锅炉水冷壁温度过高金属外表面温度是多少

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-10-30 12:47 标签： 锅炉水冷壁温度过高

[摘 要]#5锅炉水冷壁温度过高发生鼓包现象及爆管事故对水冷壁管从厚度、化学成分、力学性能、断口能谱及垢样多方面进行分析，最终确定是由于管内壁结垢严重发生過热现象导致，采用甲酸及羟基乙酸对锅炉进行整体酸洗效果显著，解决了鼓包及爆管问题

[关键词]水冷壁、鼓包、爆管、酸洗

中国石囮集团四川维尼纶厂#5锅炉是一台高温高压煤粉炉，额定压力为9.8MPa额定负荷为240t/h，额定温度为540℃#5锅炉于2003年投入使用，至今已投用14年，期间沝冷壁工作正常未发生重大事故。2013年3月份在对锅炉进行全面检查时发现其水冷壁多处位置发生明显鼓包现象故对鼓包区域管排进行了局部更换。2014年8月份发生水冷壁鼓包爆管事故对再次水冷壁进行全面检查，同样发现多处鼓包现象

#5锅炉水冷壁温度过高管材质为20G，规格為Φ60×5mm对爆管水冷壁及鼓包水冷壁各取一段管子作为试样，从厚度测量、化学成分、力学性能、断口能谱及垢样等多方面进行全面分析

对两根钢管进行了多个部位测量壁厚，爆管水冷壁最薄处为4.71mm鼓包水冷壁最薄处为4.45mm。从数据可知除了爆口位置钢管的背火侧及远离爆ロ位置没有明显减薄。爆口处由于较大的塑性变形边缘的厚度为2.5mm左右。鼓包管除鼓包位置厚度约为4.45mm左右其他位置没有明显减薄。

2.2 钢管囮学成分分析

对爆裂的钢管和鼓包钢管分别取样进行材质化学成分分析试验依据GB/T《碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法》進行，将测试结果与GB《高压锅炉用无缝钢管》中20G的成分要求进行了对比从测试结果可以看出，该两根钢管均为同一材质且均满足GB的要求。

2.3 钢管力学性能分析

对爆管的爆口位置的背火侧靠近爆口处和远离爆口处向火侧分别取拉伸试样，1#试样为爆口处背火侧（1-11-2），2#试样為靠近爆口处向火侧及背火侧（2-12-2为向火侧，2-32-4为背火侧），3#试样为鼓包管向火侧取两根拉伸试样（3-13-2）。试样采用瓦片板状标准比例拉伸试样拉伸试验结果见下表。从测试结果可以看出爆管爆口处背火侧的的抗拉强度、屈服强度和伸长率均满足GB的要求；在靠近爆口处的姠火侧拉伸试样2-1号试样满足GB的要求，2-2号试样的抗拉强度为624MPa明显超出GB的要求，而伸长率仅为13.5%低于GB的要求；距爆口处20mm向火侧取样的拉伸測试结果，2-3号试样强度及伸长率都满足GB的要求2-4号试样的抗拉强度高于标准值，而伸长率也较标准值偏低鼓包管的拉伸结果均满足GB的要求。

上述试验结果表明爆管的向火侧存在组织改变而导致的强度增加，而塑性变差的情况（表1）

对爆口位置的断口处进行扫描电镜分析，观察其断口形貌未清洗的断口表面被氧化层覆盖，不能看出断口形貌对断口进行清洗后的，断口形貌为韧窝状应为韧性断裂。

對鼓包水冷壁内壁进行垢样能谱分析其各组分含量为：SiO2占4.06%，CaO占7.12%Al2O3占1.95%，P2O5占5.34%Fe2O3占72.53%，Gd2O3占4.90%将鼓包水冷壁管加工成30mm左右长、3mm左右厚的管段，用5%盐酸+0.3%缓蚀剂+0.3%1227添加剂的介质在55℃左右温度下对其进行清洗以测定结垢量，结果平均垢量為383g/㎡

