超临界锅炉高温受热面氧化皮生成与剥离的预防措施

文章通过分析襄阳电厂6号锅炉爆管案例,指出由于热偏差和蒸汽的温升速率过快等导致了SG1913/25.4-M957型锅炉过热器及再热器内管壁温度偏高,且内壁氧化皮的剥落及积聚进一步提高了管壁的温度,致使受热面超温爆管。文章从运行方面总结了经验和教训,提出了防止氧化皮生成造成锅炉受热面爆管的具体措施和方案。     

超超临界机组蒸汽含氢量监测技术应用

某超超临界1 000MW机组锅炉额定过热蒸汽流量为2 996.3t/h,压力为27.46MPa,过热蒸汽/再热蒸汽温度为605℃。该锅炉屏式过热器(屏过)、高温过热器(高过)和高温再热器(高再)材料均购自德国克虏伯公司,每屏最外3圈管材均为DMV 310N     

电站锅炉屏式再热器爆管原因分析及优化

对天津某电站1期工程330 MW机组锅炉屏式再热器发生爆管部位进行了金相检验及化学成分分析,得出了导致爆管的主要原因是管壁超温引起金属机械性能下降。在机组检修期间,发现了燃烧器摆角调整失灵及存在风速偏差等问题。结合锅炉热态调整试验,解决了屏式再热器两侧壁温偏差大的问题,对部分屏式再热器管屏的材质等级进行了升级改造,提高了机组运行的安全性及可靠性。     

电站锅炉屏式再热器爆管因分析及优化

对天津某电站1期工程330 MW机组锅炉屏式再热器发生爆管部位进行了金相检验及化学成分分析,得出了导致爆管的主要原因是管壁超温引起金属机械性能下降.在机组检修期间,发现了燃烧器摆角调整失灵及存在风速偏差等问题.结合锅炉热态调整试验,解决了屏式再热器两侧壁温偏差大的问题,对部分屏式再热器管屏的材质等级进行了升级改造,提高了机组运行的安全性及可靠性.     

480t／h循环流化床锅炉屏式再热器变形爆管原因分析

华宁热电厂480 t/h循环流化床锅炉屏式再热器存在严重变形、爆管缺陷,经过热偏差、流量偏差、膨胀量计算分析,认为造成该缺陷的主要原因是屏式再热器膨胀相对位移量不足,管屏膨胀自补偿能力较低,提出了消除管屏应力,将原设计管材更换为T91,实施优化燃烧措施等建议。     

超超临界二次再热机组塔式锅炉再热器管壁温度优化调整试验

在再热器管壁不超温的前提下提升再热蒸汽温度是当前的一项重大课题。本文以1 000 MW二次再热机组塔式锅炉为研究对象,阐述了在提升再热蒸汽温度的同时保证管壁不超温的优化调整思路,即将2层再循环烟气水平摆角由对冲布置调整至下层再循环烟气水平摆角正切最大、上层正切居中,燃尽风水平摆角由无序布置调整至对冲布置,磨煤机组合运行方式由ABCDEF方式运行调整至ABCDE方式运行。优化调整后,额定负荷下,高/低压再热蒸汽温度由调整前的603.4℃/601.4℃提高至612.5℃/612.7℃,提升效果明显。但受限于管屏间吸热偏差,两侧管壁温度均存在低值,壁温最高点和最低点偏差改善并不明显。建议采取节流圈或受热面改造的办法,增加壁温低点的吸热量或降低壁温高点的吸热量。     

465t/h循环流化床锅炉屏式再热器超温原因分析及改造

通过对465t/h循环流化床锅炉再热器系统的流量分配、热偏差和吸热量的计算分析，发现原设计中屏式再热器系统进汽方式不合理引起的严重流量偏差是导致该型锅炉屏式再热器超温的主要原因，再热器整体吸热量偏大造成的汽温偏高和焓增过大进一步加剧了超温。经改进屏式再热器连接方式并减少受热面后。消除了屏式再热器超温，保证了机组安全运行。     

