电站减温减压器筒体开裂原因分析及优化措施

某发电厂锅炉微量喷水减温器右侧弯头开裂的原因分析与处理措施1. 概况某发电厂3号炉为亚临界压力、中间再热、自然循环、单炉膛、平衡通风、尾部双烟道燃煤汽包炉，4月17日运行中发现微量喷水减温器右侧弯头下焊口发生泄漏，至此运行总小时数为71643.56h 。

4月24日停炉检修，如图1为泄漏现场，泄漏部位在环焊缝的弯头外弧侧。

据了解，在三年前1月小修时曾更换过此弯头。

另外，6年前9月4日在左侧弯头下焊口也出现相同情况的泄漏，见图2。

图1 右侧弯头泄漏现场 图 2左侧弯头焊口附近开裂 2. 裂纹外观及渗透探伤检查对泄漏部位进行宏观检查，裂纹长度大约550mm ，开口较小，裂纹附近无明显塑性变形，见图3，现场检修割下弯头，发现开裂部位在弯头下焊口直管段的内坡口退刀槽处，检查发现退刀槽部分地方没有圆滑过渡，出现1～2mm 高度的台阶。

图3 爆口开裂情况 图4 开裂部位直管段内壁 退刀槽 裂纹渗透探伤检查发现裂口下方直管段内壁和弯头内壁外弧有少量裂纹，裂纹较浅，如图4、图5所示，在离弯头下焊口500～900mm左右的直管段发现大量网状裂纹，经打磨，其深度大约为2mm，见图6。

图5 弯头内壁少量裂纹图6 弯头下部直管大片网状裂纹3.原因分析（1）喷水减温的影响3号锅炉再热汽温的调节设计主要依靠尾部双烟道烟气挡板，低再至高再的左右导汽管道上还布置了喷头式微量喷水减温器作为微调手段，并调节左右侧汽温偏差。

另外低温再热器进口管道上还设有事故喷水减温器，用来控制紧急事故状况下再热器进口汽温。

但在实际运行中，由于尾部双烟道烟气挡板调节再热汽温存在滞后现象，微量喷水减温器喷水减温也成为再热汽温偏高时的一种重要调节手段。

目前再热蒸汽减温水由给水泵中间级抽取，温度约160℃左右。

而低再出口蒸汽温度约470℃左右。

因此在正常运行情况下，导汽管壁温为470℃左右。

当大量的减温水瞬间喷入时，由于二期锅炉微量喷水减温器筒体较短（一期锅炉为6m，二期锅炉为4.182m），虽然已改用多孔喷嘴，但从喷嘴到减温器后弯头较短的行程内，减温水的雾化和混合很难达到理想状况，这样减温器后弯头及下焊口的外弧侧范围受到较低温度介质的热冲击，导致该范围管壁的内壁温度突然降低，产生较大的内外壁温差和伴随其的较大的内外壁温差热应力。

减温器集箱裂纹修补方案
表面式减温器集箱出现筒体裂纹漏汽，裂纹位置沿管座角焊缝环向（30mm），紧靠另一个管座也出现同种情况，经过分析，出现裂纹原因为管座开孔时的裂纹在运行期间的热应力及振动下裂纹扩大。

解决办法：1、更换此集箱，但工作量较大。

2、采取修补办法
修补前采用着色渗透探伤进行抽检探伤，确定裂纹存在位置。

1、在裂纹的最顶端用一约5mm的钻头钻一孔（钻通），切断裂纹的发展。

2、用砂轮机以裂纹为中心，开制坡
口（如图所示），
部不能开通，留2mm
3、补焊，
4
行（补焊坡口图）
30min，然后迅速用保温棉盖住焊缝，以延长降温时间。

5、温度减低至50℃以后，对焊缝进行表面探伤。

6、探伤完毕后，进行超水压试验，试验合格恢复集箱保温。

电站锅炉再热减温器弯头裂纹缺陷的处理方案随着我国火电厂的不断发展，发电企业也面临着不断增加的发展压力以及设备运行可靠性方面的重重困难。

压力管道泄漏事件的频繁发生也成为困扰发电企业安全可靠性运行的重要因素之一、本文作者结合实际经验为燃煤火力电厂防止再热减温器出口段弯头内部裂纹的问题提出了自主的建议和方案，为提高发电机组运行可靠性方面针对这一问题找到了解决办法。

