电厂锅炉水冷壁爆管原因分析

亚临界300MW机组锅炉水冷壁爆管原因分析摘要：水冷壁是锅炉的主要蒸发受热面。

一旦发生水冷壁爆管而导致停炉，就直接影响发电、供热任务，因此掌握水冷壁爆管原因及预防是极其必要的。

针对锅炉水冷壁管发生爆管事故进行原因分析，提出了改进防范措施。

关键词：亚临界；水冷壁；蒸发；受热面；爆管；某亚临界300 MW 机组SG-1025/ 17.4-M847 锅炉额定给水温度为277，额定过热蒸汽出口温度为540，出口压力为17.31 MPa，水冷壁内螺纹管规格为d 60 mm @ 8 mm，材料为20G。

该机组因水冷壁爆管共起、停操作6 次，严重影响机组安全经济运行。

一、亚临界300MW机组锅炉水冷壁爆管原因分析锅炉水冷壁爆管泄漏的原因是多方面因素综合造成的，造成水冷壁管泄漏而被迫停炉。

第一次泄漏发生在水冷壁管与扁钢的角焊缝处，第二、三次泄漏发生在水冷壁管的对接焊缝处，管子泄漏处在焊缝形成多条轴向裂纹，部分裂纹贯穿水冷壁管，造成泄漏。

1.破口宏观形貌。

查阅了泄露水冷壁管安装过程中对接焊缝的焊接、无损检测等有关资料，结论为合格，未发现异常。

从爆管宏观形貌来看，爆管形貌符合热疲劳裂纹特征，进而可以判定炉管的失效方式为热疲劳失效。

进一步分析认为，锅炉受压部件表面由于急剧加热和冷却产生冲击热应力，如果塑性材料表面热应力超过屈服点，且经过多次交变，将会导致疲劳裂纹而失效。

热疲劳裂纹的发生和发展是由于管子表面温度突然大幅度变化，致使管壁局部区域产生很大的温度梯度，很大温度梯度会产生巨大的热应力，当幅度足够大的交变热应力作用在材料上时，经过多次交变，材料将发生热疲劳开裂，且开裂的时间和热应力交变幅度、频率有关。

热应力交变幅度越大，开裂所需的交变次数越少，时间也越短。

对发生泄漏的水冷壁管及其焊缝进行光谱分析，对泄漏管段取样，进行显微组织金相分析。

焊缝金相组织存在裂纹为泄漏点的延伸轴向裂纹。

母材组织为铁素体+珠光体，焊缝组织为铁素体+粒状贝氏体+少量珠光体，母材与焊缝金相组织均正常，未见材质劣化现像。

锅炉水冷壁频繁爆管原因的分析与预防措施摘要：本文主要从化学水质监督控制方面阐述了锅炉氢脆爆管的原因，并提出了改变给水所加的碱化剂；提高在线仪表配备率和准确率，减少垢下氢腐蚀，减少锅炉爆管频次，实现机组安全经济运行。

关键词：锅炉氢脆爆管碱化剂氢腐蚀在线仪表Abstract: This article mainly expounded from the aspects of chemical water quality supervision and control of hydrogen embrittlement of the boiler tube of the reasons, and put forward the change alkalify agent for feed water; Improve online instrument PeiBeiLv and accuracy, reduce the hydrogen corrosion, reduce boiler tube frequency, achieve safe and economic operation of unit.Keywords: hydrogen embrittlement of the boiler tube agent alkaline某电厂#6、#7锅炉为410t/h超高压自然循环燃煤汽包炉，#6、#7锅炉分别于2000年1月和3月投产发电。

从2012年12月20日开始#6、#7锅炉连续发生多次水冷壁氢脆爆管事故，导致锅炉频繁非计划停炉，严重影响了机组的安全运行。

一、爆管情况#7锅炉从2012年12月20日至2013年5月24日共发生3次水冷壁氢脆爆管，具体爆管时间及爆管位置如表1-1所示，爆口形貌如图7-1和图7-2所示。

表1-1：#7炉水冷壁氢脆爆管记录图1-1：水冷壁爆口形貌图1-2：水冷壁爆口形貌#6锅炉从2012年12月22日至2013年3月11日共发生7次水冷壁氢脆爆管，具体爆管时间及爆管位置如表1-2所示，爆口形貌如图7-3～图7-8所示。

