660MW超超临界锅炉末级再热器氧化皮大面积剥落原因分析

为了掌握某电厂2×660MW超超临界锅炉在运行1.7～2.0万h后末级再热器多次发生氧化皮大面积剥落、堆积的原因,对该厂2台锅炉的末级过热器、后屏过热器、末级再热器TP347H管子割管取样分析。割管分析内容包括：化学成分分析、室温拉伸试验、硬度检验、金相检验等。分析结果表明：末级过热器和后屏过热器TP347H管子内壁存在1层细晶粒区（晶粒度9～10级）,而高温再热器则整体均为粗晶区,内壁无细晶粒区。二者晶粒度的区别是导致仅高温再热器发生大面积氧化皮剥落堆积的主要原因。TP347H钢管晶粒度对其内壁氧化皮长大的速度的影响因素表现为材料晶粒越细小,晶界密度越大, Cr元素通过短路扩散方式的扩散速度越快,越有利于在TP347H管子内壁形成富Cr的氧化层,其抗蒸汽氧化能力越强。最后,对600 ℃温度等级的超超临界机组高温受热面的选材提出了建议。     

660MW超临界锅炉末级过热器爆管原因分析

某电厂660 MW机组锅炉末级过热器投运1 a来连续发生5次爆管泄漏事故。采用化学成分分析及金相组织、扫描电镜、X射线衍射等检测手段分析末级过热器爆管原因。分析检查发现,末级过热器T91钢管爆口处金相组织老化,爆口下方TP347H管材内壁氧化物为饱和价态Fe2O3。因此认为,管系中异物或氧化物脱落堵塞导致的短时超温过热是锅炉末级过热器爆管的主要原因。建议查找堵管异物,监测锅炉在启机过程中的温升速率及停机过程中的冷却速度,避免类似事故再次发生。     

超临界二氧化碳燃煤发电系统锅炉耐热钢选材分析

采用超临界二氧化碳(S-CO₂)循环时，炉膛管内工质温度较高，耐热钢钢材等级需提升。S-CO₂管内工质温度与壁温相差较大，远高于水蒸气锅炉30～50℃的温差范围。工程应用的水蒸气锅炉受热面选材的要求与依据，无法直接用于S-CO₂锅炉。在材料边界条件下，从材料的高温强度和腐蚀特性出发，综合成熟耐热材料的使用情况和经济性能，探讨将T23、T91、T92、TP347HFG、Super304H等耐热钢应用于S-CO₂锅炉的可行性，得到SCO₂锅炉的选材特点。研究结果表明：在一定管结构条件下，T91可用于冷却壁选材，传统水蒸气锅炉水冷壁管材，如12Cr1MoVG、T21和T23等铁素体耐热钢将无法使用；对于过热器，只有热强性更好的奥氏体钢TP347HFG与Super304H在一定管结构参数条件下才符合受热面选材要求。     

基于氧化膜生成速度和剥落厚度的600MW超临界锅炉高温过热器安全性分析

金属蒸汽侧氧化膜的生长和剥落对超临界或超超临界锅炉高温受热面的安全性有直接影响。以2台600MW超临界锅炉为对象,详细分析因蒸汽侧氧化膜剥落所导致的高温过热器爆管事故,介绍实际运行中所采取的提高高温受热面安全性的技术措施。在此基础上,以T91和TP347HFG管材为例,针对设备改造设计提出基于金属蒸汽侧氧化膜生长和剥落规律评价高温受热面金属安全性的方法,并应用于这2台锅炉高温过热器的实际改造方案的安全性评价,评价结果表明改造方案可以实现高温过热器在一个大修期内安全运行的预定目标,同时给出进一步优化改造方案的建议。研究结果对于制定锅炉检修计划和安全运行技术措施具有指导意义。     

