锅炉受热面简介
发电部学习专题（锅炉受热面简介）
锅炉受热面介绍
1.1概述
1）锅炉是为整个发电厂提供热能量的热力设备，它的作用是将燃料中的化学能通过燃烧转变为热能，将水加热成高温高压的过热蒸汽并送
入汽轮机膨胀做功。我公司锅炉采用哈尔滨锅炉厂生产的
HG-1955/25.4-YM燃煤锅炉，采用煤粉悬浮燃烧方式。
2）锅炉大体可以分为锅和炉。所谓的锅是指锅炉的汽水系统，由省煤器、水冷壁，顶棚过热器、包墙过热器（前、后、左、右包墙、中间隔
墙）、低温过热器、屏式过热器、高温过热器、以及低温、高温再热
器组成。它的任务是使水吸热蒸发，最后变成具有一定过热度的过
热蒸汽，锅炉受热面的换热形式主要是辐射及对流两种换热形式。
锅炉的受热面按传热方式又分为对流受热面和幅射受热面及半幅射
受热面（指以何种传热方式为主）。对流受热面包括省煤器、包墙过
热器、低温过热器、高温过热器、低温再热器、高温再热器；幅射
受热面为水冷壁；半幅射受热面为屏式过热器。炉则是指锅炉的燃
烧系统，由炉膛、燃烧器、烟道及空气预热器组成。
1.2汽水流程
1）给水及过热蒸汽流程：
高加出口―――省煤器―――水冷壁―――折焰角及水平烟道侧墙―――启动分离器―――顶棚过热器―――竖井烟道前、竖井烟道顶棚
及后包墙过热器―――竖井烟道左、右包墙过热器―――中间隔墙过热器―――低温过热器―――一级减温器交叉、混合―――屏式过热器―――交叉混合、二级减温器―――高温过热器―――汽轮机高压缸2）再热蒸汽流程：
汽轮机高压缸排汽―――事故减温器―――低温再热器―――高温再热器―――汽轮机低压缸
1.3各受热面介绍
1.3.1水冷壁
1）水冷壁是辐射蒸发受热面，水冷壁形成一个燃烧室吸收炉膛火焰的辐射热量，这样可以简化炉墙结构，并将省煤器来的给水加热成蒸汽
（或汽水混合物）。
2）炉膛水冷壁分为上下两部分，下部布置着螺旋管水冷壁（螺旋管圈为436根），由于其热负荷较高，采用螺旋管结构后可减少相邻管子间
的温度差。炉膛上部布置着垂直管水冷壁（垂直管壁为1312根管
子），这样布置可以增加水冷壁的刚性。
3）在螺旋管圈和垂直水冷壁之间设有转换集箱。转换集箱共分为四个，每个集箱之间通过三根直径较小的管道相连，这样可以充分减少热
偏差。
4）水冷壁后墙出口联箱，通过该集箱拉稀成管径较粗的凝渣管，以在水平烟道入口形成烟气通道，并进一步冷却烟气，防止高温再热器结
渣。
5）螺旋和垂直水冷壁材质均采用SA-213 T12，共同组成4050m2的受热面。水冷壁出口共四个集箱（前后墙和左右侧墙各一个），然后通过管道连接至下降管，达到折焰角入口汇集集箱。蒸汽在折焰角汇集集箱分成两部分，一部分进入折焰角，一部分进入水平烟道侧包墙，最后共同汇入启动分离器。
6）我公司的水冷壁采用膜式水冷壁，各管子之间采用刚性连接，不允许有相对位移。
采用膜式水冷壁的优缺点：
能用全部面积来吸收炉膛辐射热；
简化炉墙结构及减轻炉墙重量；
减少炉膛漏风；
提高炉墙的刚性；
当管子与鳍片的温度之差可能造成管子的损坏。
7）折焰角属于水冷壁的一部分，由管道在炉膛后墙弯曲形成一个楔形伸入炉膛。其有以下几个重要作用：
a.在烟气进入水平烟道前形成一定的扰动，提高烟气对炉膛上前角的
充满度，减小该处的涡流区，防止死角的形成，使前墙和侧墙的受热面吸热加强。
b.改善了烟气对屏式过热器的冲刷特性，增加了烟气流程，加强了烟
气的混合。使烟气流延烟道高度均匀分布。
c.增加烟气流程，使水平烟道有足够的长度，利于受热面的布置。
d.由于折焰角使水平烟道形成一个喷嘴状，可增加烟气流速，加强对
流受热面的传热效果。
1.3.2过热器
1）过热器包括顶棚过热器；前、后包墙过热器；左、右包墙过热器；中间隔墙过热器；低温过热器；屏式过热器；高温过热器。
2）过热器的作用是将水冷壁来的饱和的蒸汽加热至过热蒸汽，并在允许的范围内尽量提高其做功能力和保证一定的过热度。
3）以下分别介绍各受热面：
a.顶棚过热器
蒸汽自启动分离器出来后就进入顶棚过热器，顶棚过热器布满炉膛和烟道的顶部，形成锅炉顶部的炉墙。在进入竖井烟道处设有一个中间集箱，将顶棚过热器分为两部分，一部分作为竖井烟道的顶棚，一部分形成竖井的前包墙。
顶棚过热器也是在管子中间焊有钢片，如水冷壁形成膜式壁。
它吸收炉膛火焰的辐射热及烟气流中的一小部分的辐射热，也吸收烟气中的部分对流热。
b.包墙过热器
包墙过热器包括前、后、左、右包墙，它们共同形成锅炉的竖井烟道。前包墙自顶棚中间集箱引入，后包墙由顶棚过热器从竖井烟道后部向下弯曲形成。蒸汽在前后包墙中向下至省煤器上部进入竖井烟道环形集箱，再进入左右包墙上行至竖井烟道顶部。
包墙过热器均为膜式壁。前包墙在与水平烟道相交处拉稀成管排，即每两列并为一列，以形成烟气通道。
采用膜式包墙过的优点减轻炉墙的重量，简化炉墙的结构。但是它存在传热效果差的缺点。
c.中间隔墙过热器
蒸汽自左右包墙过热器出来后进入中间隔墙过热器入口集箱，中间隔墙自集箱出口处先将管子前后排列，以形成烟气通道，然后在经过一定的高度后改为膜式壁布置。
