可门公司2011年锅炉爆管报告

1、可门公司2011年锅炉爆管分析报告一、机组概况福建华电可门发电有限公司现有装机容量4X600MW，4台锅炉均为上海锅炉厂制造。一期锅炉型号SG-1913/25.4-M958，二期锅炉型号SG-1913/25.4-M971。过热蒸汽流量1913t/h,出口蒸汽压力25.4MPa.g，出口蒸汽温度571，再热蒸汽流量1581t/h,再热蒸汽出口压力4.16MPa.g，再热蒸汽出口温度569。1、投产时间与运行小时数四台机组投产和运行时数如下表：（截止时间2011年2月28日）机组号1号机组2号机组3号机组4号机组投产时间2006年8月3日 2006年12月4日2008年8月23日2008年11月2

2、0日运行时数34080小时31008小时12780小时11365小时 启停次数252814152、锅炉给水加氧情况 #1、2机组于2007年9月份由西安热工院调试完成后投入加氧，#3、4机组于2010年9月份由西安热工院调试完成后投入加氧。一期加氧设备由镇江华东电力设备制造有限公司提供，二期加氧设备由西安热工院提供。二、2011年爆管情况统计序号时间炉号管排位置爆口位置材质12011-2-24末过低温段迎火面第29、47排第1根离下弯2米和4米T9122011-3-12末过高温第19排第2根离下弯1.3米T9132011-3-24末再进口第27排第5根离下弯3.2 米T2342011-3-82

3、末过高温段第22排第4根下弯头弯头T9152011-3-114末过低温段迎火面第59排第1根离下弯4米T91三、爆管情况（一）、#4炉末过低温段迎火面第29、47排第1根爆管1、发生时间及爆管范围2011年2月2日#4机组调停停机过程中，发现#4机补水异常增大，不会减小，10：10炉泄漏报警发出，查为37米层以上均报泄漏，就地查折焰角区声音大，降低主汽压，10：30检修人员确认未过右侧有漏，10：35 #4机开始滑停。2月5日晚7：00，锅炉冷却后检修人员进入炉膛查泄漏点，发现未级过热器进口段左起第29排第1根迎火面及第47排第1根迎火面两根管为泄漏点（见图1）。图1左起第29排第1根及第47

4、排第1根爆口宏观图。材料规格T91 38.1x5.59。检查末过吹损情况，有3根被吹破，28根被吹伤，管壁减薄较多，具体如下：左数29排第一根；左数45排第4-22根；左数46排第1-7根；左数47排第1-6根。检查低再吹损情况，有2根被吹破，4根被吹伤管壁减薄较多，具体如下：左数21排第1根；左数22排第1-2根；左数23排第2-4根。2、处理情况1) 对末过、末再所有不锈钢弯头进行射线检查，发现出口弯头有三分之一以上通径被堵。2) 对末再1-6号管和未级过热器1号管不锈钢管弯头氧化皮进行机械清理。清理后统计末过氧化重量约20-180克，末再约300-500克。 3) 对末过、末再管排进行蠕

5、胀、硬度进行检查，未发现其它管排有异常。4) 根据检查情况，对爆管及吹损管进行更换，更换的管子焊口进行热处理和100%射线检查，确保新焊口100%合格。（二）#2炉末过出口第19排第2根爆管1、发生时间及爆管范围2011年3月1日19：40四管泄漏报警，给水流量与主蒸气流量偏差60t/h，经省调同意2机停机。3月5日晚19：50，锅炉冷却后检修人员进入炉膛查泄漏点，发现未级过热器出口段左起第19屏第2根迎火面为爆口泄漏点（见图2）。图2 #2炉末过第19排第2根材料T91爆口现场图检查附近第17屏第1、2根、第18屏第1、2、3根、第19屏第1根、第20屏第1、2根管有不同程度的吹损。2、处理