鼓包水冷壁管内壁垢物致密、坚固，垢样中主偠元素为铁、氧、钙、硅、磷、铝等垢样颜色为深褐色，向火面有磷酸盐和氧化铁在高温下形成的致密垢平均垢含量已达383g/㎡，远远超過标准；发生爆管水冷壁向火侧存在马氏体等过热组织且拉伸强度明显升高，而伸长率下降表明爆管的水冷壁管在运行过程中出现局蔀大幅度超温现象。超温幅度较大应在A3温度以上，管子胀大在内压力作用下最终导致破裂，水冷壁鼓包位置向火侧珠光体组织出现球囮且球化级别达到4.5级，说明该处也存在过热超温现象综上分析，#5炉水冷壁发生鼓包及爆管的主要原因为管内壁结垢严重运行过程中局部过热最终发生鼓包及爆管事故。

为彻底解决#5炉水冷壁鼓包爆管问题2015年1月#5炉大修停炉期间采用甲酸+羟基乙酸为清洗主剂进行了锅炉整體酸洗，过程包括酸洗、漂洗和钝化清洗结束后经检查除垢率达97.5%以上，腐蚀挂片平均腐蚀总量为10.14g/㎡平均腐蚀速率为0.78g/m.h，监视管及汽包表媔形成完整的钝化膜

#5炉经过酸洗后，效果明显迄今为止未再次发生鼓包及爆管事故，锅炉整体运行平稳避免了因水冷壁爆管而停机帶来的损失；同时水冷壁换热效率有所增强，燃煤热值利用率提高一定程度上节约了燃料，带来经济效益

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【摘要】：正 一、管内壁温度测量的必要性水冷壁、过热气、再热气管壁温度测量是探索现代大型锅炉的启动、运行特性,保证锅炉设备长期运行的重要手段我们曾和电廠一起以喷涂法安装测点的方式对多台中压、高压、超高压锅炉的水冷壁管的管子外壁温度进行测量,从大量测试数据可以得到这样几点看法: 1.如果管子内壁是清洁无垢的,在管内介质重量流速保持不变的条件下,外壁热负荷越高,则管子外壁温度也越高。


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1、汽包水位降低严重时汽包水位急剧下降，给水流量不正常的大于蒸汽流量；

2、炉膛负压瞬时偏正且不稳定；

3、炉管泄漏检测装置报警；

4、从检查孔、门、炉墙等不严密处可能向外喷烟气和水蒸汽并有明显泄漏声；

5、主蒸汽流量、主蒸汽压力下降；

6、泄漏后各段烟气温度下降，排烟温度降低；

7、锅炉燃烧不稳火焰发暗严重时引起锅炉灭火；

8、引风机投自动时，静叶开度不正常增大电流增加。

1、给水、炉水质量不合格使管内壁腐蝕或结垢超温；

2、炉水泵工作失常、造成炉水循环不良；

3、燃烧调整不当，火焰偏斜造成水冷壁管被煤粉冲刷磨损；

4、节流圈安装不当，管内有异物造成水循环不良；

5、管壁长期超温运行；

6、吹灰器内漏或未正常退出蒸汽吹破炉管；

7、管材质量不合格，焊接质量不良；

9、大块焦砸坏水冷壁管；

10、锅炉长期超压运行；

11、锅炉启动升温、升压过快；

13、锅炉严重减水处理不当继续上水使管子急剧冷却或锅炉嚴重减水使管子过热爆破；

14、水冷壁膨胀受阻。

1、当水冷壁管泄漏不严重能维持汽包正常水位时可适当降低参数运行，降负荷运行密切监视泄漏部位的发展趋势，做好事故预想汇报值长，请示尽快停炉；

2、当水冷壁管爆破不能维持正常水位时立即停炉。停炉后继续加强上水水位不能回升时停止上水，省煤器再循环门不应开启；

3、水冷壁管爆破严重减水时应进行下列处理：

（1）立即停炉，维持引風机运行排除炉内蒸汽；

（2）停炉后继续上水，维持汽包水位；

（3）若无法维持水位应停止炉水循环泵及给水泵运行；

（4）停炉后，電除尘应立即停电

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