中间隔墙将竖井烟道分为前后两部分，前半部分布置有低温再热器，后半部分布置有低温过热器。这样布置的目的是使低温再热器和低温过热器有独立的烟气通道，在烟道出口布置烟气挡板，利于再热汽温度的调节（前半部分是指靠近炉膛的部分，后半部分是指远离炉膛的部分）。
d.低温过热器
低温过热器由190片管屏组成，采用SA-213 T12钢材。低温过热器下部为三层由蛇形管组成的管屏，全部管屏挂在省煤器悬吊管上。低温过
热器上部汇集成少数管子垂直引出至出口集箱。它是逆流布置对流传热。见图1
低温过热器布置在竖井烟道的后半部分。蒸汽自中间隔墙出口直接进入低温过热器，其连接见图2。
省煤器悬吊管
省煤器悬吊管低温过热器出口集箱
立
式
低
温
过
热
器
水
平
低
温
过
热
器
中间隔墙出口集箱
图1 低温过热器布置图（红色为悬吊固定装置）
图2中间隔墙与低温过热器的连接
e.屏式过热器（见图3）
屏式过热器的作用是：
a.对炉膛出口烟气起阻尼和分割导流的作用。
b.降低炉膛出口烟气温度，减少尾部受热面的结渣。
c.可以有效吸收炉膛辐射热，改善高过管屏的温度工况。
屏式过热器布置在炉膛顶部，由于其处于炉膛出口处的高温烟气中，所以其兼具幅射和对流的换热方式，汽温特性比较平缓。屏式过热器由30片管屏组成，采用奥氏体钢和马氏体钢两种钢材。由于管屏中外侧管子的吸热量较内侧管子的吸热量多，且越外侧管蒸汽流量越小，所以靠近外侧的管子采用较好的钢材。（所谓较好的钢材是指工作温度高的钢材）
为了调节过热器的出口汽温，屏式过热器的入口和出口分别布置了一级减温器，称为一级和二级减温器。利用这两级减温器实现过热汽温的控制，两级减温器都分为左、右两侧，可以分别控制，以减小汽温的偏差。
为减小热偏差，低温过热器至屏式过热器入口进行了一次左右交叉混合，使蒸汽的热偏差减至最小。
为了防止管屏中的单个管晃动或偏离管屏，每片管屏均有几根管子伸出弯曲做为夹持管，以使管屏在运行中保持平整。（如图3）
f.高温过热器
高温过热器紧接着屏式过热器布置，位于折焰角上方，水平烟道入口处。因高温过热器处于烟温及工质温度较高，高温过热器采用顺流布置，高温过热器为过热器受热面的最后一级，出口至汽轮机高压缸。
高温过热器和屏式过热器一样，也是由30片管屏组成，采用奥氏体钢和马氏体钢两种钢材。但是其处于屏式过热器的烟气出口处，其烟气温度较低，而烟气流速较高，所以其幅射换热所占比例较小，对流换热所占比例较大，可以称其为对流过热器。
图3屏式过热器与高过管屏
由于高温过热器内的蒸汽温度较高（出口达543℃左右），而外部的烟气温度也非常高（入口1118℃左右），所以其工作环境非常恶劣，管壁温度很高，容易出现管壁金属的蠕变、疲劳现象。
为减少热偏差，屏式过热器出口至高温过热器的入口之间也进行了一次蒸汽交叉。所有管屏也采用了夹持管结构。（如图3）
为了防止过热器超压，在高温过热器出口布置有弹簧式安全阀和PCV阀（可操作式安全阀）。弹簧安全阀共布置有六台（每侧三台），PCV 阀共两台（每侧一台）。根据安全阀总排汽量必须大于锅炉最大蒸发量的设计原则，我公司过热器弹簧安全阀和PCV阀总排汽量为2020.196T/h，大于锅炉的最大蒸发量（锅炉最大连续蒸汽量1955T/h）。
1.3.3再热器
再热器的作用是将在高压缸做过功的蒸汽再次加热以提高其温度，提高蒸汽做功能力、降低低压缸排汽湿度、提高机组效率。
由于再热蒸汽压力低，体积大，密度小。因而再热蒸汽对管壁冷却效果差。在处于相同烟气热偏差时，较过热器而言热偏差会更大些。我公司的再热器布置在烟气温度相对较低的烟道中。
我公司再热蒸汽温度的烟气侧调节采用烟气挡板，这样可以在机组启动及停止当中有效的保护再热器，蒸汽侧调节我公司使用的是在低再入口的事故减温水。
1）低温再热器（见图4）
低温再热器布置在竖井烟道前半部分（即靠近炉膛侧），汽轮机高压缸排汽通过其入口集箱进入再热器再次加热。
低温再热器和低温过热器一样有三组水平受热面，一组垂直受热面。
共18783m2受热面积。在省煤器后的水平烟道中布置有烟气挡板，通过调节烟气挡板的开度可以方便的调节低温再热器部分的烟气流量，以调节再热蒸汽汽温度。
悬吊装置
图4低温再热器布置图
2）高温再热器
高温再热器布置在水平烟道中（即水冷壁后墙和竖井烟道前墙之间的烟道部分，其底部为折焰角的延伸部分），高温再热器的入口不布置集箱，由低温再热器直接通过管子引入。
高温再热器属于对流受热面，即对流换热占大多数。由于内部是再热蒸汽，压力低，换热系数低，但是温度较高（出口569℃），所以为了达到最佳换热效果同时保护受热面，高温再热器采用了顺逆流的布置方式。
所谓顺流布置是指受热面中的工质的大流向和烟气的流向是相同的（即工质的进口在烟气温度高的部位，出口在烟气温度低的部位），这样布置的优点是受热面比较安全，因为烟气温度最高的部位工质温度最低，缺点是因平均温差较小故换热效果较差。
