Page 53 - 理化检验-物理分册2022年第三期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202203012

                   某余热发电锅炉低温过热器连接弯头开裂原因




                                                         马芹征

                                            ( 苏州热工研究院有限公司,苏州 215004 )
                    摘   要: 某余热发电锅炉低温过热器连接弯头在运行三个月后发生开裂。采用宏观观察、 化学
                 成分分析、 硬度测试、 金相检验和能谱分析等方法, 分析了连接弯头开裂的原因。结果表明: 该连接
                 弯头开裂的原因是在锅炉安装后的煮炉过程中, 碱液进入过热器, 并在连接弯头内表面焊缝处聚
                 集、 浓缩, 在较高的温度及管道自重、 汽水振动、 热应力和结构应力的共同等多种应力作用下, 连接
                 弯头焊缝处发生碱脆开裂。


                    关键词: 余热发电锅炉;过热器;碱液;碱脆开裂


                    中图分类号: TG111.91    文献标志码: B    文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 03-0041-04

                 Causesofcrackin g ofconnectin g elbowoflowtem p eraturesu p erheaterof

                                      awasteheat p ower g enerationboiler

                                                        MAQ inzhen g

                               ( SuzhouNuclearPowerResearchInstituteCo. , Ltd. , Suzhou215004 , China )


                     Abstract : Theconnectin gelbowofthelowtem p eraturesu p erheaterofawasteheat p owerg enerationboiler

                wascrackedafterthreemonthsofo p eration.B ymeansofmacrosco p icobservation , chemicalcom p ositionanal y sis ,

                hardnesstest , metallo g ra p hicins p ection and ener gy s p ectrum anal y sis , thereasonsforthecrackin g ofthe

                connectin gelbow wereanal y zed.Theresultsshowedthatthereasonforthecrackin goftheconnectin gelbow was

                thatdurin g theboilin gp rocessaftertheboilerwasinstalled , thel y eenteredthesu p erheater , andaccumulatedand

                concentratedatthe weld ontheinnersurfaceoftheconnectin g elbow.Underthecombined action ofhi g h

                tem p eratureandvariousstressessuchasp i p eline wei g ht , steam-watervibration , thermalstressandstructural

                stress , alkaliembrittlementcrackin goccurredattheweldoftheconnectin gelbow.


                     Ke y words : wasteheat p ower g enerationboiler ; su p erheater ; l y e ; alkaliembrittlementcrackin g
               近年来, 随着中国经济的快速发展, 国内能源消                             某建材公司水泥窑生产线余热发电锅炉配套了
            耗逐步上升, 在化工、 建材等诸多领域产生了大量的                          一台 9MW 的低参数混压纯凝气式汽轮发电机组,

            废热资源, 造成了严重的资源浪费。余热发电技术                            锅炉安装并煮炉完成后投入试运行, 仅运行三个月
            是一种将生产过程中产生的余热回收利用, 并转化                            后, 发现余热发电锅炉低温过热器出口集箱连接弯

            为电能的技术。余热发电不仅能节约能源, 还有利                            头及附近多个部件出现开裂。依据 GB / T3087-
            于环境保 护, 是 国 家 实 行 节 能 减 排 的 重 要 技 术 措             2008 《 低中压锅炉用无缝钢管》 标准, 集箱及周边管
            施 [ 1-2 ] 。余热发电锅炉是余热发电系统中重要的组                      件采用的材料均为 20 号钢。为查找连接弯头及附
            成部分, 余热发电锅炉及其附属设备的正常运行对                            近部件的开裂原因, 避免该类问题的再次发生, 笔者
            整个余 热 发 电 系 统 的 循 环 工 作 起 到 至 关 重 要 的              对一处裂纹较多的连接弯头进行了一系列检验和
            作用。                                                分析。

                                                              1  理化检验
                收稿日期: 2021-03-03
                作者简介: 马芹征( 1985- ), 男, 工程师, 主要从事高温金属部件        1.1  宏观观察
                                                                   如图 1 所示: 连接弯头母材外表面和内表面均
            监督及评估工作, 15962169551@163.com
                                                                                                         4 1
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