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超临界锅炉螺旋水冷壁爆管分析及预防措施摘要：对某电厂超临界锅炉后墙水冷壁泄漏原因进行分析，从爆管外观、硬度检测、金相检验等多方面对爆管原因进行了分析，针对爆管原因提出了针对性的治理措施，对同类型超临界锅炉泄露防范和机组安全稳定运行有参考价值。
关键词：超临界锅炉；水冷壁；爆管；预防措施随着我国大容量、高参数火电机组的大量投产，因锅炉爆管引发的机组非计划性停机给发电企业带来一定的经济损失。
据统计，燃煤企业约有６０％的非计划性停机都是由于锅炉爆管引起。
所以锅炉爆管事故直接影响着发电企业的安全稳定运行和经济效益，降低锅炉爆管次数是降低发电企业非计划性停机、提高企业效益的有效措施。
一、爆管部位检查及试验分析某厂#2锅炉为660MW燃煤汽轮发电空冷机组配套锅炉，为超临界变压运行、单炉膛、墙式切圆燃烧方式、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、兀型全钢悬吊结构燃煤直流锅炉。
1.宏观检查。
#2锅炉投产后累计运行时间21000h，水冷壁爆管部位为锅炉后墙D层吹灰器DDl0右上方约3．5m、距#3角弯头焊口1．5m处。
爆口标高45m，距右墙最上层燃烧器8m，右墙水冷壁中间集箱下方2．5m。
图1为取自#2锅炉的水冷壁泄漏管段的爆口形貌，水冷壁规格为西38×7．3mm，材质为15CrMoG。
经宏观检查，爆口位于管段向火侧，纵向开裂长度约100mm，爆口最大开口处宽约25ram，呈扁喇叭口状，断面较为粗糙。
爆口边缘壁厚未见明显减薄。
爆El及其附近管段外表面的向火侧氧化皮比较明显厚，且存在数条相互平行的轴向裂纹。
图1爆口宏观形貌2.现场硬度检测。
采用HT-1000A便携式里氏硬度计对泄漏管段不同位置进行现场硬度检测，硬度检测结果见表1。
从检测结果可知，泄漏管段爆El处和近爆口（距离爆口0．5m处）的硬度为205HBLD，远高于DL／T 438--2016规定的正常值。
爆口斜下方5m处和水冷壁中间集箱下方0．6m处的硬度在DL／T 438--2016规定的范围内，但水冷壁中间集箱下方0．6m处的硬度已接近下限值，处于较低水平。
600mW超临界锅炉水冷壁泄漏原因分析及防范措施摘要田集电厂600mW机组锅炉水冷壁爆管接连爆管两次，且爆管位置均在同一个位置。
本文对爆管原因进行了分析，并提出了相应的防范措施。
关键词爆管；原因；分析；防范措施1 锅炉设备概况田集发电厂一期工程锅炉是由上海锅炉厂有限公司制造的超临界参数变压运行螺旋管圈直流锅炉，单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式，平衡通风、固态排渣、露天布置燃煤锅炉、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。
型号为SG1913/25.4-M967。
炉膛下部水冷壁（包括冷灰斗水冷壁）采用螺旋围绕膜式管圈，从水冷壁进口到折焰角水冷壁下标高49 684mm处。
螺旋段水冷壁由326根φ38.1mm的管子组成，节距为54mm。
螺旋段水冷壁通过水冷壁过渡段及中间混合集箱实现垂直段与螺旋段管屏的过渡，由一根螺旋管分成四根垂直管。
螺旋管圈高度为41.07m，由326根管子以倾角13.9498°右旋螺旋而成，螺旋管圈为1.61圈。
2 事故经过事故发生时负荷600mW，主汽压力24.1MPa，主/再热汽温563℃/564℃，A、B、C、D、E、F六台磨煤机运行。
13:00′左右，机组补水量、引风机电流突然上升，并且炉管泄漏仪第1、2、6点报警，同时就地检查前墙水冷壁中间30m处有明显泄漏声，立即申请停炉。
进入炉内检查，发现前墙螺旋水冷壁#7管屏下数第6根管子炉膛中心处，标高约30.8m处有一爆口，爆口附近有轴向裂纹，爆口两端有涨粗现象（两端各有约6m长度范围），相邻的上下两根管子没有异常。