逆流是指受热面中的工质的大流向和烟气的流向是相反的（即工质的进口在烟气温度低的部位，出口在烟气温度高的部位），这样布置的优缺点与顺流布置的优缺点刚好相反，即换热效果好，但是受热面由于烟气和工质的最高温均在同一部位，故受热面容易损坏。
顺逆流的布置方式兼顾了两者的优点，先采用逆流，再采用顺流安全性和换热效果同时得到提高。
高温再热器出口采用小集箱，每两片管屏共用一个小集箱，最后汇入再热器至汽轮机中压缸连接管（见图5）。高再由于管数较少，故未采用夹持管，设有专门的夹持装置（见图6）。
高温再热器出口也布置有8台弹簧式安全阀（每侧4台），总排汽量1627.512T/h，大于锅炉再热蒸汽流量（最大再热蒸汽流量1590T/h）。其主要作用是防止高压缸排汽超压。
图5高再出口小集箱
图6高再底部管屏
烟气
蒸
汽
图7高温再热器管屏图（先逆流后顺流）
1.3.4省煤器
省煤器是布置在竖井烟道底部的受热面，它的作用为以下几点：
a.降低排烟温度，提高锅炉效率，减少燃料的消耗。
b.可以减少部分蒸发受热面。
我公司锅炉布置有一级省煤器，分前后两部分，布置在低温过热器和
低温再热器出口处。省煤器出口汇入悬吊管入口集箱如图8。悬吊管是省
煤器的一部分，主要作用是悬吊固定低温过热器和低温再热器的作用。
为了加强省煤器的吸热能力，省煤器采用鳍片管，即在钢管上每隔一段距离焊一钢片。同时由于在尾部烟道灰粒的硬度较大，省煤器的磨损较强烈，故在省煤器管屏面向烟气的第一根管加装了防磨装置。如图9。
图8悬吊管入口集箱
图9省煤器鳍片管及防磨装置
图10省煤器布置图
1.3.5空气预热器
空气预热器的作用是利用烟气的余热加热锅炉燃烧及制粉系统所用的空气，另一方面减少排烟热损失。
空气预热器布置在烟道的尾部，分为管式和回转式。我公司锅炉采用的是回转式空气预热器，其原理是将蓄热元件安装在一个可以旋转的容器内，由一个电机带动旋转。当烟气流过蓄热元件，蓄热元件吸收热量，当蓄热元件旋转至空气侧，则蓄热元件放出热量，空气温度得到提高。
随着锅炉容量的增大，现代锅炉纷纷采用回转式空气预热器，那是因为大容量锅炉所要求的风量较大，所以要求空气预热器的容量也就增大，管式预热器由于金属耗量大，占地面积大，已不能满足要求，而回转式空气预热器在相同的金属耗量和占地面积下能获取更大的换热面积，采用回
转式空气预热器具有更大的经济性和布置灵活性。
但是回转式空气预热器有如下缺点：
a.漏风量大，由于受热面相对于烟道和风道旋转，所以会产生较大的
漏风。
b.运行维护量增加。
c.可靠性较低，因为采用电机带动旋转，万一电机跳闸，预热器将停
止转动，且容易变形损坏。空气预热器配有主电机和辅助电机。
图11空气预热器换热元件
图12空气预热器减速机
图13空气预热器推力轴承
2005年10月11日
锅炉受热面施工方案
新疆国泰新华一期项目供热锅炉安装工程及原煤储运 （备煤）工程 1#锅炉受热面施工方案 编制：日期： 审核：日期： 批准：日期： 江苏天目建设集团有限公司
目录 1.工程概况： (3) 2.施工方案编制依据： (3) 3.设备、材料检验: (3) 4.锅炉受热面主要部件施工方法及技术要求： (4) 5.受热面焊接： (6) 6.质量验证计划: (8) 7.现场HSE管理 (8)
1.工程概况： 1.1本工程三台150t/h中温中压锅炉由太原锅炉集团有限公司供货。锅炉构架采用钢架结构，构架占地面积为63m *2 2.8m，主体高度达40m。锅筒、受热面、等均为悬挂式吊挂在构架的大梁上。锅炉大件吊装工程量大，安装标高高，施工场地小，高空作业多，炉管焊口数量多，焊接位置差，焊接质量要求高，施工周期短。 1.2锅炉型式及主要参数： 锅炉型式TG-150/4.02-M 额定出力150t/h 蒸汽出口压力 4.02Mpa 蒸汽出口温度460℃ 给水温度132℃ 排烟温度145℃ 锅炉效率91.% 2.施工方案编制依据： 2.1太原锅炉集团有限公司制造及安装图。 2.2电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇） DL/T5190.2-2012 2.3电力建设施工及验收技术规范（管道篇） DL5031-94 2.4电力建设施工及验收技术规范（焊接篇） DL869-2012 2.5《锅炉安全技术监察规程》 TSG G0001-2012 2.6电力建设安全工作规程（火力发电厂部分） DL5009.1--2002 3.设备、材料检验: 3.1受热面设备在安装前应根据供货清单、装货清单和图纸进行全面清点。 3.2外观检查受热面管子有无裂纹、撞伤、龟裂、压扁、砂眼和分层等缺陷，检查受热面管外径和壁厚的允许偏差是否符合要求。如有超标等情况应认真做好部位记录, 并及时通报甲方、监理单位。 3.3合金钢材质的部件安装前进行材质复查并做标记。 3 .4受热面管组对前必须分别进行通球试验,试验用球采用钢球,且必须编号和严格管理,通球试验的球径按(DL/T5190.2-2012)见下表。 3.5对于制造厂焊口质量应先核对厂家合格证（质保书）和安检合格通知书，并对水冷壁、过热器、省煤器等受热面主要部件的焊口进行外观检查，如有外观检
