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摘要：本论文通过对某电厂锅炉屏式过热器爆管典型案例，通过对热器爆管的爆口宏观检查、金相检验、力学性能等方面进行分析查找原因，制定相关的防范措施，保证锅炉的安全稳定运行。
关键词：屏式过热器；爆管；爆口；金相
屏式过热器是电厂锅炉本体的重要组成部分。作用是将锅炉产生的饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。过热器管内流通的是高温蒸汽，其传热性能较差，对管壁冷却能力较低。能否保证屏式过热器在较差的工作环境中的安全运行，减少甚至避免爆管漏泄，是锅炉安全、高效运行的重要环节。
一、概述
某自备电厂的自然循环锅炉额定蒸发量220t/h，额定压力9.8MPa，额定温度540℃，出口工作压力9.8MPa，出口工作温度540℃。屏式过热器由进出口联箱及管屏组成，形状似一片一片的“屏风”，管屏沿着炉宽互相平行地悬挂在炉膛上部靠近折焰角处。屏式过热器采用对流蛇形管φ42*5mm，材料为12CR1MOV,沿炉宽方向布置成12片，节距为600mm。
二、屏式过热器爆管情况
2017年4月29日8:35 该电厂锅炉的屏式过热器漏泄，锅炉负荷由180t/h降至150t/h，投烧3个焦炉煤气火嘴稳燃调整后能够维持150 t/h的工况运行。17:00该锅炉停运。蒸汽漏泄约1200吨，造成能源损失1.58万元，影响发电量147万kwh，折算总经济损失38.42万元。冷炉后检查确认屏式过热器从甲侧数第五屏的第十三根（炉前往炉后数）管子纵向爆口。
三、金相及性能测试
1、宏观检查
从屏过爆管的管口可以看出，爆口呈纵向分布，爆口长45mm，宽41mm，破口四周为钝边，断裂面较粗糙且不平整，爆口处管壁有所减薄，测量爆口顶端20mm部位没有涨粗现象。爆口附近有平行于爆口的纵向裂纹。符合典型的长期过热爆管特征。检查泄漏点管段内部存在制造沟痕。
我们对漏泄管对应的屏过联箱的封头进行割除，通过观察及内窥镜等方式对屏式过热器联箱的内部进行了检查，检查联箱内无明显的结垢，无异物堵塞，排除了异物堵塞的可能性。
2、金相检验
从屏过爆口截面的金相检验可以看出，珠光体区域内碳化物已显著分散，珠光体内部碳化物已全部呈小球装，形态如照片所示。表明管材的球化严重，抗高温腐蚀能力下降，管材的耐热性能降低。
3、力学性能检测
我们分别对屏式过热器的爆漏管及未爆漏管进行了取样，申请钢铁研究院进行力学性能试验，试验温度为室温。从力学检测报告可以看出，屏式过热器取样管排无论是爆漏管还是运行中的未爆漏管，力学性能比标准管都有明显的降低。
另外，我们自行采用硬度仪对爆漏管、未爆漏管及新管的硬度进行了测量。新管的硬度为HB218，运行中的未爆漏管硬度为HB175，而爆漏管的测量硬度为HB153-170。管排硬度的降低明显，证明该屏式过热器管排的强度已降低。
四、爆管原因分析
1、由上述的分析实验，我们可以判断该屏式过热器管排长期过热运行造成管材疲劳、强度降低，是造成此次泄漏的主要原因。
2、对泄漏点管段检查发现该管子存在制造沟痕，在长期热应力下，管段从有沟痕的质量薄弱点爆开，是造成此次泄漏的另一原因。
3、该漏泄锅炉从2016年12月份开始纯烧煤气运行，由于受煤气品质及压力的影响，锅炉蒸发量在110t/h-140t/h之间，锅炉低负荷运行，管内流通汽量少，管壁冷却效果降低，引起管排超温运行。是造成此次泄漏的又一原因。
五、防范措施
1、增加锅炉屏式过热器管壁温度测点数量，可以使运行岗位人员随时注意到各部管壁超温现象，从而及时调整锅炉燃烧。
2、明确屏式过热器管排联箱的检查周期，滚动式的对各屏管排对应的联箱进行开孔检查。
3、结合锅炉检修计划，定期对屏式过热器管段进行取样化验，化验材质、金相组织及力学性能等，掌握管排的变化趋势。
4、生产岗位对锅炉运行方式合理调整，要求运行锅炉不能低于锅炉设计的最低负荷运行。
六、结语
锅炉过热器管排一旦发生漏泄，势必造成停炉抢修。而在组织抢修的同时漏泄原因分析也是锅炉专业人员义不容辞的责任。唯有高效清晰的分析故障原因所在，才能最大限度的降低重复性锅炉爆管事故发生的可能性。此外，控制锅炉管排漏泄的关键在于预防，系统、有效的组织锅炉受热面管排的排查整治，将管排漏泄隐患扼杀在萌芽中是所有锅炉人最大的依仗。
参考文献：
[1]锅炉设备，周菊华.中国电力出版社.2001
[2]吴安，等670t锅炉屏式过热器爆管原因分析及改造.动力工程2003（6）
[3]刘励，等.电站锅炉屏式过热器爆管原因分析.宁夏电力，2006（2）
[4]张磊，等.电站锅炉四管漏泄分析与治理.中国水利水电出版社2009（11）
论文作者:胡克
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/6
标签：锅炉论文; 过热器论文; 金相论文; 管壁论文; 原因论文; 硬度论文; 电厂论文; 《电力设备》2018年第6期论文;