对这根管子存在缺陷的部分全部进行切割，分三段更换新管后机组重新启动。
机组并网3个小时后，负荷240mW左右时炉管泄漏仪第1、2点报警，就地检查前墙螺旋段同样区域有泄漏声，立即停炉。
进入炉膛检查，发现漏点位置在上次新换管子上，且在上次爆口位置的上游约800mm处，本次爆口两端约3m长度范围依旧有涨粗现象。
在泄漏处采用灌热水的方法对这一根螺旋水冷壁管子进行检查，充水后在#2角燃烧器下方发现这根管子有一个直径约6mm豆粒状漏点。
一起锅炉水冷壁爆管原因分析及防范措施1、前言2012年8月24日，达钢SLG-75/9.8-QG燃高炉煤气高温高压过热蒸汽锅炉发生了一根水冷壁爆管事件，公司即派人前往现场处理。
该燃煤高温高压过热蒸汽锅炉自安装后已经运行了10个多月，经过停炉检查，发现爆管位置发生在标高6.890高炉煤气燃烧器上方高度1米处，系后墙左边一侧第3根管，在标高8米左右的位置。
2、爆管情况及金相分析2.1爆管破口及截断管口观察爆管部位呈窗口形破裂（见图一），水冷壁管在爆裂之前，爆口有微弱鼓包现象；爆口边缘较钝并且减薄较多，爆口周围有与爆口相平行的细小的裂纹，窗口形长边沿水冷壁管轴线方向，爆口向火面表面有热负荷较高产生过热和火焰燎烧痕迹。
这种状况属于长期过热造成的破坏，水冷壁管的爆破，正是管径在减薄处超过了极限的结果。
图一现场割断水冷壁管后，发现发生爆管的管子保留部分管口内侧有氧化皮夹层（见图二），而且特别明显。
图二该爆管位置处于炉膛热负荷较高区域，爆破管向火侧内壁也有明显的暗红色腐蚀物（见图三）。
图三2.2爆破管的管径变化情况经查看切割下的爆管部位管子，发现向火面管壁减薄较为严重。
经过测量，管壁减薄处厚度不到3mm，越接近燃烧器位置管壁厚度也变得越薄，最薄处管壁厚度只有2.8mm。
爆管部位切割段上口测量尺寸外径由60mm变为61mm，内径为52.7mm；下口测量尺寸外径由60变为61mm，内径为53.1mm，证明水冷壁管内侧受到腐蚀，造成壁厚减薄。
管径肉眼观察无明显胀粗，管段无明显塑性变形，且管子胀粗率为 1.7%，低于水冷壁管的允许胀粗率3.5%。
2.3金相试验分析我们在爆管管子上取了3个样，编号为#1、#2、#3，#1样为爆口处有过烧和微裂纹的管子，#2样为爆口附近壁厚明显减薄的管子，#3样为距离爆口150mm以上、背火侧的管子。
2.3.1 #1样情况：①钢管外壁呈现全脱碳和氧化，组织为铁素体，且铁素体长大。
有晶界烧化现象（即过烧），呈现鱼骨纹。
关于600MW超临界机组水冷壁爆管原因分析及预防探讨发布时间：2021-07-31T08:17:45.670Z 来源：《电力设备》2021年第3期作者：杜超[导读] 4.59MPa再热蒸汽出口压力,605℃过热蒸汽温度，26.15MPa过热蒸汽出口压力,1795t/h过热蒸汽流量。
（深能合和电力（河源）有限公司 517000）摘要：影响600MW超临界机组水冷壁爆管原因较多，主要为锅炉长时间超温运行、管内异物堵塞、异常热应力等因素，该研究对发生原因进行分析，并通过运行、设计与安装等方面提出针对性干预措施。
希望降低水冷壁爆管发生率，提高安全性，现将有关内容做如下报道。
关键词：超临界机组；水冷壁爆管；原因；预防措施当前我国高参数、大容量机组投产量越来越大，但使用过程中常会出现锅炉爆管现象，极大的损失了发电企业经济利益[1]。
数据显示，锅炉爆管是导致非计划性停机主要原因，由于该因素诱发的非计划性停机率高达60%。
因此，锅炉爆管事故对发电企业经济效益和正常运行产生影响，同时存在较大安全隐患，不利于企业快速发展与进步。
所以，当前应探究有效预防措施进行干预，希望降低水冷壁爆管几率，提高企业运行安全性。
企业效益提升与发电企业非计划性停机次数降低有效措施是降低锅炉爆管次数。
600MW超临界机组锅炉是直流锅炉，启动系统带有置式再循环泵，可实现超临界压力变压与一次中间再热运行[2]。
炉底、单炉膛、平衡通风均应用π型露天、风冷排渣、全悬吊结构与全钢架布置，淮南煤，印尼烟煤为主要燃用煤种。