锅炉水冷壁爆管的现象及处理措施锅炉水冷壁爆管的现象及处理措施【引子】在锅炉运行过程中，水冷壁爆管是一个常见的问题。

当锅炉水冷壁内部受到过热的水蒸汽冲击时，壁面会发生破裂，导致爆管。

这不仅会影响锅炉的正常运行，还可能造成严重的安全隐患。

为了解决这一问题，本文将深入探讨锅炉水冷壁爆管的现象及应对措施。

【定义】我们需要明确水冷壁的概念。

水冷壁是锅炉中用于传导热量的一种设备，由一系列垂直的水管组成。

当高温燃烧产生的烟气通过水冷壁时，热量被传递给壁面，同时水流冷却壁面，以防止过热。

【现象】1. 壁面开裂：在高温和高压下，锅炉水冷壁内的材料容易因过热和热应力而开裂。

这些裂纹最初很小，但随着时间的推移，裂纹会逐渐扩大，最终导致壁面的完全破裂。

2. 渗漏现象：当水冷壁开裂时，高压水蒸汽会从裂缝中渗漏出来。

这不仅会导致热效率下降，还可能对锅炉的其他设备造成冲击。

3. 水质变化：爆管导致热工性能下降，水质变差，容易导致供水管道和锅炉内部的堵塞问题。

这进一步加剧了管道爆管的风险。

【原因】1. 过热和热应力：当锅炉的供水温度过高或供水流量不稳定时，水冷壁内的温度会超过承受范围，产生过热和热应力，导致壁面开裂。

2. 水质问题：锅炉水冷壁的水质是发生爆管的另一个重要因素。

水中的氧气、盐分和杂质会导致壁面腐蚀和堵塞，进而引发爆管问题。

3. 操作不当：锅炉的正常运行需要严格控制供水温度、流量和压力等参数。

如果操作人员不慎，无法及时调整这些参数，就会增加壁面开裂的风险。

【预防措施】为了解决锅炉水冷壁爆管问题，我们需要采取一系列预防措施。

1. 严格控制供水温度和流量：操作人员应根据锅炉设计要求，合理调节供水温度和流量，以避免过热和热应力产生。

应定期检查和维护供水管道，确保其畅通无阻。

2. 水质处理和监控：锅炉水冷壁的水质对避免爆管问题至关重要。

定期进行水质测试和处理，清除水中的氧气、盐分和杂质，可以有效减少壁面的腐蚀和堵塞。

3. 加强设备维护：锅炉水冷壁的定期检查和维护是预防爆管的关键步骤。

锅炉水冷壁爆管的原因及处理措施【摘要】锅炉是在电力公司中担当着重要的作用，也是民用取暖的热能供给源。

锅炉设施的正常运行是企业生产、民用取暖的基本保障。

但是，由于锅炉的长期不间断的运行，其薄弱环节水冷壁常发生爆管现象，影响电力企业的正常生产，同时给人们的生活和经济财产带来巨大的威胁。

因此，本文针对锅炉水冷壁出现爆管现象原因进行了详细分析，并提出了解决此问题的相应措施，降低锅炉水冷壁爆管率，保证电力企业锅炉站正常运行。

【关键字】锅炉；水冷壁爆管；处理措施1 前言电气化设施的使用是人类步进电气化时代的主要标志。

电力工业在国民总体经济水平增长中扮演着重要的角色，社会的发展与电力工业的进步密切相关。

锅炉站是电力公司输出电能和能量的基本载体，其安全、正常运行，对国家及区域的社会稳定都有一定的影响。

由于锅炉的长时间处于高温、高压状态，很难保证锅炉不发生事故。

一般情况下，锅炉的水冷壁、再热器管、省煤气管和过热器管等“四管”常出现爆管现象，也是锅炉设备中的薄弱环节，因此将制约着锅炉站的整体正常运行。

“四管”爆裂事故不仅仅带来锅炉设施的停产，同时给区域经济和人们生活带来巨大的损失，对维持社会的稳定带来巨大的威胁。

其中，锅炉水冷壁爆管率是四种事故中最常见的，也是最容易出现事故的薄弱环节。

锅炉水冷壁爆管处的形貌特征如下图1所示，（1）水冷比管外表面（2）水冷壁管内表面图1 水冷壁管爆管处内外管表面特征锅炉水冷壁在锅炉整体设施中的作用可以概括为三点：（1）吸收锅炉燃烧室内辐射出来的热量，辅助完成水冷壁管内水的气化任务；（2）降低锅炉炉膛内侧炉体温度，可以避免炉体内侧出现结渣现象，实现对炉体内侧的保护，同时，水冷壁的冷却作用，在炉体结构设计过程中可以适当降低炉体壁厚，降低材料需求量，降低整体经济成本；（3）对于采用水冷壁的锅炉结构比采用对流管的锅炉结构简单，大大降低材料的需求量。