超临界和超超临界锅炉运行中的几个问题

论述了超临界和超超临界锅炉过热器和再热器高温管屏运行中防止超温爆管的几个关键问题,如管内产生氧化皮、突发性扰动、燃烧调整、屏宽方向吸热偏差和同屏热偏差、炉膛出口两侧的烟温偏差、过热器末级喷水量、炉外壁温测点的保温等。建议采用炉内壁温在线监测装置,以降低热偏差屏的炉内壁温水平,减少管内氧化皮的生成,保证锅炉的安全经济运行。     

300MW CFB锅炉屏式中温过热器管壁温度计算分析

针对循环流化床(CFB)锅炉炉内屏式过热器管子超温爆管问题,建立了某300 MW CFB锅炉屏式中温过热器管壁温度的有限元计算模型,采用四节点四边形单元对温度场剖分并进行了计算分析,不同负荷不同蒸汽流程布置方式(U型布置和Z型布置)的管壁温度分布计算结果表明:不同工况下管壁最高温度出现在鳍片的中心位置处,管内壁温度较低,接近于工质温度;在相同的边界条件下,300 MW CFB锅炉屏式中温过热器蒸汽流程Z型布置优于U型布置。计算结果与实际工程的运行情况吻合良好。     

切向燃烧锅炉再热汽温偏差调整及分析

某电厂2号机组锅炉左右两侧再热汽温存在偏差,为防止再热器热段受热面管壁超温,运行人员需以高温侧为准,降低再热器蒸汽平均温度运行.这样保证了机组受热面的安全性,但降低了机组运行的经济性.文中分析了汽温偏差的形成原因,通过试验方法解决了再热汽温偏差问题.     

我国首台超临界机组X20CrMoV121钢受热面管状态分析

为全面了解火电厂X20CrMoV121钢受热面管长期运行后的安全状况,对某电厂X20CrMoV121钢末级过热器管及高温再热器管进行了力学性能测试、显微组织分析及高温持久强度试验。试验结果表明,运行管与原始管相比强度有所下降;沉淀相发生熟化,同时还出现了局部板条特征减弱,板条内出现亚结构,位错密度明显降低,且在亚结构内位错呈定向排列的趋势;高温持久强度仍然高于设计值。综合分析认为,经12万h运行后的X20CrMoV121钢管产生了一定程度的老化,但仍可满足设计工况下安全运行的要求。     

再热器集箱连接管弯头开裂原因分析及处理措施

某电厂2号炉再热蒸汽微量喷水减温器后部弯头发生多次开裂,严重影响了机组运行。通过对管件检查、煤质分析和再热器冷态试验,判断弯头开裂是典型的热疲劳断裂,是因实际煤种偏离设计煤种、炉膛出口烟温偏差导致受热面超温、频繁投入减温水所致。据此,提出了二次风反切改造,提高给水和蒸汽品质,改善入炉煤质和喷头的雾化效果等措施及建议。     

某 300MW 电站锅炉再热器系统技术改造

对某电厂３００ＭＷ电站锅炉由于汽轮机高压缸排汽温度偏高等因素造成的再热器系统减温水量过大、再热器管壁超温而影响机组低负荷调峰能力等问题,通过现场典型运行工况数据进行的热力计算分析,提出并实施割除６０根壁式再热器受热面、每屏割除１圈屏式再热器受热面的改造方案,改造后机组运行数据表明,调峰能力大大提高,再热器减温水量也已大幅下降,技术改造是成功的。     

300MW锅炉高温再热器超温问题的试验及分析

针对湛江发电厂Ⅰ期工程300MW锅炉长期存在高温再热器管局部超温、再热器出口两侧汽温偏差大等问题。通过高温再热器的进、出口的冷态流场试验及进口温度分布的测试,分析了再热器管产生超温和气温偏差的原因,并结合再热器管的布置进行了说明。     