以下为锅炉主要参数：603℃再热蒸汽出口温度，4.59MPa再热蒸汽出口压力,605℃过热蒸汽温度，26.15MPa过热蒸汽出口压力,1795t/h过热蒸汽流量。
应用内置式启动分离器对锅炉汽水流程设置，形成双流程模式。
水冷壁中间混合集箱与冷灰斗进口均为螺旋管圈水冷壁，与后水冷壁吊挂管、水冷壁垂直管屏连接，经下降管将水平烟道侧墙、折焰角、水平烟道底包墙，将汽水分离器引入。
华能营口电厂3号机组作为中国首台600MW超超临界新技术机组，于2007年8月31日通过168小时性能考核。
主机设备由哈尔滨三大动力厂设计、制造，三菱重工业株式会社提供技术支持。
锅炉是超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、改进型低NOX主燃烧器和分级送风燃烧系统、墙式切园燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁。
3号机组在调试及试运期间，锅炉水冷壁连续爆管，且后墙水冷壁鳍片大范围撕裂，问题非常突出，影响了机组的整体试运进程及安全运行。
1锅炉水冷壁爆管问题3号机组从2007年8月1日进入整体试运阶段，到8月24日进入168小时试运计时，历经23天，锅炉水冷壁发生2次爆管。
第一次水冷壁爆管发生在8月16日，属于水冷壁外漏，两个泄漏点在锅炉后墙31m中间位置，水冷壁鳍片也大面积撕裂，见图1。
图１水冷壁外漏及鳍片撕裂图第二次水冷壁爆管发生在8月21日，位置在后墙20m、40m，中间集箱以下位置，编号69、71，其中一根外漏，一根内漏。
内漏水冷壁管见图2。
图２水冷壁内漏图爆管现象：破口断裂面粗糙，边缘是钝边，破口附近有众多平行于破口的轴向裂纹，破口外表面管壁有一层较厚的氧化皮，较脆，易剥落，说明水冷壁爆管是长期过热超温导致。
3号锅炉水冷壁爆管频繁发生后，营口电厂非常重视，请来了锅炉厂专家、制造厂专业人员和调试、安装技术人员针对机组几次启动过程中，尤其是负荷在25%~40％阶段，多次出现了中间点（汽水分离器出口）过热度高，过热器喷水量大，水冷壁管超温等情况，进行了细致分析，提出并采取以下可行性技术措施：1）当用A层煤粉点火时，在B磨投入运行以后应将水煤比控制投自动，保证水冷壁有足够的流量通过。
2）当分离器出口过热度超过35~40℃时，应减少燃料降低过热度，不能用喷水的方式来调节过热度。
3）负荷25~30%BMCR是由湿态向干态转化的区域，水冷壁出口焓升高极易引起管壁超温，需要增加给水流量来控制水冷壁的出口焓，此阶段应快速通过。
超临界锅炉管道事故及原因分析摘要：通过对部分超超临界锅炉因管材错用、焊材错用、焊接工艺不当或选用内螺纹垂直管圈水冷壁时发生的管道泄漏、爆管事故进行分析,阐述了目前我国超超临界锅炉的使用现状和发展方向.重点介绍了P92、P122等新型管材的特点,以及垂直管圈水冷壁与螺旋管圈水冷壁相比的优、缺点,并引用部分现场图片为例进行说明,指出目前超超临界锅炉在使用中出现的主要技术难点在于对于新型管材的特性的正确运用,以及内螺纹垂直管圈水冷壁节流孔圈容易发生结垢堵塞的问题的解决。
关键词：超临界锅炉;超超临界锅炉;管材;垂直管圈水冷壁引言近年来，随着节能减排工作的持续推进，一批660MW超超临界新建锅炉相继投入运行，众所周知新锅炉在制造时轧制、加工过程中形成的高温氧化轧皮以及在存放、运输、安装过程中所产生的腐蚀产物、焊渣和泥砂等污物必须在机组启动前去除，以保证机组启动后水汽品质尽快合格，使机组能安全、经济、稳定地运行。
根据《火力发电厂锅炉化学清洗导则》（DL/T794-2012）的要求：在机组投运前应对热力系统受热面进行一次有效的化学清洗，超超临界锅炉材质的特殊性以及严格的环境保护排放要求，对超超临界锅炉酸洗提出了更高的要求。
