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600 MW超临界锅炉高温过热器T23和T91金属氧化膜热应力分析 总被引:2,自引:0,他引:2
以某600 MW超临界锅炉高温过热器为研究对象,分析了氧化膜厚度、生长温度和热膨胀系数等参数对金属管内蒸汽侧氧化膜热应力的影响.基于有限元方法建立了圆管数值计算模型,计算得到不同厚度和不同生长温度下T23和T91金属蒸汽侧氧化膜从生长温度冷却至常温时的热应力变化,并依据热应力的变化特征确定了这2种金属管材蒸汽侧氧化膜易发生脱落的温度范围.结合锅炉出口蒸汽温度与高温过热器指定位置处氧化膜温度的关系,提出用出口蒸汽温度判别氧化膜是否处于易发生脱落的温度范围的方法,给出了该锅炉停炉时的出口蒸汽温度值.结果表明:2种金属管材在冷却过程中低于一定温度时,其氧化膜的应力达到或接近最大应力值,可以依此判断氧化膜是否处于易发生脱落的危险区域. 相似文献
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选取电站锅炉过热器材料T91钢为研究对象,利用高温管式炉探究在一定拉应力条件下SO_2对锅炉用钢高温腐蚀的影响.设定腐蚀温度分别为700℃和750℃,在试样经过168h的腐蚀实验后,对其进行X射线衍射(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)分析.结果表明:腐蚀层一般分为内外2层,分别为Cr基氧化层和Fe基氧化层;在拉应力条件下,SO_2气相腐蚀不影响腐蚀厚度,但会影响内外腐蚀层的厚度比例及表层的晶粒大小;拉应力会促进Cr的迁移,但不会影响Ni的迁移过程,而且会减少Fe基氧化层中阴离子的缺陷,阻止S的内部迁移;SO_2气相腐蚀影响腐蚀层的脱落方式,会导致腐蚀层易整体脱落. 相似文献
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对某电厂锅炉过热器和再热器受热面10CrMo910钢管蒸汽侧氧化膜进行了金相、扫描电镜、能谱和X衍射等试验分析,研究了蒸汽侧氧化膜的形态特征及其形成规律.结果表明:蒸汽侧10CrMo910钢管氧化膜分为内、外2层,内层为富含孔洞的富Cr层的非均质氧化膜,外层为疏松而细小的Fe3O4和Fe2O3;金属基体与内层氧化膜的界面处存在内氧化,使界面结合紧密;内层与外层氧化层界面不明显,离解后的氧化物颗粒较少,界面黏附强度较高,且内、外层氧化膜均由纳米和微米级颗粒组成,由于热膨胀系数不同导致应力大部分由氧化颗粒间空隙吸收;10CrMo910钢管蒸汽侧氧化膜难以剥落,且增厚的氧化膜容易导致受热面钢管长期处于过热状态. 相似文献
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某亚临界锅炉累计运行1.0×10~5 h,A级检修后启动第23天末级过热器发生氧化物堵塞爆管。通过从宏观检查、割管金相试验、光谱分析、堆积物成分、氧化膜形态、当量温度分析等,研究了爆管的成因和特点。结合对T91钢氧化膜脱落机理的国内主流研究成果,分析了亚临界锅炉末级过热器氧化膜失效的机理,提出技术监督和日常维护的防范措施,保障T91钢在锅炉全寿命期的安全,为同类300~600 MW级亚临界锅炉末级过热器技术管理提供借鉴。 相似文献
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大型电站锅炉高温受热面管内氧化皮生长及脱落问题已成为影响锅炉安全运行的主要矛盾。介绍了一种锅炉高温受热面管内氧化皮应力分析解析方法,并针对某600 MW超临界电站锅炉末级过热器的TP347H和T91 2种管材进行了计算分析,得出了停炉过程中氧化皮的应力、应变状态和可能的失效模式。 相似文献
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锅炉高温受热面蒸汽侧氧化皮的形成及剥落机理研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
