超临界机组奥氏体不锈钢管内壁氧化膜剥落问题分析

某电厂600 MW超临界机组仅运行3 400 h后,就连续2次发生奥氏体不锈钢管内壁氧化膜脱落导致的高温过热器爆管.对爆管现场及割管样品进行了宏观检查、元素成分分析、机械性能试验、金相检验、氧化膜成分分析及扫描电镜检查,分析了氧化膜的生成机理和剥落机理,以及氧化膜剥落对机组运行的危害性,从运行和材料方面提出预防措施,并强调在现阶段的措施主要是防止氧化膜的大量生成和集中剥落.     

基于受热面蒸汽侧氧化皮生成与剥落机理的优化控制

为减缓和预防超超临界机组蒸汽侧氧化皮生成和剥落对机组产生的危害,从受热面蒸汽侧氧化皮生成和剥落的原理出发,结合机组运行的特点,详细阐述了蒸汽氧化皮生成、剥落的机理及危害,着重分析了机组启停机和正常运行期间的可控因素,并从安全性和经济性角度出发,制订了机组管壁温度管控、蒸汽温度管控、减温水管控、机组燃烧调整、机组启停机操作指导、机组停机后焖炉管理等措施。通过措施实施后的效果检验,发现相关措施有利于抑制蒸汽侧氧化皮的生成和剥落,实现机组全负荷段的再热汽温620℃,带来较大经济效益,实现机组的安全和经济运行。     

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。     

超临界锅炉高温受热面氧化皮剥落的原因及防治

超临界锅炉过热器和再热器管束内易产生氧化皮并剥落、堆积,造成管壁超温爆管。通过对潮州电厂600MW机组超临界锅炉爆管的分析,介绍了氧化皮生成的机理、影响氧化皮剥落的因素以及氧化皮剥落对机组的危害等相关问题,并根据潮州电厂的治理经验提出了防范措施。     

基于有限元的溶氧蒸汽环境TP347H管氧化膜剥落特性分析

超(超)临界火电机组广泛采用给水加氧处理方式,这使得蒸汽通道合金管氧化膜发生物理和化学变化,加剧氧化膜在停炉过程中大规模剥落,影响机组安全运行。该文针对停炉过程,建立包含交界面缺陷的氧化膜热力耦合有限元模型,量化分析氧化膜外表面Fe_2O_3和内外层交界面缺陷对TP347H合金氧化膜剥落的影响。研究结果表明,Fe_2O_3对氧化膜应力没有促进作用,反而会降低氧化膜应力。Fe_2O_3厚度对缺陷区能量释放率的影响也较少,不是加剧氧化膜剥落的主要因素。内外层交界面缺陷对氧化膜剥落的影响远高于Fe_2O_3,氧化膜交界面缺陷尺寸越大,越容易导致氧化膜剥落。现有理论研究仍难以量化分析缺陷生长,在实际工程中,可利用蒸汽中铬酸根离子量间接反映氧化膜缺陷。     

新型耐热钢用于超超临界机组锅炉出现的问题分析及对策

针对超超临界机组锅炉投入商业运行后出现焊口开裂、受热面爆管、氧化皮堆积堵管等问题,比较了不同厂家锅炉的热负荷及用材,分析了T23、T/P92、SUP304H、HR3C等新型耐热钢材早期失效及氧化皮剥落的原因、机理,并提出预防措施,对超超临界机组锅炉的制造、安装及运行有借鉴作用。     

奥氏体不锈钢管氧化皮受控剥落的成功经验总结

提出了奥氏体不锈钢管氧化皮剥落是一个世界公认的难题,根据山西某电厂超临界参数锅炉末级过热器因氧化皮剥落造成的爆管事故,分析了氧化皮生成和剥落的机理,总结了使氧化皮受控剥落的有效技术措施,对同类型机组具有借鉴意义。     

超临界锅炉末级过热器管屏三维数值分析

针对某电厂超临界机组末级过热器因蒸汽侧氧化膜剥落导致的超温爆管问题,建立末级过热器管屏三维模型,采用Workbench内部软件进行网格划分,基于Fluent计算得到同屏12根管工质温度和金属壁温等的分布情况,并结合金属温度对氧化的影响分析了过热器蒸汽侧氧化膜的生长规律,为进一步分析同屏热偏差和蒸汽侧氧化膜在管内的分布情况提供了依据。     

起临界机组锅炉对流受热面金属内壁水蒸气氧化特性研究

针对超临界机组锅炉对流受热面金属内壁水蒸气氧化现象,论述了不同材料氧化的机理和影响条件,以及高温条件下金属表面氧化膜与金属材质、合金元素、微量元素之间的关系.研究表明,对流受热面金属表面Fe2O3的增长主要是因基体铁离子扩散受到阻碍所致,奥氏体耐热钢氧化层容易剥落与材料本身特性和氧化层缺陷有关.     