6、情况1) 末级过热器所有管屏进行全面外观检查及蠕胀测量，发现出口段第3屏第9根胀粗超标，胀粗最大处数值为38.9mm；2) 末级过热器出口段所有管屏2-6号管迎火面T91材质管段硬度检测；3) 末级过热器PSSS系统波峰区域及集箱三通附近管屏下部弯头氧化皮脱落情况射线检验；4) 末级过热器进口集箱进行内窥镜检查；5) 根据检查情况，对爆管及吹损管、胀粗超标管段进行更换，更换的管子焊口进行热处理和100%射线检查，确保新焊口100%合格。（三）#4炉末再进口第27排第5根爆管1、发生时间及爆管范围2011年2月25日14：07管泄漏报警，运行通知维修人员现场检查，未有异常声响，给水流量未见明显增

7、加，26、27日两天连续观察，未见变化，28日10：20，检修人员打开68米层右侧看火孔，声音有增大，判断炉管泄漏。3月2日0：30机组开始滑停，3月4日进入炉膛上部检查，发现高再第27排第5根爆漏（见图3）。图3 #4炉末再第27排迎流面第5根T23材料爆口宏观图检查附近第26排第1、2、3、4、5根管及第27排第4根管有不同程度吹损。2、处理情况1) 对末再第4、5、6根T23管和第1、2、3根TP304H管进行硬度测试，发现T23材料硬度值大部分在下限，TP304H材料的硬度值合格；2) 对末过进行蠕胀测量，发现47排冷段第1根管硬度和胀粗超标，进行了更换，第33排冷段第1根胀粗超标，也

8、更换了相应管段；3) 对末过冷段第1根，热段第2、4根材料进行硬度检查，合格。4) 末级再热器管屏1-6号管及末级过热器下部弯头氧化皮脱落情况射线检验抽查，未发现氧化皮堆积；5) 根据检查情况，对爆管及吹损管、胀粗超标管段进行更换，更换的管子焊口进行100%射线检查，确保新焊口100%合格。（四）#2炉末过出口第22排第4根爆管1、发生时间及爆管范围2011年3月8日16：07#2锅炉四管泄漏报警，就地检查第11测点处声音略偏大，查#2机给水流量与蒸汽流量差60t/h左右，18：47省调同意#2机负荷降到300MW，当晚0：00停机。3月10日晚9：50，锅炉冷却后检修人员进入炉膛查泄漏点，发

9、现未级过热器出口段左起第22屏第4根迎火面弯头为爆口泄漏点。（见图4）。图4 #2炉末过第22排第4根材料T91爆口现场图检查附近第22屏第1、2、3根管有不同程度的吹损。2、处理情况1) 委托对西安热工院末级过热器、末级再热器出口段高频超声氧化皮检测，共13根管段存在氧化皮脱落风险，全部进行更换， 对末再高频超声氧化皮检测,未发现氧化皮超标情况。2) 末级过热器外观检查及胀粗测量未发现超标情况，胀粗最大处数值为38.50mm；3) 末再外观检查及胀粗测量未发现超标情况，胀粗最大处数值为63.70mm；4) 末级过热器、高温再热器测厚及硬度检查未发现超标情况；5) 末级过热器进口集箱左侧三通部

10、位内窥镜检查情况：在末级过热器进口集箱左侧三通部位第22屏第2根，第19屏第2根割开两个短接头进行内窥镜检查，未发现异物。6) 根据检查情况，对爆管及吹损管、氧化皮超标管段进行更换，更换的管子焊口进行热处理和100%射线检查，确保新焊口100%合格。（五）#4炉末过低温段迎火面第59排第1根爆管1、发生时间及爆管范围2011年3月11日18：00#4机负荷250MW，运行人员发现炉膛泄露测点12、14、15高报，至19：30测点14至100%， 19：50锅炉点检确定炉内有泄漏声。 3月13日早上10：00，锅炉冷却后检修人员进入炉膛查泄漏点，发现未级过热器进口段左起第59屏第1根迎火面弯头上