锅炉高温受热面污染的影响
600MW燃煤锅炉受热面污染特性试验研究 来源：《中国电力》2007年第01期作者：王全钢;阎维平;朱予东; 0引言锅炉受热面积灰结渣是经常发生而又难以彻底解决的问题,尤其是电厂锅炉受热面的积灰污染不仅使锅炉运行热效率降低,严重时将导致机组降负荷运行或停机[1-2]。因此,目前大容量电厂锅炉各受热面均配有不同形式的吹灰器。但是吹灰是以吹灰介质的消耗和介质携带能量的损失为代价的。吹灰模式不合理,不仅使吹灰的总体经济性低下,且过于频繁的吹灰会对受热面造成损坏,并缩短吹灰装置本身的使用寿命[3-4]。为此,近年来智能吹灰的研究引起了国内外电力行业的高度重视。尤其在工业发达国家,燃煤电厂锅炉受热面结渣积灰在线监测和判断的理论模型研究与开发已进行了较长时间,目前此类监视系统已成为维持燃煤电厂锅炉安全经济运行的一个重要技术手段[2-3]。EPRI(美国电力研究院)连续召开数届电厂锅炉智能吹灰国际研讨会,交流研究成果,推广示范工程。国内从20世纪90年代中后期也开始了该领域的研究,部分学者开发了受热面污染在线监测系统,个别系统已得到实际应用[4-5]。1试验对象华北某电厂1台600 MW汽轮发电机组“W”火焰锅炉,该锅炉由英国巴布科克能源有限公司 锅炉受热面污染特性的试验研究 锅炉受热面积灰结渣是经常发生而又难以彻底解决的问题,尤其是电站锅炉受热面的积灰污染不仅使锅炉运行热效率降低,严重时将导致机组降负荷运行或停机[1,2]。因此,目前大容量电站锅炉各受热面均配有不同形式的吹灰器。但是吹灰是以吹灰介质的消耗和介质携带能量的损失为代价的。吹灰模式不合理,不仅使吹灰的总体经济性低下,且过于频繁的吹灰会对受热面造成损坏,并缩短吹灰装置本身的使用寿命[3,4]。为此,近年来智能吹灰的研究引起了国内外电力行业的高度重视。尤其在工业发达国家,燃煤电站锅炉受热面结渣积灰在线监测和判断的理论模型研究与开发已进行了较长时间,目前此类监视系统已成为维持燃煤电站锅炉安全经济运行的一个重要技术手段[2,3]。EPRI(美国电力研究院)连续召开数届电站锅炉智能吹灰国际研讨会,交流研究成果,推广示范工程。国内从20世纪90年代中后期也开始了该领域的研究,部分学者开发了受热面污染在线监测系统,个别系统已经得到了实际应用[4,5]。1研究对象邹县电厂2号炉为东方锅炉厂DG1000/170-1型亚临界压力自然循环汽包锅炉,采用倒U型、一次中间再热、切向燃烧、固态......( 330MW燃煤电站锅炉受热面积灰污染程度的试验研究 引言电站锅炉受热面的定期和不定期吹灰是确保机组正常运行的必要措施,也日益成为发电机组节能挖潜、提高经济性的重要研究方向。目前的研究主要集中在对受热面污染程度实现实时在线监测,在此基础上通过经济分析模型为每个受热面确定临界污染程度,当监测结果超过临界值时,建议机组吹灰。临界污染程度是包括好多经济、安全分析因素在内的一个综合指标,而受热面污染率的上下限,即受热面处于“最清洁”状态和“最脏”状态下污染率的确定,也是一个重要的研究课题。只有通过现场吹灰试验,确定每个受热面的污染率变化范围,才能建立经济性分析模型,确定目标函数的约束条件,计算出每个受热面的临界污染率,指导优化吹灰。同时,因为炉内吹灰器的种类、布置位置不一样,不同区域受热面的积灰特性又有所不同,不同吹灰器的吹灰效果大有区别,因此,在制定优化吹灰策略的过程中,对处于污染严重区域、吹灰效果明显的吹灰器,应该多吹;对处于积灰较轻,吹灰影响不大的吹灰器,尽量少吹;而对于曾经出现受热面爆管区域的吹灰器,则应当限制其动作的频率。在已经实现邹县电厂2#330MW燃煤锅炉受热面污染监测的基础上,进行了受热面污染上下
锅炉受热面管道事故分析详细版
文件编号：GD/FS-2011 （安全管理范本系列） 锅炉受热面管道事故分析 详细版 In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
锅炉受热面管道事故分析详细版 提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 1 试生产期间锅炉受热面管道事故统计 华能丹东电厂2台锅炉，为引进英国巴布科克能源有限公司生产的亚临界自然循环燃煤型锅炉，最大连续蒸发量1 165 t/h。在机组168 h试运行以及试生产期间的半年多时间里，2台锅炉先后发生受热面爆管、漏泄、管段变形等损坏事故总计10次(见表1)，造成多次停机停炉。 锅炉受热面由水冷壁、过热器、再热器及省煤器组成，其中过热器包括一级、屏式、末级及顶棚包墙过热器；再热器包括一级、末级再热器。在发生的