虽然锅炉水冷壁常出现爆管现象，但其在锅炉设施中扮演着不可或缺的重要作用。

电厂锅炉水冷壁腐蚀性爆管原因分析及对策发布时间：2021-05-25T03:12:20.419Z 来源：《防护工程》2021年4期作者：黄尧[导读] 近年来，随着电厂机组容量的提高，机组运行的稳定性和安全性也受到了严重考验。

发生了水冷壁爆管现象事故，成为机组异常停机的主要原因。

如果发生爆管，电厂将遭受巨大的经济损失，可能造成生命损失。

本文总结电厂冷壁爆管的常见原因，提出相应对策，为处理发厂冷壁爆管提供参考。

身份证号：23100219890809XXXX 250000摘要:近年来，随着电厂机组容量的提高，机组运行的稳定性和安全性也受到了严重考验。

发生了水冷壁爆管现象事故，成为机组异常停机的主要原因。

如果发生爆管，电厂将遭受巨大的经济损失，可能造成生命损失。

本文总结电厂冷壁爆管的常见原因，提出相应对策，为处理发厂冷壁爆管提供参考。

关键词:火电厂;水冷壁;爆管;原因;措施电厂锅炉冷壁高温腐蚀已成为发电厂安全运行的主要风险。

一些燃煤发电厂也有高温腐蚀，此外，为了控制NOx的排放，炉内采用分级燃烧或低氮燃烧，在锅炉冷壁附近创造还原性氛围，加剧了锅炉冷壁的高温腐蚀，还发生了由以下原因引起的水冷壁破裂事故，因此，迫切需要研究锅炉冷壁高温腐蚀，根据冷壁腐蚀特性、锅炉运行方式和设备状况确定高温腐蚀原因，并找出预防和应对方法。

一、水冷壁爆管主要原因分析从理论上讲，水冷壁爆管的原因是多方面的，绝大多数爆管事故不是单一原因造成的。

根据工作经验和典型案例，分析了火力发电厂水冷壁爆管的主要原因。

1.材料控制缺陷。

是水冷壁的基础质量，用料不当或原材料质量不合格，必然造成严重后果。

近年来，电厂物资管理趋于规范化，物资确认手段相对先进，因此，电厂物资管理中不存在物资滥用问题。

然而在某些情况下，由于各种原因，可能会使用不合格的材料。

2.焊接缺陷。

近年来，电厂水冷壁管的耐磨防爆性能越来越受到人们的重视，在每台机组的检修中，几乎所有的水冷壁管都需要更换。

锅炉水冷壁爆管原因分析及措施探讨摘要：随着我国市场经济水平的快速发展以及物质水平的急剧提升，整个经济社会都对能源的需求变得愈发倚重。

锅炉在工业生产中扮演着重要角色，因此，锅炉安全、节能、环保地运行对工业生产的安全性起着决定性作用。

锅炉的设计水平、制造技术、安装能力、司炉工操作能力、给水水质控制情况、锅炉内加药处理等因素影响锅炉的安全运行，近年来，由于采取锅炉设计单位资质把控、制造单位工艺水平审查、安装单位能力认证监督等措施，因设计、制造、安装等质量问题引起的锅炉安全事故已逐步减少，但因水处理操作不当引发的事故却呈上升趋势。

若水处理措施不能满足锅炉用水要求，在锅炉内高负荷处易产生水垢，垢的导热系数远低于金属，在高负荷运行过程中，垢下金属易发生变形、鼓包、爆管等危险。

锅炉受热面结垢存在以下两个方面危害：一是水垢导热性能极差，燃料燃烧热能不能顺利传递到传热工质，热量不能正常做功，浪费大量的燃料，导致锅炉的排烟温度升高，环境热污染加剧；二是在锅炉运行过程中，大量水垢易堵塞水冷壁管，炉水无法流通，锅炉受热面无法传热，无法为水冷壁降温，导致水冷壁出现超温过热、胀粗等情况，在垢下发生炉水高度浓缩，浓缩液腐蚀金属本体，金属组织出现裂纹并不断扩大，进而引发爆管，甚至会造成人员伤亡等锅炉安全事故。