锅炉有机酸与无机酸清洗相比优点在于：清洗过程不会产生大量沉渣和悬浮物，不易堵塞管道，有利于清洗复杂高参数锅炉，清洗废液对环境危害小等，因此目前新建大容量高参数锅炉普遍使用有机酸清1管材错用超超临界技术的发展建立在材料技术进步的基础上,提高主蒸汽参数时,主要受影响的承压部件为炉膛水冷壁、高温过热器和高温再热器等部件,其中锅炉的过热器/再热器管在锅炉中是服役条件最为苛刻、恶劣的部件,最高壁温可达640—650℃,管材需要同时满足蠕变强度、烟气侧抗腐蚀、蒸汽侧抗氧化性能等,同时还需要较好的工艺特性,必须采用热强性高、抗蒸汽氧化和烟侧高温腐蚀的新型高铬烧结奥氏体钢.目前在超超临界锅炉系统中温度最高的过热器/再热器管件主要常用的新型马氏体耐热钢和新型奥氏体耐热钢两大类新型材料.1)新型奥氏体耐热钢目前,国内外的超超临界机组中采用的新型奥氏体耐热钢主要由Super304H材料和HR3C材料组成,前者为l8Cr9Ni3CuNbN,后者为25Cr20NiNbN.Super304H是在早期的TP304H奥氏体钢基础上合金化的材料,使其在600—700℃的持久强度和蒸汽氧化性能都得到了提高.HR3C钢是在其他奥氏体钢基础上发展起的新材料,强度和抗蒸汽氧化性能较为理想,但这种钢最初是作为垃圾焚烧电站用的抗腐蚀材料开发的,在超超临界机组中的运行时间偏短.Super304H和HR3C都能满足620℃以下的超超临界锅炉中的过热器、再热器的强度要求,Su-per304H高温下许用应力较高,但在抗蒸汽氧化及抗烟气高温腐蚀上比HR3C稍差.2)新型马氏体耐热钢超临界锅炉中常用马氏体耐热钢主要有P91、P122,P91在国内应用了十几年,对其性能已基本掌握,国内的标准通常应用于不高于580℃的环境,P122由于Cr含量高,抗蒸汽氧化性较好,但组织控制困难,作为新型材料,使用得还不多.新材料的应用为超超临界的发展打下了良好基础,同时也在使用上有一定风险,如我国首台1000MW机组华能玉环电厂的主蒸汽、末级过热器联箱及过热器、再热器选用的P92、P122、T122等新材料,均为国内电力工程建设首次使用,安装或大修过程中更换管材时,热处理工艺无论是以低代高或以高代低都会带来安全隐患.管材维修更换过程中要求更为严格的金属检验,施工完毕后100%的光谱复查,保证机组在运行中不会因管材问题而发生爆管。
超临界锅炉的水冷壁漏点爆管分析摘要：针对锅炉水冷壁漏点爆管问题，将采用宏观检查与漏点判断的方式，分析水冷壁漏点问题发生的原因，采集水冷壁管样，并使用金相检测，利用电镜扫描试样，发现水冷壁发生泄漏与焊接工作有直接关系，因为焊接工作导致壁管强度与韧性性能无法达到施工标准，鳍片与水冷壁管相接的部位出现过热组织，直接影响到水冷壁管整体性能，使用一段时间后，变容易出现泄漏的情况，为了解决过热组织对水冷管造成的不良影响，会袭击的分析爆管问题，并提出一些防范措施，防止水冷壁出现漏点爆管的情况。
关键词：锅炉；超临界；水冷壁；漏点；爆管水冷壁性能直接影响锅炉机组运行情况，水冷壁是锅炉机组重要组成成分，因为锅炉工作环境异常恶劣，外界环境会干扰到设备元件，而水冷壁管在锅炉运行过程中，是众多元件中受到影响程度最大的元件，水冷壁容易发生缺陷，导致锅炉不能正常运行。
为了解决锅炉运行受阻的问题，需要重视维护、检修工作，还应该加大元件检查力度，考虑水冷壁容易因为腐蚀、过热、应力过大、磨损严重、疲劳损坏等情况，导致锅炉运行的稳定性受到影响，为此需要加大这些方面的检查力度。
一、爆管概述水冷壁在焊接过程中，容易形成过热组织，致使焊接接头整体力学性能大幅度降低，对锅炉稳定运行造成了极大的威胁，过热组织影响壁管的结构，运行期间，管壁薄弱处容易发生泄漏，为了保证锅炉运行的稳定，需要重视水冷管壁爆管问题，加大维修力度，研究水冷壁爆管问题出现的原因，并提出解决措施。
分析某企业锅炉组运行情况，需要了解超临界锅炉的参数，以及设备组成，锅炉过热器蒸汽压力为27.4MPa、最大连续蒸发量1115t/h、再热器出口蒸汽温度为537℃。
分析锅炉运行期间，当锅炉运行失稳后，及时停机检查锅炉内部元件，发现燃烧器水冷套出口弯头部位附近的众多水冷管出现泄漏情况（图1为水冷壁管泄漏点），根据锅炉运行原理与各元件在运行期间发挥的作用，结合水冷壁泄漏情况，分析水冷壁失效的原因。