10次受热面管损坏事故中，90%为过热器爆管或漏泄，其中包墙过热器5次，占总数的50%。 过热器是锅炉承压部件中工作温度最高的受热面，管内流过的是高温高压蒸汽，其传热性能较差，而管外又是高温烟气，所处环境恶劣，因此损坏事故的比例非常大。 2 锅炉受热面管道损坏原因及处理 华能丹东电厂试生产期间锅炉受热面管道事故原因主要可分为设计、制造、安装及其它原因。而制造及设计因素达8次之多，占总数的80%。从统计数据中可以看出，爆管大多数为单根短时过热超温爆管。其中属制造原因的有：联箱内部存有制造时产生
锅炉受热面管道事故分析(2021年)
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 锅炉受热面管道事故分析(2021 年) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
锅炉受热面管道事故分析(2021年) 1试生产期间锅炉受热面管道事故统计 华能丹东电厂2台锅炉，为引进英国巴布科克能源有限公司生产的亚临界自然循环燃煤型锅炉，最大连续蒸发量1165t/h。在机组168h试运行以及试生产期间的半年多时间里，2台锅炉先后发生受热面爆管、漏泄、管段变形等损坏事故总计10次(见表1)，造成多次停机停炉。 锅炉受热面由水冷壁、过热器、再热器及省煤器组成，其中过热器包括一级、屏式、末级及顶棚包墙过热器；再热器包括一级、末级再热器。在发生的10次受热面管损坏事故中，90%为过热器爆管或漏泄，其中包墙过热器5次，占总数的50%。 过热器是锅炉承压部件中工作温度最高的受热面，管内流过的是高温高压蒸汽，其传热性能较差，而管外又是高温烟气，所处环境恶劣，因此损坏事故的比例非常大。
2锅炉受热面管道损坏原因及处理 华能丹东电厂试生产期间锅炉受热面管道事故原因主要可分为设计、制造、安装及其它原因。而制造及设计因素达8次之多，占总数的80%。从统计数据中可以看出，爆管大多数为单根短时过热超温爆管。其中属制造原因的有：联箱内部存有制造时产生的金属机械加工残留物，造成爆管占3次，因弯管应力损伤及钢管母材缺陷引发事故3次，共占总次数的60%。属设计原因的有：因管排固定卡设计不合理，造成爆管、漏泄2次，占总次数的20%。 2.1联箱管堵塞引起的爆管 主要是过热器入口联箱内接管处开有直径不等的节流孔，当有异物堵塞节流孔时，管内工质流通不畅，造成管段短期过热变形、爆管。解决办法是对2台锅炉的末级过热器、屏式过热器入口联箱全部用内窥镜检查。在已检查过的2台锅炉末过、屏过共96个入口联箱的9个联箱内，发现并取出联箱制造时残留的金属机械加工或切割时铁水凝固残留物10余块(片)，这些残留物绝大部分在机组安装前与母材有不同程度粘连，随着机组运行汽流的长期作用，逐渐
锅炉受热面管泄漏分析及预防
锅炉受热面管泄漏分析及预防 发表时间：2019-11-07T13:49:38.327Z 来源：《基层建设》2019年第23期作者：殷小双[导读] 摘要：锅炉运行事故中，锅炉受热面管泄漏占有相当比例，常造成停炉事故，事故抢修难度大，由于事故部位不同而抢修时间不同，给锅炉安全、经济运行造成障碍。 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华北电力试验研究院北京市 100000摘要：锅炉运行事故中，锅炉受热面管泄漏占有相当比例，常造成停炉事故，事故抢修难度大，由于事故部位不同而抢修时间不同，给锅炉安全、经济运行造成障碍。同时，锅炉受热面管泄漏已成为影响机组可靠性的主要因素，因此，如何减少受热面管的泄漏，已成为提高机组可靠性的关键。本文阐述了锅炉受热面泄漏原因，并分析了锅炉受热面管泄漏预防措施。 关键词：锅炉受热面管；泄漏原因；预防措施锅炉是工业发展过程中不可缺少的设备，作为发电厂中三大主机设备之一，锅炉的安全稳定运行直接影响着电厂的安全生产和经济效益。而受热面管是锅炉的重要组成部分，其稳定运行是锅炉顺利运行、生产保障的有效前提。目前，大型电站锅炉受热面管泄漏事故已成为威胁锅炉稳定运行的主要矛盾，因此，分析受热面管发生泄漏的根本原因尤为重要。 一、锅炉受热面泄漏原因 1、设计因素。首先，对大型电站锅炉的设计，往往存在理论与实际的脱离，如设计的炉膛结构不能适应煤种变化的运行特点，导致过热器的超温爆管。其次，设计经验的不足，关键系数选用不恰当，如受热面系数选用不当，造成炉膛出口烟温偏差过大；炉膛高宽比不合理，高度偏低引起超温。最后，结构设计及受热面布置不合理，如同屏各管的管径、长度的不同，进出口集箱引入、引出布置不当，两级过热器中间未设置混合集箱等，这些都是造成流量偏差、热偏差的影响因素，从而最终导致超温。 2、超温运行。存在超温运行对锅炉受热面管泄漏的影响是显而易见的。超温运行通常分为长期超温及短期超温，而较为常见的长期超温运行主要是指管壁温度处于设计温度以上而低于材料的下临界温度，在这一过程中超温幅度不大但时间较长，并且锅炉管子发生碳化物球化，同时蠕变加快，因此很容易在管子薄弱部位发生脆裂爆管。