关键词：锅炉；水冷壁；爆管；原因；措施引言据统计，发生在水冷壁、省煤器、过热器和再热器等管子的故障是导致电站锅炉停运的主要原因。

爆管一直居我国电站锅炉设备故障之首，其中水冷壁爆管失效约占管子爆漏失效的19.7％。

水冷壁管爆管故障会导致锅炉停炉事故，不仅会造成重大经济损失，还会造成人身伤害事故。

因此，防止水冷壁管爆炸事故的发生，提高电站锅炉系统的本质安全性，延长使用寿命就显得尤为重要。

1锅炉水冷壁爆管原因分析水冷壁管的氢腐蚀具有反应不可逆、速度快、破坏性强的特点。

氢腐蚀失效的发生往往不是在某根单独的管段，多数情况下是水冷壁墙上某同一状态区域。

电站锅炉水冷壁管和过热器管爆管失效分析摘要：锅炉是人类生产生活中的一个主要装备和设施。

在锅炉的工作过程中产生了许多不安定的原因，一旦不能及时消除，就可以造成锅炉事故的发生。

本文首先介绍了锅炉常见的爆管原因，同时分析了电站锅炉水冷壁管和过热器管爆管的原因，并提出了相关的措施。

关键词：锅炉；过热器管；爆管；水冷壁管在各种锅炉事故中，除了锅炉自爆事件以外，锅炉爆管事件是最严重的事件，也是最危急的事件。

由于锅炉爆管事件是一个比较普遍的事件，屡有发生，如果处理不善则后果更加严重。

而且一旦爆管破裂处面积较大，会直接损伤邻近的水冷壁管，并使邻近的管壁喷出物穿孔，从而破坏电气设备，冲塌锅壁，引起重大的财产损失和伤亡事故，也可以在短时内引起锅炉的剧烈缺水，使火灾事故进一步扩大，所以寻找出爆管的成因，并采取相应安全措施是十分有必要的。

一.锅炉常见的爆管原因1.1安装制造缺陷水冷壁管材生产过程中的砂眼以及其他问题产生的管材质量问题；水冷壁安装问题以及锅炉设计不合理而导致的水循环条件破坏，都可能产生爆管[1]。

1.2材质劣化超温超压运行使水冷壁管过热，管子长时间在高温高压环境下工作，不仅会出现热变、裂纹和应力松弛等变化过程，同时还会导致材质进行内部结构和特性的变化。

包括珠光体球化、石墨化，还有合金元件的重复分配等。

1.3运行管理不当司炉员作业不良，高压锅炉温度上升或降温速度过快，炉管内部受热及冷却不平衡形成了很大的应力，导致承压水件产生了疲劳损伤现象；炉水给水质量长时间超标，水体不符合国家标准，由于缺乏有效水体处理或水质监督管理不严，使管中结垢或者产生堵管现象或发生在垢下锈蚀，导致局部热电阻力增加而导致管壁过热，硬度下降；锅炉长时间带病运转，明知锅炉存在重大安全隐患或安全保障及实时通信装置失效的情形下仍不适时处理，并继续运转[2]。

二.电站锅炉水冷壁管管爆分析锅炉高温水冷壁管的主要功能是吸取炉膛出口中高温火焰及烟尘的放射热能，利用热传导和对流换热使其输送给管中的水分并在管内形成水蒸气，同时，具有减轻锅壁高温、防护锅壁的功能。

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。

锅炉水冷壁爆管分析及预防措施摘要：文章就锅炉水冷壁爆管原因在腐蚀、过热、磨损和焊接质量四个方面进行了分析，总结出各种爆管宏观现象的原因及产生机理，提出了预防措施和相关建议，对实际工程具有指导意义。

关键词：水冷壁爆管预防措施1前言布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。

它是工业和电站锅炉的主要蒸发受热面。

水冷壁的主要作用是吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，使炉墙外表面温度降低；吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣。