标签：减温器弯头裂纹冲刷一、概述1.根据电网公司“两个细侧”要求，电厂在实际运行中机组负荷升降速率较快，由原3000～5000/min，现在变化为8000～9000/min，极限情况为机组从150MW十幾分钟或二十分钟升至300MW，且机组负荷升降的变化频率较频繁，致使再热减温水投入量大。

2.按照电厂原设计煤种及电力设计院和锅炉厂设计要求，再热减温水是在机组启停过程中投入使用，且运行过程中主要靠调整燃烧器控制汽温变化方式，再热减温器减温水使用只做为微调辅助手段。

因此，再热减温水从设计上取自给水泵抽头，即除氧器的除氧水，其压力和温度相对较低，容易控制，而没有取高加后给水，从节能角度也是合适的。

3.但最近几年燃烧煤质情况发生变化，主要是燃烧煤质发热量变化较大，运行时调整燃烧器角度有限情况下，采用了加大减温水方法来控制汽温措施，加大了减温水投入量。

由于煤质的不断劣化，和“两个细则”的运行调整方式，在实际运行中蒸汽温度调整频繁，使得局部超温现象不断发生，大量再热减温水频繁投入到蒸汽中，使得再热减温器材质受到冷如交变应力的影响而不断发生裂纹，振动等缺陷，严重影响机组的安全性和可靠性。

二、弯头内壁网状裂纹产生的原因1.温差造成弯头内壁形成热应力。

即减温水温度是150～170℃，而弯头内部介质蒸汽最高温度可达到400℃，造成温差较大，在内壁形成温差应力，且再热减温水压力（6～10MPa）相对于蒸汽介质压力（2～3.5MPa）高，经过往复多次循环后形成热交变应力，在弯头内壁形成网状疲劳裂纹。

减温减压器系统存在的问题及处理办法
在农业生产中，各种生产机械都广泛应用电动机来驱动，正确地选用与机械负载配套的电动机，可以使电动机在最经济、最合理的方式下运行，从而达到降低能耗、提高效率的目的。

一、电动机的选型
电动机的选用，首先要了解电动机的机械负载特性，根据机械负载的类型和特性来选择电动机的额定容量、额定转速、额定电压以及型式。

要为某一生产机械选配一台电动机，首先要合理选择电动机的功率。

通常根据生产机械负载的需要来选择电动机的功率，同时，还要考虑负载的工作制问题，也就是说，所选的电动机应适应机械负载的连续、短时或间断周期工作性质。

功率选用时不能太大，也不能太小。

选小了，保证不了电动机和生产机械的正常工作；选大了，虽然能保证正常运行，但是不经济，电动机容量不能被充分利用，而且电动机经常不能满载运行，使得效率和功率因数不高。

其次，根据电源电压条件，要求所选用的电动机的额定电压与频率同供电电源电压与频率相符合。

电动机的转速一定要按生产机械铭牌上的要求选择，否则可能改变生产机械的性能。

此外，电动机的结构、防护、冷却和安装形式，应适应使用环境条件的要求，并且要力求安装、调试、检修方便，以保证电机能安全可靠的运行。

二、电动机的维护
电动机启动前，首先应检查电动机的装配是否灵活，绕组绝缘电阻是否符合要求，转动部分有无卡阻，还要检查。

减温减压器震动导致裂纹的研究摘要：针对减温减压器在运行期间产生震动导大小接头处出现裂纹，并在对产生的裂纹进行原理分析，通过现场对裂纹的研究，总结出穿晶断裂、沿晶断裂两种断裂的不同点。

最后根据断裂产生的机理提出整改措施和改进方法成功解决了减温减压器震动导致裂纹的问题。

关键词：减温减压器；穿晶断裂；沿晶断裂减温减压器装置，顾名思义，就是将高温高压蒸汽降为客户能够使用的低压低温蒸汽（可为过热蒸汽）。

以锅炉过热器出口为例，锅炉产生蒸汽经过热器出口到汽轮机做功，汽轮机对于进入的蒸汽参数有个范围要求，如果过热器出口的蒸汽参数超出汽轮机所要求的高限，就会对汽轮机造成损坏。