11、方约4米处为爆口泄漏点。（见图5）。图5第59排第1根爆口现场图。材料规格T91 38.1x5.59检查附近发现第60排第一根吹损。2、处理情况1) 对末过冷段59排第1根进行通球试验，并请中试院用内窥镜检查末过进口集箱未发现异常。2) 对末过82排冷段迎火面1-6根管子，末过82排热段迎火面1-6根管子，末过热段背火面1-6根管子进行胀粗测量，发现末过热段迎火面19排第5根管子局部胀粗，末过热段背火面59排第一根管子局部胀粗，对胀粗管子换新管。3) 对末过管子进行硬度检测。发现末过冷段47排第1根管子硬度低于正常值，换新管处理。4) 西安热工院对末过冷段迎火面第1根管子弯头及蛇形管测厚，发现

12、第4、6、7、12、13、14、15、16、21、26、27、31、33、37、38、43、51、53、56、80、81、82排的第一根管子弯头或蛇形管壁厚偏低，进行换管处理（含弯头更换，共22根，材质，T-91）。5) 对未级过热器热段不锈钢弯头进行超声波氧化皮检测，未发现氧化皮。6) 对未级再热器不锈钢弯头进行超声波氧化皮检测。发现27排第4根弯头氧化皮较多，进行割管清理氧化皮，称重为22克。7) 根据检查情况，对爆管及吹损管、硬度及测厚超标管段进行更换，更换的管子焊口进行热处理和100%射线检查，确保新焊口100%合格。四、爆管原因分析（一）、历次爆管送检情况1. 从爆口的宏观检查结果看

13、，爆口具有典型的长时过热及短时过热爆管两种特征。长时过热爆管爆口爆口附近管径有明显的胀粗现象，管子内外表面均覆盖有一层较厚的黑褐色氧化皮，并且表面有许多平行的纵向氧化皮开裂；短时过热爆管爆口附近管壁减薄明显，爆口边缘锋利且光滑，呈撕裂状，爆管内外表面均附有较厚的氧化皮，且外表面氧化皮沿纵向大量开裂。2. 化学成分分析结果表明，管子材料成分符合标准要求，没有错用钢材。3. 从金相检查的结果来看，爆口附近材料的金相组织已发生较严重的老化现象，金相组织中还发现蠕变孔洞和蠕变裂纹，这表明管子经历了超温运行，使材质劣化、性能降低。4. 拉伸试验结果表明，爆口附近管段个别试样的抗拉强度Rm低于ASME标准

14、的技术要求，这是由于受检管材经受超温运行，金相组织发生严重老化，使得材料的抗拉强度显著下降。5. 历次爆管均因超温爆管。（二）、 爆管原因分析1、历次爆管的直接原因1) 多次射线及割管检查发现过热器和再热器下弯头有氧化皮聚集，内窥镜检查发现直管段管内壁有氧化皮大量脱落迹象，证明氧化皮大面积脱落在管内聚集堵塞是造成过热器和再热器超温和爆管的直接原因。2) #2炉末级过热器出口段发生爆管的19-2、22-4号管处于末过出口集箱三通区域，由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； 或在启停过程中由于很容易发生

15、主蒸汽超温情况要靠二级减温水降温，三通附近管组的蒸汽温度变化较为剧烈，很可能使得这几排管子的蒸汽温度发生大的波动，增加了管内已生成的氧化皮在短时间内大量脱落的可能性，堵塞管子，造成蒸汽流量减小，使管子超温泄漏；3) #4炉末级过热器进口段29-1、47-1、59-1号管发生爆管的氧化皮主要来源于出口段的TP347不锈钢管子（由于与氧化皮的线膨胀差异大，因而较T91氧化皮更易脱落），由于泄漏点的管壁较薄，壁温裕量比较小，高温段TP347H 氧化皮脱落引起蒸汽流量的减小，使该点超过其强度容许温度，使管子超温泄漏；4) #4炉末再进口段27-5号管发生爆管的位置处于离下弯头3.2米异种钢焊缝以上20

