过热器是指锅炉中一定压力下的饱和水蒸气加热成相应压力下的过热水蒸气的受热面,其主要作用是提高锅炉系统的循环热效率,同时还可以降低汽轮机末级叶片的排汽湿度,提升汽轮机运行的安全性。
该炉型锅炉过热器分Ш级,分别由顶棚包覆管过热器(Ф51×5)、悬吊管过热器、低温蛇管形管系(Ф38×5),屏式过热器(Ф38×5),高温蛇管形管系(Ф38×5)组成,饱和蒸汽由锅筒上的饱和蒸汽连接管引入顶棚包覆管,再进入悬吊管进口集箱,由悬吊管引入尾部低温过热器,经过第一级喷水减温器减温后引入屏式过热器,再引入高温过热器低温段,加热后经二级减温器进入高温过热器高温段,最后进入高过出口集箱。
唐山西郊热电厂
2号锅炉屏式过热器泄漏的原因分析及防止对策
唐山华润热电有限公司郝国平
摘要:
火力发电厂燃煤锅炉的“四管”泄漏,是影响机组运行的安全和经济性的主要问题,同时也是锅炉机组运行中多发的问题。
有效的控制和预防锅炉的“四管”泄漏,将对提高火力发电厂运行的安全可靠性,降低机组启停过程中的物质消耗,提高机组运行的经济性具有非常重要的意义。
本文以唐山西郊电厂2号锅炉的屏式过热器泄漏为例,分析设备事故发生的原因及采取的对策,以使其能够长期安全稳定的运行。
关键词:过热器,泄漏,原因分析,防止对策
1、事故简介:
唐山西郊热电厂2号锅炉是无锡锅炉厂制造的高温高压自然循环煤粉锅炉,型号UG-220/9.81-M3,制造时间1997年5月,投运日期1998年12月,该炉的过热器系统由顶棚--包覆过热器、平时过热器、低温对流过热器、高温对流过热器组成,屏式过热器为10管圈双流程,管排外3圈材料为“钢102”,其余管材为12Cr1MoVG。
蒸汽在屏前和高温对流过热器冷热段间进行两次交叉,以降低管间热偏差。
2001年5月1日早晨,运行人员接班检查时,听到炉内有泄漏声音,随即停炉,检查为屏式过热器左数第三管屏的后数第六管圈炉后背风侧下部弯管外弧泄漏,此时锅炉累计运行时间为13200小时。
此次泄漏的管子爆口,边缘粗糙,张口狭小,管壁无明显减薄,呈典型的脆性断裂(见图片)。
从爆口形态分析,可以定性造成该管爆破泄漏的原因应为
该管在运行中管壁长期超温所至。
2、原因分析:
造成管壁长期超温主要因素有:
1.管子外部工作条件恶劣。
该部位处于炉膛折焰角鼻尖处,该处烟气扰动剧烈,传热系数较高传热较强。
2.错用材料。
泄漏管圈错用钢材,造成该管圈管壁的工作温度高于材料允许的工作温度。
3.管内工质流量低。
管屏中,各管圈流阻相差较大,流动阻力大的该管圈内,蒸汽的质量流速偏低,管壁得不到足够冷却。
针对上面造成管壁长期超温的主要因素,采用逐条排除的方法,对事故原因进行确定。
首先对发生泄漏管屏的其它管圈和该管屏左右侧各两片管屏得同一部位所有管子,用游标卡尺测量管子蠕胀情况,结果除泄漏管外,其它管子没有异常发生,排除了由于管子外部工作条件恶劣造成爆破泄漏的可能。
其次,对爆破管的材质进行分析,结果管子材质与设计相符为12Cr1MoVG,排除了错用钢材的可能。
至此,可以肯定造成管壁长期超温的原因为管内流动阻力过大,蒸汽质量流速低,对管壁的冷去能力不足造成的管子爆破泄漏。
引起管内流动阻力过大的因素有三个:⑴锅炉吹管不彻底,炉管内壁附着物运行中脱落,沉积在过热器底部弯管处,造成管内通流面积减小;⑵管子对接焊缝质量不好,内壁存在大的焊瘤,造成管内通流面积减小;⑶联箱内有“眼镜片”(联箱钻孔加工时的内壁薄片)或存在其它异物。
为确定产生管阻的原因,将泄漏管圈在炉顶棚下第一道对接焊缝处割下,进行通球试验,检查没有发现管内存在异物和焊瘤。
因此可以肯定在泄漏的屏式过热器联箱内存有异物。
为查明联箱内异物种类及异物的位置,将工业内窥镜在炉内炉管伸入到联箱内检查发现,联箱内存在一个超级“眼镜片”,该“眼镜片”为联箱手孔处管壁(见图片),
开孔时将铣下的联箱壁遗留在了联箱内部,该遗留物将爆破管的管口堵住了1/3,该管的通流面积比其它管子减少了2/3,因此造成了该管管壁长期超温,最后导致爆破泄漏。
3、防止屏式过热器爆管的对策:
1.设备在合同谈判中要明确设备监造、检验的相关内容,明确设备制造中的W点和H点。
2.设备制造过程中严格执行原电力工业部、机械工业部文件电办[1995]对号(关于印发《大型电力设备质量监造暂行规定》、《驻大型电力设备制造厂总代表组工作条例》的通知)和国家发改委发布的《电站锅炉压力容器检验规程》(DL647-2004)规定,做好设备制造的监造和出厂前的检验、试验。
3.锅炉吹管时,严格执行打靶标准,保证靶痕符合规定。
4.运行中,要保证合理的二次风率,防止炉膛内C0气体浓度过高,造成炉内结焦,炉膛出口烟温过高,造成管壁超温。
5.运行中要避免长时间超负荷运行,防止炉膛温度过高。
6.运行中,要及时调整四角配风,防止火焰偏斜。
7.磨煤机停运后,要保证上排二次风量,防止火焰中心上移。
8.加强检修中的防爆检查工作,定期进行管子蠕胀测量,对蠕胀超标管及时更换。
9.底部捞渣机船体、渣井水封槽处严禁断水,防止底部大量漏风,造成火焰中心提高。
10.按《特种设备安全监察条例》和《电站锅炉压力容器检验规程》(DL647-2004)的规定,做好设备的定期检验工作。
通过从设备的招投标、工程建设到运行维修全方位的管理,对减少锅炉“四管”的泄漏,提高锅炉运行的安全经济性具有非常重要的意义。
参考文献
1、《锅炉规程标准汇编》能源部安全环保司
2、《电站高温高压部件失效分析》华北电力科学研究院蔡文河
3、《火力发电厂高压锅炉设备及运行》水利电力出版社
作者简介:
郝国平:工程师,曾在华北电管局唐山发电总厂、中美合资唐山赛德热电有限公司、华润电力唐山华润热电有限公司任锅炉检修专责工程师、机械维修工程师和安全与环保工程师等职,从事锅炉、汽轮机、除灰和输煤设备以及化学制水设备的维修管理,金属技术监督和特种设备的安全技术管理等。
现在唐山华润热电有限公司从事基建项目管理工作。