（华能大庆热电有限公司生产部 163800）
摘要：本文重点研究了火力发电过热器弯管受热面氧化皮X射线检测的相关问题，通过对过热器弯管受热面氧化皮进行X射线检测，寻找氧化皮剥落原因，再介绍相应的防控措施，为保证火力发电正常生产奠定基础。
关键词：火力发电过热器；受热面氧化皮；X射线检测
前言
在对现代电厂事故进行统计后可以发现，火电厂锅炉过热器爆裂的发生比例很高，一旦出现这一事故，就会对火电厂的正常生产产生不良影响。很多火电厂的实践经验证实，氧化皮脱落堵塞导致的爆管事故较为常见，已经成为影响过热器运行效率的重要因素，所以必须要从过热器氧化皮分析入手，寻找实现火电厂安全生产的新路径。
1.设备简介与氧化皮检测
1.1设备简介
某电厂的1号机组锅炉采用上海锅炉厂引进阿尔斯通技术生产的超临界变压运行螺旋圈管直流锅炉。该设备于2014年开始投入使用，至今已经累计运行已经超过5000个小时。
1.2氧化皮检测
该电厂1号锅炉高温受热面主要包括末级过热器、屏式过热器，在检测过程中，考虑到检测时间要求，选择末级过热器管屏下弯处，所选择的研究样本为68屏过热器的680根管。
2.检测方法
确定本次研究的实验样本之后，综合考虑样本的材质情况（所选样本的材质为SA213-T91马氏体耐热钢），属于铁磁性材料，无法使用传统的磁力氧化皮进行检测，因此采用X射线的方法进行检测
3.氧化皮X射线检查结果研究
3.1氧化皮X射线检测
在对680根管子下弯部位进行X射线检测后，发现其中第13、15屏的第15号管存在下弯处氧化皮堆积的现象（如图1所示，图中白色部分为氧化皮），发现所堆积的氧化皮厚度约为10-13mm，是管内径的1/6，尚不存在爆管风险。
3.2原因研究
3.2.1氧化皮形成的原因
氧化皮所产生的原因就是高温氧化作用，除此之外，还会受到锅炉设计结构、锅炉运行方式等多种因素的影响。有文献[1-2]研究认为，火力发电过热器之所以会出现氧化皮，就是因为在高温、水质等多种的因素下，热面管屏的集合形状特殊，再加之高温受热面之间存在明显的出口压力差问题，最终导致氧化皮的出现。
在本次研究中，所选择的1号机组在运行中，存在着各屏间的热偏差较大的问题，根据现场调查的锅炉炉外壁温测量数据结果可以发现，过热器的各屏间的温度差值明显，最大的温度差超过了40℃，尤其是在发现氧化皮的相关屏的管道内，其温度差很大，考虑温度差异是氧化皮形成的重要因素。
3.2.2氧化皮剥落的原因
目前所知的氧化皮剥落的原因分别是：明显的温度变化幅度、氧化膜的厚度达到一定水平。本次研究发现，当过热器钢材的热膨胀系数达到17×10-6～19×10-6/℃，氧化铁的热膨胀系数为9.2×10-6/℃。从这两个参数可以发现，受热膨胀系数差异的影响，当温度出现剧烈的变化之后，氧化皮容易从金属本体上剥落，最终导致出现了氧化皮的堆积。
3.2.3氧化皮堆积的原因
受管道内受热面内介质压力的影响，在管道内的环境会出现压力小、流速不达标问题的影响，在这些物理的作用下，管道内的氧化皮将会在剥落之后堆积。
3.3防控措施
从本次研究结果可知，案例一号锅炉的过热器的氧化皮生成尚处于初级阶段，当过热器的局部温度持续增长，那么相信在未来一段时间内，锅炉的管道将会进入到氧化皮的高发期，最终对锅炉的运行安全产生影响。所以，对于1号锅炉而言，当前应该充分认识到氧化皮防控工作的重要性，寻找处理办法。
（1）严格控制锅炉的运行温度。在一号锅炉生产运行过程中，应该严格控制过热器的出口蒸汽温度，避免其温度上升到570℃以上，通过这种方法来将锅炉的运行温度控制在一个恒定的状态下。
（2）积极调整锅炉高温受热面的温度偏差情况，采用多种手段监测锅炉受热面的温度变化，当发现锅炉出现局部温度快速增长的情况，需要采取相应的方法降低温度，保证运行安全。
（3）尽量控制锅炉的停启次数，如果因为特殊要求必须要关闭锅炉，则应该对锅炉做焖炉处理，使其自然冷却72h甚至更长的时间，严禁对锅炉做强制冷却，这种方法能够有效避免氧化皮脱落问题的发生。
（4）机组启动后，需要在最大负荷下维持机组的一段运行质量，通过这种方法来控制过热器内的氧化皮水平。
结论：X射线在检查火力发电过热器弯管受热面氧化皮中发挥着重要作用，能够清晰显示弯管的氧化皮情况，所以对相关人员而言，必须要重视应用X射线技术，根据检查结果做好分析，切实保证锅炉安全。
参考文献：
[1]武俊峰.锅炉过热器爆管原因分析及对策[J].河北电力技术，2013，32（4）：123-124.
[2]黄松，陈亚同.锅炉过热器爆管常见原因分析及对策[J].西北电力技术，2011，15（5）：98-99.
作者简介：
李加强（1973/9/22）男，黑龙江省勃利县人，民族：汉族，职称：高级工程师，学历：本科，研究方向：热能动力，金属材料。
论文作者:李加强,张利群
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/11
标签：锅炉论文; 过热器论文; 射线论文; 温度论文; 火力发电论文; 原因论文; 火电厂论文; 《电力设备》2017年第36期论文;