16、mm处T23管，由于TP304H管内部氧化皮剥落，沉积在出口段下弯头处，导致蒸汽流量减小，管壁温度升高，超过管材的许用温度，最终造成在最薄弱环节的T23管爆漏。2、造成过热器、再热器爆管的因素有很多，主要从以下几个方面来进行分析：1）过热器系统结构设计及受热面布置的不合理性，主要体现在以下两个方面：a.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。 b.因同屏(片)并联各管的结构(如管长、内径、弯头数)差异，引起各管的阻力系数相差较大，造成较大的同屏(片)流量偏差、结构偏差和热偏差,如9、10、4、6管中间

17、跳出引至顶棚管子相对较长吸热量大，12管下弯头为180小R急弯弯头，热弯时易形成内弯处局部壁厚异常造成节流现象。因而导致部分管子长期超温运行，加剧了氧化皮的形成速度。在实际运行过程中，上述结构设计和布置的不合理性往往是几种方式同时存在，这样加剧了受热面超温爆管的发生。2）.壁温计算方法不完善，导致材质选用不当。在对过热器和再热器受热面作壁温校核时，应保证偏差管在最危险点的壁温也不超过所用材质的许用温度。而在实际设计中，由于对各种偏差的综合影响往往未能充分计及，导致校核点计算壁温比实际运行低，或者校核点的选择不合理，这样选用的材质就可能难以满足实际运行的要求。我厂Kr实际值有时达1.25，而设计

18、时取1.07，锅炉厂原设计中T91抗氧化温度为650C，后来调整为595C、T23抗氧化温度为593C，后来调整为570C， 2010年以前末级过热器出口段发生爆管的7、8、9、13管的氧化皮主要来源于T23管子（出口段712管、进口段除1、2、4、6管外均大量使用T23材料），从实际使用情况看，T23材料的抗高温氧化性能明显低于T91。3）.喷水减温器调节阀调节性能问题。喷水减温器的喷水调节阀的调节性能也是影响减温系统调温效果的因素之一，目前#1、2机组减温水系统均存在阀门的调节性能比较差，且有漏流现象，这在一定程度上影响了管壁温度的变化。4）.运行状况对过热器超温、爆管的影响 a.炉内燃烧

19、工况:我厂锅炉为四角切圆燃烧方式，若运行中炉内烟气动力场和温度场出现偏斜，则沿炉膛宽度和深度方向的烟温偏差就会增加，从而使水平烟道受热面沿高度和宽度方向以及尾部竖井受热面沿宽度和深度方向上的烟温和烟速偏差都相应增大；而运行中一次风率的提高，有可能造成燃烧延迟，炉膛出口烟温升高,对过热器和再热器系统的影响就相应增大。b.煤种的差异:燃料成分对汽温的影响是复杂的。一般说来，直接影响燃烧稳定性和经济性的主要因素是燃料的低位发热量和挥发份、水分等。此外，灰熔点及煤灰组份与炉膛结焦和受热面沾污的关系极为密切。当燃料热值提高时，由于理论燃烧温度和炉膛出口烟温升高，可能导致炉膛结焦，过热器和再热器超温。当水

20、分增加时，如燃料量不变，则烟温降低，烟气体积增加，最终使汽温上升。c.受热面沾污:若吹灰器不能正常投用，往往造成炉膛和过热器受热面积灰，特别在燃用高灰份的燃料时，容易造成炉膛结焦，使过热器超温，吹灰器能否正常投用，对锅炉安全和经济运行有一定影响。五、采取的应对措施1、运行控制措施1）.严格控制超温。依据公司发布的关于下达锅炉汽温、壁温管理规定的通知及部门制定的防超温技术措施和壁温控制规定，每月月初定期发布汽温、壁温超限情况，对典型超温进行分析，及时调整运行工况。2）.开展燃烧调整，控制汽温偏差和吸热偏差。合理掺配煤种，完善调整手段，通过培训提高了运行人员调整水平，汽温偏差得到了较好的控制；充分利用PSSS系统，严格控制末过吸热偏差，要求控制在1.25以下。3).积极开展氧化皮