此外，与长期超温运行相对应的短期超温运行主要是指管壁温度超过材料的下临界温度，从而导致了材料强度下降并且在内压力作用下发生胀粗爆管，因此，在这一前提下进行锅炉受热面管泄漏预防就有着很高的必要性。 3、制造工艺水平有限。对锅炉质量和强度造成影响的一项重要因素就是当前制造工艺水平的限制。我国一些锅炉的制造工艺仍然存在较大的不足，这也是制造技术需要不断进行强化和提升的重要环节。如果锅炉自身的焊接质量较差，就会在很大程度上造成零件同工作标准要求不相符的情况。此外，制造工艺低下还体现在锅炉制造环节中对钢材选用的不正确上，这些问题的出现都将在很大程度上对锅炉的安全稳定运行产生影响和制约作用。 4、磨损与腐蚀。锅炉受热面经常会因为磨损与腐蚀而导致泄露，发生磨损的区域一般在烟气流速较大的受热面部位比较集中。在电站使用的燃煤灰分较高，但发热量较低的情况下，在烟气流动的过程中就会携带大量的灰粒，在高速流动的烟气带动下，就会对受热面管壁产生冲击和切削，管壁受到磨损变薄容易发生泄漏。同时，发生腐蚀也是由于燃煤中硫化物含量较高，在受热面布置不合理的区域积灰就会发生腐蚀，管壁脆弱产生泄漏。 二、锅炉受热面管泄漏预防措施 1、合理利用新技术。合理利用新技术是锅炉受热面管泄漏预防的核心内容之一。在合理利用新技术的过程中，工作人员应注重宏观检查和定点测厚，以及蠕胀测量等新测量技术的有效应用。此外，在合理利用新技术的过程中，工作人员应注重对内壁氧化皮检测技术和内窥镜清洁度检查技术，以及磁记忆应力检测技术及探伤技术等进行全面的了解和实践，从而能更好地保证机组安全性与稳定性，最终能在此基础上促进锅炉受热面管泄漏预防效率的持续提升。 2、对预防制度进行贯彻。在对受热面管的泄露预防中进行预防制度贯彻是这项工作的基本前提条件。在进行预防制度的落实环节中，对于我国很多电厂不具备严格规章制度的情况，相关管理单位和部门也需要对其进行有效打击，并且出台相应的政策对预防制度的贯彻进行完善。此外，在对预防制度进行贯彻和落实的环节中，如果存在质量控制和监督的不严谨，那么即使制定再好的制度也无法达到应有的工作效果。所以，在贯彻预防制度环节中，更需要从日常工作角度上出发，确保实现锅炉受热面管泄露预防工作质量和水平的全面提升。 3、整体过程预防系统。整个过程预防系统是最重要的，以预防锅炉受热面管泄露。在实施整个过程预防系统的过程中，员工应充分意识到检查过程基本上是质量控制和监控的过程。为预防锅炉受热面管的泄露，应进一步实施三层管理制度和加强控制系统。此外，在实施整个过程预防系统的过程中，电力公司应指定专职人员进行相互检查，并对之前未经过测试的错误进行适当的评估和审查，并奖励那些发现缺陷的人员。另外，在整个预防系统的实施过程中，电力企业应注意文件系统的安装和实施，最终促进预防锅炉面管泄漏的可靠性和准确性的不断提高。 4、加强锅炉运行的超温控制。锅炉在经过初期运行阶段后，泄漏爆管的主要原因是超温运行，因此控制超温是防治泄漏的重要工作。通过分析实际运行情况，并参照材料最高允许壁温，设定超温控制点。对机组启停应严格按照启停曲线操作，控制锅炉参数和过热器管壁温在允许范围内，并监视蒸汽参数、蒸发量及水位等指标，防止超温超压、满水、缺水事故发生。同时，还应加强燃烧调整，防止火焰偏斜，注意控制煤粉细度，合理用风，防止结焦，减少热偏差，防止尾部再燃烧，加强吹灰，防止受热面严重积灰等。 5、提高受热面设计水平。只有从源头上做好受热面泄露的防范措施，才能减少此类事故的发生机率。所以在锅炉受热面设计阶段，应不断优化结构设计，加强受热面结构在布置方面的合理性，尽量避免能产生烟气走廊的结构设计。为了优化受热面设计方案，应对以往的泄露案例进行详细的分析，然后制定出更加优化的方案，减少类似情况的发生。锅炉受热面设计方案应从更加全面的角度的考虑，结合煤种的变化、各项系数的变化等，最终制定出最佳的设计方案，从而为锅炉生产制造及后期的运行维护奠定良好的基础。 6、加强安装工艺质量监督。为了提高锅炉受热面运行效率，应做好安装工艺的质量监督。首先，认真检查安装材料，确保符合设计图纸的要求。其次，做好焊接工艺质量监督管理。在焊接的过程中，严格按照规范标准操作，尽量减少焊缝质量缺陷的发生，焊接完成后，应对焊缝进行无损探伤，符合质检规定后方可过关。在对安装工艺进行质量检测的过程中，发现质量缺陷应及时处理。安装受热面管排时，一定要确保管道排列均匀，避免烟气走廊现象的发生。加强安装工艺质量监督检查，能最大限度的减少后期受热面泄露的机率，提高锅炉运行的安全性。
锅炉高温受热面金属超温原因分析通用范本