所以必须用减温减压器/减温减压装置将参数降到适用范围以内。

汽封系统一般没有减温减压器/装置，用均压箱来供汽。

1.减温减压器介绍1.1工艺流程的介绍四川石化自备电站共设置12台减温减压器，分别为三个压力等级蒸汽管网供汽常规减温减压器（简称常减）共6台，分别为9.8MPa至4.0MPa常减2台，4.0MPa至1.2MPa常减2台，1.2MPa至0.4MPa常减2台。

快开减温减压器（简称快减）共6台，分别为9.8至4.0MPa快减4台，9.8MPa至1.2MPa快减1台，9.8MPa至0.4MPa快减1台。

1.2减温减压器设备介绍1.3减温减压器工作原理介绍及问题描述四川石化自备电站减温减压器采用的是混合式，通过减温水直接对9.8MPa蒸汽进行喷水扩容降温减压，保证4.0MPa、1.2MPa、0.4MPa三条蒸汽管网压力运行正常。

但在整个运行过程中出现了不同程度的高低频振动和裂纹，严重威胁了安全生产。

为了更好的研究下面通过对减温减压器材质、减温水与蒸汽关系、减温减压器本体结构等几方面进行研究。

2.产生裂纹介绍2.1裂纹产生点2.2产生裂纹原理金属裂纹的产生有两种，一种是穿晶断裂、一种是沿晶断裂。

穿晶断裂：面滑移造成的滑移面分离而产生的，它包括纯剪切和微孔聚合型断裂两种型式，后者较为常见。

减温减压管道裂纹原因分析摘要：某电厂减温减压器管道开裂泄漏原因，利用外观分析、化学成分分析、显微组织检测等试验方法对管件开裂原因进行了试验分析。

结果表明，管件由于减温减压器运行时，管道内积水，导致管道底部温度频繁变化产生的交变热应力，在焊缝附近沿管件内壁、外壁变截面处应力集中区域开裂泄漏，属于疲劳导致的失效。

关键词：减温减压器；线性裂纹；交变应力1前言减温减压器装置，顾名思义，就是将高温高压蒸汽降为客户能够使用的低压低温蒸汽（可为过热蒸汽）。

以锅炉过热器出口为例，锅炉产生蒸汽经过热器出口到汽轮机做功，汽轮机对于进入的蒸汽参数有个范围要求，如果过热器出口的蒸汽参数超出汽轮机所要求的高限，就会对汽轮机造成损坏。

所以必须用减温减压器将参数降到适用范围以内。

某电厂减温减压器在运行过程中，减压阀出口处发生蒸汽泄漏。

随后停运发现出口处的管件在焊缝附近出现周向裂纹。

该减温减压器参数如下：正常流量120t/h，进口蒸汽温度575℃、压力4.6MPa，出口蒸汽温度350℃、压力1.5Mpa。

减温减压器安装于2018年12月份，减温减压后的中温中压蒸汽输往化工区使用。

泄漏发生时，该设备运行仅10个月。

减温减压器管道，材质均为P91，其中沿钢管内壁变截面处开裂的位置规格为Φ325mm，以下均称Φ325mm管件。

裂纹发生在减压阀后，混合管道之前。

裂纹为线性形状，长度约50mm，位置大约为5点钟方向。

为了查明管件开裂泄漏原因，利用外观分析、化学成分分析、显微组织检测等试验方法对管件开裂原因进行了试验分析。

2 分析情况2.1 化学成分分析在管件上分别取样进行化学成分分析，按照GB/T 4336-2002《合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）》在台式直读光谱仪上进行试验，结果表明，管件化学成分均符合P91钢相关标准的技术要求。

2.2 室温拉伸试验常温拉伸试验表明，Φ325mm管件的室温抗拉强度、延伸率均符合相关技术标准的要求，但屈服强度偏低，易在低应力下产生塑性变形，促使疲劳裂纹形成。