综合分析了各种类型的锅炉耐热钢管蒸汽侧氧化皮的微观形貌、氧化皮的层结构和成分组成。锅炉耐热钢蒸汽侧所生成的氧化皮有双层和3层结构,双层和3层结构的氧化皮的剥落位置发生在不同的亚层。对锅炉管内壁氧化皮剥落部位进行氧化皮生长的跟踪研究,可以得到氧化皮进一步生长的规律。氧化皮各层氧化物与基体金属间由于线性热膨胀系数差异所产生的热应力是导致氧化皮产生开裂和剥落的最根本原因,防治氧化皮大面积剥落的措施主要是抑制氧化皮生长速率和减少热应力的大幅度变化。由于实验室的试验条件难以模拟实际锅炉的蒸汽参数和应力变化,开发实验条件接近实际锅炉的蒸汽氧化试验是研究新型耐热钢内壁氧化皮生长及剥落机理的发展方向。 相似文献
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对630MW超临界机组锅炉末级过热器低温段国产T23炉管采取割管短时性能试验与高温长时性能试验相结合的综合分析方法评价其性能状态。结果表明,服役40 000h的T23管材强度明显下降,组织老化较快,内壁附着厚度达154.97μm厚度的氧化层,导致T23炉管当量金属壁温在30 000~40 000h服役区间上升20℃,但高温持久强度仍保持较高的水平。针对试验及计算结果分析炉管安全运行面临的主要安全风险,提出T23炉管金属监督措施,有效避免了因氧化皮脱落堵塞引起的爆管事故。 相似文献
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STBA24钢管蒸汽氧化的微观特征研究 总被引:3,自引:0,他引:3
利用宏观检查、金相检验、电镜观察、能谱分析和X射线衍射仪等方法,对某热电厂过热器和再热器管内壁氧化皮的化学成分和组织结构进行了试验研究,探讨了STBA24钢高温蒸汽氧化的微观特征和氧化机理.结果表明:STBA24钢管在运行中,当管壁温度超过材料的许用温度时,易发生高温水蒸汽氧化;腐蚀产物分内外2层,外层以Fe2O3、Fe3O4为主,易剥落,内层为致密的保护性氧化物,具有长期抗氧化能力.金属材料的蒸汽氧化和剥落会增大管壁应力,造成管壁破裂或爆管. 相似文献
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1025t/h直流锅炉高温过热器进口集箱接管,经约一万小时运行后发生裂纹泄漏,为查明产生原因,进行了各管排的温度测量和应力分析计算。由测试结果和分析计算得知,在启动期间,因蒸汽流量少,减温器内汽流速低,喷水未能有效雾化,产生汽水分层,形成较大的温差和热应力振荡所致。 相似文献
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针对某电厂600 MW超临界锅炉存在过热器和再热器管内生成氧化皮及超温爆管的现象,通过试验研究了该锅炉分离燃尽风(SOFA)喷嘴正切15°和反切15°情况下,不同的SOFA比例对高温受热面管屏间吸热偏差分布的影响,分析了炉膛出口和水平烟道烟气温度分布特性对过热器和再热器蒸汽温度分布的影响.结果表明:SOFA喷嘴反切对减小炉膛上部切圆直径、降低水平烟道内吸热偏差的作用明显;合理的配风能使高温过热器管壁温度分布更均衡,末级过热器左侧吸热峰值温度降低10K. 相似文献
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论述了在过渡和非稳定过程中TП-100型锅炉蒸汽过热器管子金属温度特征的变化,指出热传递过程改变惰性的方法并给出提高蒸气过热器管子金属可靠性的建议。 相似文献
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随着火电锅炉蒸汽温度增加,过热器(SH)和再热器(RH)的大部分均采用奥氏体不锈钢,特别是18-8不锈钢。经几年服役后,在管内表面形成的氧化膜将会非常厚并引发氧化膜剥落问题。众所周知,喷丸18-8不锈钢管有足够抗蒸汽氧化能力。因此,许多电厂在锅炉SH和RH上使用了喷丸钢管。对长期用于锅炉SH和RH上的钢管,研究了喷丸对其抗蒸汽氧化能力的影响。在538/566℃服役10年、593/593℃服役6年后,喷丸管子的氧化膜厚度非常薄。经750℃的蒸汽抗氧化性试验证实,喷丸效果是极其明显。 相似文献
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采用锅炉给水的面式减温器过热蒸汽侧并非单相换热而是伴随凝结过程的双相换热.减温器应布置在高于过热器受热面之处且蒸汽应自上而下流动;带烟气调节挡板的过热器设计工况并非锅炉的额定工况而是保持过热蒸汽温度为额定值的锅炉最低工况;不要将低压锅炉过热器紧靠炉膛布置直接承受辐射热. 相似文献