内部编号：AN-QP-HT653 版本/ 修改状态：01 / 00 The Production Process Includes Determining The Object Of The Problem And The Scope Of Influence, Analyzing The Problem, Proposing Solutions And Suggestions, Cost Planning And Feasibility Analysis, Implementation, Follow-Up And Interactive Correction, Summary, Etc. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 锅炉高温受热面金属超温原因分析通 用范本
锅炉高温受热面金属超温原因分析通用 范本 使用指引：本解决方案文件可用于对工作想法的进一步提升，对工作的正常进行起指导性作用，产生流程包括确定问题对象和影响范围，分析问题提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，执行，后期跟进和交互修正，总结等。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 珠海电厂一期工程2×700 MW机组锅炉是日本三菱公司制造的亚临界强制循环，一次中间再热汽包炉。锅炉按∏型户外布置设计。 锅炉为单炉膛四角布置燃烧器，燃烧器上下可以摆动±30。。锅炉高度61 700 mm，炉膛断面尺寸21 463×18 605 mm。采用四角切圆燃烧，切圆直径1 010.46 mm和1 402.72 mm，逆时针旋转。采用直吹式制粉系统，配有6台三菱重工生产的MRS碗式中速磨煤机。 锅炉额定工况下主蒸汽温度540℃，再热
锅炉受热面简介
发电部学习专题（锅炉受热面简介）
锅炉受热面介绍 1.1概述 1）锅炉是为整个发电厂提供热能量的热力设备，它的作用是将燃料中的化学能通过燃烧转变为热能，将水加热成高温高压的过热蒸汽并送 入汽轮机膨胀做功。我公司锅炉采用哈尔滨锅炉厂生产的 HG-1955/25.4-YM燃煤锅炉，采用煤粉悬浮燃烧方式。 2）锅炉大体可以分为锅和炉。所谓的锅是指锅炉的汽水系统，由省煤器、水冷壁，顶棚过热器、包墙过热器（前、后、左、右包墙、中间隔 墙）、低温过热器、屏式过热器、高温过热器、以及低温、高温再热 器组成。它的任务是使水吸热蒸发，最后变成具有一定过热度的过 热蒸汽，锅炉受热面的换热形式主要是辐射及对流两种换热形式。 锅炉的受热面按传热方式又分为对流受热面和幅射受热面及半幅射 受热面（指以何种传热方式为主）。对流受热面包括省煤器、包墙过 热器、低温过热器、高温过热器、低温再热器、高温再热器；幅射 受热面为水冷壁；半幅射受热面为屏式过热器。炉则是指锅炉的燃 烧系统，由炉膛、燃烧器、烟道及空气预热器组成。 1.2汽水流程 1）给水及过热蒸汽流程： 高加出口―――省煤器―――水冷壁―――折焰角及水平烟道侧墙―――启动分离器―――顶棚过热器―――竖井烟道前、竖井烟道顶棚
及后包墙过热器―――竖井烟道左、右包墙过热器―――中间隔墙过热器―――低温过热器―――一级减温器交叉、混合―――屏式过热器―――交叉混合、二级减温器―――高温过热器―――汽轮机高压缸2）再热蒸汽流程： 汽轮机高压缸排汽―――事故减温器―――低温再热器―――高温再热器―――汽轮机低压缸 1.3各受热面介绍 1.3.1水冷壁 1）水冷壁是辐射蒸发受热面，水冷壁形成一个燃烧室吸收炉膛火焰的辐射热量，这样可以简化炉墙结构，并将省煤器来的给水加热成蒸汽 （或汽水混合物）。 2）炉膛水冷壁分为上下两部分，下部布置着螺旋管水冷壁（螺旋管圈为436根），由于其热负荷较高，采用螺旋管结构后可减少相邻管子间 的温度差。炉膛上部布置着垂直管水冷壁（垂直管壁为1312根管 子），这样布置可以增加水冷壁的刚性。 3）在螺旋管圈和垂直水冷壁之间设有转换集箱。转换集箱共分为四个，每个集箱之间通过三根直径较小的管道相连，这样可以充分减少热 偏差。 4）水冷壁后墙出口联箱，通过该集箱拉稀成管径较粗的凝渣管，以在水平烟道入口形成烟气通道，并进一步冷却烟气，防止高温再热器结
锅炉各受热面的结构及布置形式
锅炉各受热面的结构及布置形式 一、省煤器 省煤器在锅炉中的主要作用是：①吸收低温烟气的热负以降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。②由于给水在进入蒸发受热而之前先在省煤器内加热，这样就减少了水在蒸发受热面内的吸热量，因此可用省煤器替代部分造价较高的蒸发受热面。也就是以管径较小、管壁较薄、传热温差较大、价格较低的省煤器来代替部分造价较高的蒸发受热面。③提高了进入汽包的给水温度，减少于给水与汽包壁之间的温差，从而使汽包热应力降低。基于这些原因，省煤器已成为现代锅炉必不可少的部件。 按照省煤器出口工质的状态省煤器可分为沸腾式和非沸腾式两种。如出口水温低于饱和温度，叫做非沸腾式省煤器，如果水被加热到饱和温度并产生部分蒸汽，就叫做沸腾式省煤器。 省煤器按所用材 质又可分为铸铁式和 钢管式，铸铁式耐磨 损和耐腐蚀但不能承 受高压。钢管省煤器 应用于大型锅炉，它 是由许多并列（平行) 的管径为28～42mm 的 蛇形管组成。蛇形管