亚临界锅炉再热器蒸汽旁通法的研究

300 MW、600 MW锅炉的偏差温度是引起再热器爆管的一个重要原因,在再热器系统表现为沿炉宽方向右1/4区域汽温较高。介绍了采用再热器旁通管束来降低偏差的原理及计算方法,以及该系统目前在国内的使用情况和旁路的选择要点。     

锅炉屏式再热器异径管接头爆管原因分析

某热电厂300MW机组锅炉屏式再热器管异径接头处发生爆管及凸起鼓包现象。通过化学成分检测、室温拉伸试验、宏观观察、显微组织观察等手段检测后,认为再热器爆管及鼓包的原因为异径接头壁厚相差较大及管内壁车削加工过程中工艺控制不严,形成应力集中区域,最终造成鼓包或产生裂纹、发生爆管。针对以上原因,提出对锅炉受热面异径接头的内坡车削部位,特别是退刀槽处进行全面检查的建议。     

过热器再热器壁温在线监测技术在寿命监测中的应用

大型电站锅炉过热器和再热器等高温受热面工作条件比较恶劣,炉管失效直接影响锅炉的安全经济运行,炉管损伤主要由受热面超温引起。过热器再热器壁温在线监测技术,可以通过安装少量的炉外壁温测点,实时计算整个管组各部位的金属壁温。在壁温监测的基础上,根据经典的蠕变损伤L M公式,建立了炉管寿命在线监测模型,并开发了过热器再热器线寿命监测和管理系统,并将该系统应用于300MW电站锅炉,为电站锅炉的安全运行和状态检修工作的实施提供了有效的手段。     

大型燃煤电站锅炉再热器热偏差的试验研究

锅炉四角切圆炉膛出口存在的残余旋转,会形成水平烟道烟气流量的不均现象,使锅炉再热器产生较大的热偏差。结合湛江发电厂300MW机组锅炉的实际运行情况,对再热器热偏差问题进行了试验研究。试验结果显示,高温再热器入口处右侧的平均烟速比左侧高2m/s左右,右侧下排烟温高于上排100℃左右,再热器右侧出口汽温和壁温均大于左侧,造成再热器右侧超温。通过运行优化调整和设备改造,缓解了再热器两侧热偏差,减少了再热器超温。     

Investigations of structural transformation within metal (austenite chromium-manganese steel) at the external surface of steam superheating tubes

The elemental composition of an altered layer at the external surface of a steam superheating tube of grade DI59 steel is investigated after long-term operation. It is shown that the layer is located between a scale and a matrix and depleted by silicon, manganese, copper, and chromium with the maximum oxidizer affinity, enriched by iron and nickel to 90%, and mainly composed of the α-Fe phase (ferrite) with the ferromagnetic properties. The layer formed as a result of selective oxidation and diffusion from the matrix into the metal scale with the less standard free energy of the formation of sulfides and oxides. A magnetic ferrite meter is used in the experimental investigation of the layer evolution by testing grade DI59 steel for heat resistance in air environment at temperatures of 585, 650, and 700°С for 15 × 10³ h; creep at a temperature of 750°С and a stress of 60 МPа; and long-term strength at temperatures of 700 and 750°С and stresses of from 30 tо 80 МPа. Specimens for tests are made of tubes under as-received conditions. The relationship between the ferrite phase content in the surface metal layer and the temperature and time of test is determined. The dependence is developed to evaluate the equivalent temperature for operation of the external surface of steam superheating tubes using data of magnetic ferritometry. It is shown that operation temperatures that are determined by the ferrite phase content and the σ phase concentration in the metal structure of steam superheating tubes with the significant operating time are close. It is proposed to use magnetic ferritometry for revelation of thermal nonuniformity and worst tubes of steam superheaters of HPP boilers.