T91＆TP347H异种钢薄壁小径管的焊接

随着电站设备中金属部件使用钢材种类的逐渐增多,对锅炉高温、高压金属部件材质的要求越来越高,不可避免地会遇到异种钢焊接的问题。在300～1000MW机组锅炉过热器、再热器管道中,为满足使用要求,已经部分使用蠕变强度和抗氧化性能高的马氏体、奥氏体耐热钢（如T91、TP347H、TP304H）。为此,通过对马氏体耐热钢（T91）和奥氏体钢（TP347H）的性能分析,阐述T91＋TP347H焊接存在的问题,焊接性能、焊接工艺及操作技术,为从事焊接的工程技术人员提供选材和制定合理焊接工艺的依据．     

1000MW级超超临界火电机组锅炉用新型耐热钢的焊接

针对目前我国火力发电机组正向着大容量、高参数、高效率的超临界（SC）及超超临界（USC）发电机组发展的现实，概述了l000MW级压力为25-28MPa、温度为600℃／600℃、一次再热的USC锅炉主要受压部件所用钢材的要求。分析了可供上述受压部件选用的新型耐热钢的焊接技术难点，即水冷壁上部管子可选用的T23、T24钢，蒸汽出口联箱及管道可选用的P92、P122及E911，末级过热器、再热器可选用的Super304H、TP347HFG和HR3C钢的焊接性。结合我国电力安装行业焊接T91／P91钢的经验，提出了可供选用的新型耐热钢存在的焊接技术问题及解决思路，并对我国USE火电机组锅炉焊接质量标准进行了探讨。     

TP347H与T23小径管的焊接工艺及缺陷形成机理

目前，600MW超临界机组锅炉内的柬级过热嚣管、高温再热器管等大多采用TP347H奥氏体不锈钢来替代T91马氏体耐热铜，以提高管子承受高温的能力，而进口集箱却使用SA335P22或SA335P23钢材，这样，存在SA213-T23引出短管与SA213-TP347H小管异种钢的焊接熔舍比问题。为此，介绍了TP347H钢与T23小径管异种钢焊接工艺及可能出现的缺陷，并提出处理缺陷的一些常规方法。最后强调以未熔舍缺陷对焊接质量影响最大．     

某超临界锅炉末级过热器爆管原因分析及防范措施

针对某电厂600 MW机组超临界锅炉末级过热器爆管原因,通过现场检查、金属检验和对锅炉运行数据的分析,得出末级过热器由于氧化皮脱落,导致蒸汽流通不畅、换热不足,引起局部过热,发生短时超温爆管.提出了防止锅炉氧化皮大面积脱落的控制措施,锅炉运行时严格控制末级过热器管的壁温,锅炉启停过程中保证速率平缓、对管道有序吹扫,锅炉检修时对末级过热器重点区域进行无损检测,以提高机组运行的安全性和稳定性.     

超临界锅炉氧化皮预防处理研究

1锅炉爆管问题 某厂DG1900/25.4-II2型锅炉为600MW超临界本生直流锅炉,主要参数如表1。锅炉旁路采用一级大旁路形式,屏式过热器、高温过热器和高温再热器炉内受热面管材为TP347奥氏体不锈钢。锅炉在运行中发生2次高温过热器爆管,经检查,发现管内部氧化皮出现脱落堆积现象。     

锅炉用TP347HFG和内壁喷丸TP347H奥氏体耐热钢抗蒸汽氧化性能对比研究

对TP347HFG和内壁喷丸TP347H钢管试样在650℃、27MPa条件下进行不同时长的抗蒸汽氧化试验,并分析了氧化膜的横截面形貌、微观结构、元素分布和物相。结果表明:TP347HFG的氧化速率遵循幂指数规律;内壁喷丸TP347H表面大部分区域形成了富Cr氧化膜薄层、局部区域生成较厚岛状氧化物;TP347HFG氧化物的内层为(Ni,Fe)Cr_2O_4 、外层为Fe3O4和Fe_2O_3,内壁喷丸TP347H氧化物为Cr_2O_3和FeCr_2O_4 ;在所试验时间内,内壁喷丸TP347H的抗蒸汽氧化性能优于TP347HFG。