[1]2水冷壁爆管的原因2.1腐蚀锅炉水冷壁管的腐蚀根据腐蚀部位和环境不同可分为水汽侧腐蚀和向火侧腐蚀两大类。

2.1.1水汽侧腐蚀水汽侧腐蚀类型有碱腐蚀、酸腐蚀、氧腐蚀、氢损伤、应力腐蚀破裂、沉积物下腐蚀和腐蚀疲劳等。

[2]（1）氢腐蚀爆口处有一些裂纹向外延伸，边缘为不平整的钝边，减薄不明显，呈脆性破坏。

内壁存在明显的垢层，部分垢物已经脱落。

由于汽水品质不良，内壁结成以氧化铁为主的垢层，水垢的传热特性差，使垢下金属管壁温度升高，渗透到垢下的炉水会急剧蒸发，不能和炉管中的炉水相混合，结果使垢下炉水中的各种杂质浓度变得很高，产生游离的氢氧化钠，垢下浓缩的氢氧化钠溶液具有很强的腐蚀性，使炉管内壁表面的保护膜溶解，这部分钢与游离的氢氧化钠反应生成氢原子和亚铁酸钠，后者水解为Fe3O2和氢原子。

当H原子不能被水流带走，便开始向金属内部渗透，从而产生氢腐蚀。

（2）蒸汽腐蚀水冷壁管频繁爆管均发生在卫燃带附近热负荷较高区域，当该区域管壁温度大于400℃，管内产生汽水分层或循环停滞时，就可能发生蒸汽腐蚀，反应均生成甲烷，甲烷在钢中的扩散能力很低，极易聚集在晶界原有的微观空隙内，随着反应不断进行，晶间上的甲烷量不断积聚增多，其分子很大，无法在钢中扩散，于是在晶粒间产生非常高的局部内压力，于是沿晶界生成晶间裂纹，进而产生微裂纹，使钢的性能急剧降低，无法承受运行中的工作压力，导致水冷壁爆管泄漏。

煤粉炉水冷壁管开裂原因分析及对策摘要：在锅炉机组的正常运行过程中，水冷壁管长期运行在高温烟气和水蒸气、火焰、飞灰等恶劣的环境中，结焦、磨损、腐蚀、破损等类型的缺陷会引起水冷壁管爆管，容易引发泄露和爆管等严重的锅炉安全事故。

一旦产生泄漏和爆管事件，只能采用强制停炉的方法，对锅炉机组进行修理，影响火电厂的安全生产，给电厂造成较大的经济损失。

关键词：煤粉炉；水冷壁管；开裂原因；对策1水冷壁介绍该公司锅炉由四川华西能源制造的型号为HX-200/9.81-M-II1的自然循环煤粉炉。

水冷壁分布在炉膛四周，作为锅炉燃烧的直接辐射受热面，水冷壁对省煤器中初步加热的水充分加热可形成达500℃左右的水汽混合物。

随后，高温水汽混合物进入汽包实现汽水分离，分离后的蒸汽进入过热器进行进一步加热。

在现阶段的锅炉中，炉膛由全焊接式膜式水冷壁围绕一圈形成，为了保证煤粉燃烧形成高温烟气热量的吸收，一般炉膛截面为方形。

该公司锅炉水冷壁分成 12 个循环回路，前、后、侧四面各 3 处回路。

锅水从锅筒引出经下部集中下降管后由 28 根Φ133×10mm 和 8 根φ159×12mm 的连接管分别引到前、后与两侧水冷壁的下集箱；汽水混合物由 30 根φ133×10mm 和 8 根φ159×12mm 的汽水连接管引入锅筒。

合理划分回路，选用较大的下水连接管，汽水连接管和集中下降管与上升管的截面比使锅炉的水循环系统具有较大的安全裕度。

整个炉膛为悬吊结构，全部重量均通过上集箱吊于顶板上。

炉膛设置了膨胀中心，可确保受热面自由膨胀。

为保证水冷壁管向下膨胀的一致性，各吊点标高均相同。

针对于该段水冷壁，其服役环境为炉膛内部高温烟气及火焰，外部由保温棉包裹，管道内部是流动的水汽混合物，在该服役环境下，共有三种热传递形式。

1）热传导：热量由水冷壁向火面传递到内壁，热传导存在于固体内部。

2）热辐射：煤粉燃烧形成的高温烟气对水冷壁向火面的热量传递。