Page 61 - 理化检验-物理分册2019年第二期

DOI : １０．１１９７３ / lh jy Ｇwl２０１９０２０１１

超临界循环流化床锅炉末级过热器爆管原因分析

庄文斌 ,张国良 ,秦永亮 ,郑坊平 ２
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( １． 神华国能宁夏煤电有限公司,灵武 ７５００４１ ; ２． 西安热工研究院有限公司,西安 ７１００３２ )
摘 要: 通过宏观检查、 化学成分分析、 金相检验、 力学性能试验、 断口分析及能谱分析等方法,
对某超临界循环流化床锅炉末级过热器爆管原因进行了分析.结果表明: 爆管类型为应力腐蚀开
裂, 应力是导致爆管的主要因素, 主要来自管屏整体在运行过程中由于受热不均匀而产生的热胀应
力和角焊缝的焊接残余应力.最后提出了相应的预防措施.
关键词: 末级过热器;爆管;应力腐蚀开裂;热胀应力;焊接残余应力

中图分类号: TG１４２．７１ 文献标志码: B 文章编号: １００１Ｇ４０１２ ( ２０１９ ) ０２Ｇ０１２０Ｇ０５
CauseAnal y sisonTubeEx p losionofFinishin g Su p erheaterina
Su p ercriticalCirculatin gFluidizedBedBoiler

,
,
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ZHUANG Wenbin , ZHANGGuolian g Q INYon g lian g ZHENGFan gp in g ２
( １．ShenhuaGuonen gNin g xiaCoalandElectricit yCo． , Ltd． , Lin g wu７５００４１ , China ;
２．Xi ’ anThermalPowerResearchInstituteCo． , Ltd． , Xi ’ an７１００３２ , China )
Abstract : B ymeansofmacrosco p icins p ection , chemicalcom p ositionanal y sis , metallo g ra p hicexamination ,
mechanical p ro p ert y test , fractureanal y sisandener gys p ectrumanal y sis , thecausesforthetubeex p losionofthe
finishin gsu p erheaterinasu p ercriticalcirculatin g fluidizedbedboilerwereanal y zed．Theresultsshowthatthet yp e
ofthetubeex p losionwasstresscorrosioncrackin g , andthestresswhichmainl ycamefromthethermalex p ansion
stressduetothethermalunbalancedurin go p erationandtheweldin g residualstressofthefilletweld , wasthemain
factorforthetubeex p losion．Finall y , relevant p reventivemeasureswerep utforward．
Ke y words : finishin gsu p erheater ; tubeex p losion ; stresscorrosioncrackin g ; thermalex p ansionstress ;
weldin g residualstress

某电厂 １ 台锅炉系 ３５０ MW 超临界循环流化 ２０１６ 年 １０ 月, 该末级过热器从炉左向炉右数
床锅 炉, 过 热 蒸 汽 出 口 温 度 为 ５７１ ℃ , 压 力 为 第４ 屏、 炉后向炉前数第９ 根管子( 以下简称 ４Ｇ９ 管)
２５．４MPa , 再 热 蒸 汽 出 口 温 度 为 ５６９ ℃ , 压 力 为 发生爆裂泄漏, 爆漏部位材料为 TP３４７HFG 钢, 泄
４．１４MPa .末级过热器垂直布置在炉膛内, 沿炉膛 漏的蒸汽吹损了附近数根管子.该锅炉自投产至
宽度方向共布置 ６ 屏, 每屏由 ４３ 根管子通过鳍片焊 ２０１６ 年 １０ 月末级过热器管爆裂泄漏、 停炉检修, 已
接而成, 管子材料为 TP３４７HFG 和 T９１ 耐热钢, 规 累计运行约 ５０００h .为查明该末级过热器爆管原
格均 为 ϕ ６３．５ mm × １１．５ mm ,鳍 片 材 料 为 因, 以便采取措施避免类似失效的再发生, 笔者对
０６Cr１９Ni１０ 不锈钢, 厚度为 ６mm . TP３４７HFG 管 １ 根爆漏管样( ４Ｇ９ 管, 编号为 １ 号) 和 １ 根吹损管样
子与鳍片 之 间 采 用 MPM 设 备 自 动 焊 接, 焊 材 为 ( ４Ｇ１１ 管, 编号为 ２ 号) 进行了检验分析和爆管原因
ER３０８ 焊丝. 综合分析.

１ 理化检验
收稿日期: ２０１７Ｇ１２Ｇ１２
作者简介: 庄文斌( １９８３－ ), 男, 助理工程师, 学士, 主要从事电
厂金属部件的监督管理工作 １．１ 宏观检查
通信作者: 郑坊平( １９８０－ ), 男, 高级工程师, 硕士, 主要从事电 两根管样的宏观形貌如图 １ 所示, 可见管子外
壁局部位置均已被泄漏的蒸汽吹损, １ 号管样在紧
厂金属监督检验工作, １９４８４０１４＠ qq ．com
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