真空法启动降低锅炉蒸汽侧金属表面氧化膜温差试验研究

单元机组一般采用压力法冷态启动。超临界机组锅炉采用压力法冷态启动,必然出现对流受热面干烧升温再通蒸汽冷却现象,氧化膜会承受100℃左右的冷却温差产生的热应力,而较大热应力可能导致氧化膜剥落。采用真空法启动,锅炉点火前受热面内即流通低温饱和蒸汽,可有效降低启动过程中过热器管表面氧化膜的温差。在湖南华电长沙发电有限公司2号机组锅炉上进行了真空法启动试验,取得了较好的效果,锅炉点火前后受热面温差明显减小,有效减少了氧化膜脱落风险。该方法无需设备改造,操作简单可靠。     

超临界锅炉高温过热器氧化皮脱落导致爆管的原因分析及对策

针对超临界锅炉过热器氧化皮脱落引发的爆管问题,分析氧化皮的生成机理,提出防止高温过热器受热面超温运行,减小受热面温度周期性波动和温度变化速率,合理控制锅炉启停过程的操作工艺,及时检测、清理相关部位的氧化皮等措施,为超临界机组的安全稳定运行提供了参考依据。     

超临界锅炉机组四管泄漏运行检修问题分析

随着超临界锅炉在国内的相继投产,暴露出来的四管泄漏严重影响着机组的安全经济运行。不同于其他亚临界压力以下锅炉,超临界锅炉四管泄漏问题有其特点。对国内超临界机组自投产以来四管泄漏事例现象原因进行了介绍,从设计安装、检修、运行等方面提出了解决问题的方法及主要检修策略。     

典型吹管工艺在超临界直流炉上的实践对比

为提高超临界直流炉蒸汽吹管工艺的质量,确保新建火电机组能够长期稳定地安全运行,在2个不同引进技术制造的在建600MW超临界直流炉的实际吹管过程中进行了蓄能法和降压法2种蒸汽吹管工艺的对比研究,总结了技术要点。根据炉型II稳压吹管过程中的实际压力、负荷及设计参数进行了模拟计算,分析了蒸汽流量、干度、过热度、比容等参数对吹管系数的影响。结果表明:在采用稳压转干态一段法工艺的基础上,尽可能提高给水流量及过热度可确保超临界直流炉蒸汽吹管质量。     

Complex retrofit TGMP-314Ts boilers TETs-23 of OAO Mosenergo reducing emissions harmful substances atmosphere

A complex approach to the solution of a problem of the environmental safety of the supercritical pressure boilers in combination with the measures enhancing their economic efficiency, reliability in operation, and saving of resources is described.     

国产T23钢在台山电厂2×1000MW塔式锅炉水冷壁上的运用现状

以台山电厂2×1000MW超超临界压力直流锅炉为例,在学习SA-213-T23钢产生再热裂纹原因的基础上,根据锅炉的设计特点,制定与之相适应的焊接与安装工艺,减少或避免T23钢因焊接产生再热裂纹而发生水冷壁管的泄漏事故。     

超临界压力锅炉带循环泵启动系统的运行与控制

针对超临界压力锅炉启动时经常采用带循环泵启动的问题,介绍了并联和串联两种启动系统布置的工作原理及运行特点,总结了逻辑控制方法,为今后同类锅炉的启动系统设计和调试提供参考。     

超临界循环流化床锅炉技术发展分析

为了探索提高常压循环流化床锅炉效率的途径,在分析了国内外循环流化床锅炉技术发展现状的基础上,研究指出超临界循环流化床锅炉结合了循环流化床及超临界蒸汽循环这2种成熟技术,兼备了低成本污染控制和高供电效率两大技术优势,技术研发风险相对较小,是循环流化床锅炉技术发展的合理选择,并提出了对我国自主研发600 MW超临界循环流化床锅炉机组的建议。     

国产超临界锅炉受压件用钢探讨

介绍了超临界锅炉受压件用钢情况,并对目前锅炉用钢的运行可靠性和国产化问题等进行了分析。分析认为。P91大口径钢管具有足够的强度和良好的焊接性能,是制造超临界锅炉高温集箱、高温管道和减温器的适用材料。通过2台。900MW超临界锅炉的设计制造,表明我国已基本掌握了超临界锅炉材料的理化性能、工艺性能及制造技术。超临界锅炉应全部选用美国ASME钢号的小口径钢管和大口径钢管,同时应加大超超临界锅炉用TP347HFG、超级304H和HR3C等新钢种的性能研究。     

变压运行超临界压力直流锅炉螺旋管圈水冷壁的技术特点分析

结合螺旋管圈和垂直管圈的特点,阐述了变压运行下超临界压力及超超临界压力直流锅炉水冷壁产生水动力不稳定和传热恶化的原因及其解决问题的方法.介绍了近几年在国产机组中出现的螺旋管圈水冷壁的结构,其基本型式是螺旋管圈与垂直管圈相结合,并分析了该结构型式的技术特点.认为采用螺旋管圈水冷壁可提高水动力稳定性、抗燃烧干扰能力和运行可靠性,能抑制传热恶化,尤其是内螺纹管的变压运行技术性能较优越,因此,螺旋管圈水冷壁必将成为超临界压力及超超临界压力直流锅炉水冷壁的主要结构型式.     

国产超临界机组的吹管工艺浅析

对国产600 MW超临界直流锅炉的蒸汽吹管的范围、方式、工艺流程和吹管质量验收标准进行分析,并选择了蒸汽吹管的运行参数.蒸汽吹管分两个阶段,第一阶段为稳压吹管,第二阶段为稳压及降压联合吹管.吹管效果良好,达到了预期的效果,超临界直流炉采用稳压和降压联合吹管取得成功.