可以顺列也可错列。为使省煤器受热面结构紧凑，一般总是力求减小管间节距。管子多数为错列布置。错列布置省煤器的结构如图6—3所示。蛇形管的两端分别与进口联箱和出口联箱相连，联箱一般布置在烟道外。省煤器的管子固定在支架上，支架支承在横梁上而横粱则与锅炉钢架相连接。 省煤器管子一般为光管，为了强化烟气侧热交换和使省煤器结构更紧凑可采用鳍片管、肋片管和膜式受热面，它们的结构如图6—4所示。 焊接鳍片管省煤器 所占据的空间比光管式 大约少20％～25％，轧 制鳍片管省煤器可使外 形尺寸减少40％一 50％。 鳍片管和膜式省煤 器还能减轻磨损。这主 要是因为它比光管省煤 器占有空间小，因此在烟道截面不变的情况下，可采用较大的横向节距。从而使烟气流通截面增大，烟气流速下降磨损减轻。 肋片式省煤器主要特点是热交换面积明显增大，这对缩小省煤器的体积、减少材料消耗很有意义。主要缺点是积灰比较严重。 省煤器蛇形管通常均取水平放置，以利于停炉时排水。而且尽可
余热锅炉受热面管道内壁的氧化膜腐蚀
余热锅炉受热面管道内壁的氧化膜腐蚀 发表时间：2019-01-17T10:09:18.423Z 来源：《电力设备》2018年第26期作者：董明 [导读] 摘要：在锅炉的定检和内部检验中，锅炉的腐蚀问题通常成为锅炉存在安全隐患的主要原因。 (安徽马鞍山万能达发电有限责任公司) 摘要：在锅炉的定检和内部检验中，锅炉的腐蚀问题通常成为锅炉存在安全隐患的主要原因。水中的杂质和含氧量成为了检验的重要指标。根据烟侧、背烟侧管道的腐蚀情况对余热锅炉管排蒸发量及管内流速与腐蚀的关系进行了研究，合理平衡受热面前排及尾部管排蒸发量，减小前排管内流速可减缓腐蚀。水循环蒸发时会使PH值发生变化，使管道内部产生结垢问题，影响锅炉的使用寿命。化学势吉布斯自由能的计算结果对管内壁腐蚀面主要组分进行了分析，提高给水pH值及给水含氧量可有效缓解管道腐蚀。 关键词：锅炉；腐蚀；氧化膜；余热；流动加速 一、影响在用锅炉腐蚀因素主要有以下几个方而: （1）锅炉机械损伤给腐蚀埋下隐患 在锅炉监检中的发现，锅炉制造企业对锅炉制造过程中防止机械损伤认识不足，在制造锅炉过程中，不注意轻吊轻放，部件在吊装转运过程中的磕碰就在所难免另外，制造许多证门槛的降低，一些企业在机械设备方而仍不够完善，或设备老旧检修不及时等，故造成在冷做成形等环节中所造成的压痕、刻痕、敲痕、划伤等。致使新锅炉生产出来时已经遍体伤痕这些刻痕划伤就是腐蚀的集中部位和爆破口_（2）锅炉低温区和辅助受热面的酸腐蚀 在锅炉内外部检验中经常发现锅炉的低温区对流管束(即三回程)和锅炉省煤器管腐蚀渗漏。其腐蚀呈虫蛀状是典型的酸腐蚀。建议在使用低硫燃料的同时，在使用中尽量避免管子表面结露。)第一在烘炉煮炉时应开启旁通烟道避免长时问在温度较低情况下管子表而结露，第二在使用中尽量少开炉(灰)门减少冷空气进人。 （3）停炉保护措施不当造成的腐蚀 一般工业锅炉常用的锅炉保养方法有2种，即湿法保养和干法保养(充气和压力保养等使用的不多)。湿法保养适用于不超过1个月的短期停炉，应停炉放水清垢，在停炉期间要充满水，其pH值在14左右。保养期间要做到“三定一补充”即定期微火煮炉、定期搅拌混合锅水、定期化验锅水。而在实际检验中发现有的用户锅炉停炉后，不放水清污垢就对锅炉进行保养。湿法保养将锅炉充满水后一放了之。采用干法保养时，应将干燥剂(一般采用生石灰)放入容器后再放人锅内，然后封闭。在检验中发现的问题是应按每立方容积2kg}1p入干燥剂，可有的用户加干燥剂数量不够，有的将整袋生石灰塞人锅内待吸湿膨胀后将袋子胀破，根本无法取出。有的锅炉封闭不严。排污阀、主汽阀或出水阀渗漏，达不到锅炉保养的目的。建议热水采暖锅炉停炉后先煮炉清污(垢)，再对锅炉进行保养，这样效果会更好。 二、实际检验中的判定 无论是有氧腐蚀还是水质的不符合标准，均会对锅炉的使用产生较大的安全隐患，如笔者在日常的检验过程中实际中遇到的三个检验案例。 （1）上海站锅炉房的一台蒸发量为10 t1h,额定工作压力为1.25 MPa的蒸汽锅炉，在实施锅炉的内部检验过程中，发现主要缺陷和问题为:上锅筒底部有氧腐蚀，最大腐蚀点的直径达到了8 mm，深度约为2.5 mm，位于上锅筒后部第一、第二条环焊缝之间(如图1所示)，经强度校验不合格。 通过了解锅炉的日常使用状况和对上锅筒的氧腐蚀点进行研究分析得出，该锅炉停和启用次数过于频繁，是由于除氧器在除氧的过程中温度长期不达标所致。给出的整改措施为:工作压力降为1.0 MPa，在除氧过程中保证除氧温度达到104℃。下面就对该腐蚀过程进行分析: 由于锅炉的频繁停和启用，所以锅炉的腐蚀主要分为使用阶段和停用阶段。 使用阶段:溶氧腐蚀是在锅炉金属和水中的溶解氧之间的反应所形成的腐蚀，金属Fe作为阳极被氧化。而锅炉在停止运行时会经历另一次有氧腐蚀，锅炉暴露在空气中，由于使用阶段己经在锅炉壁面上产生污垢，在停用时污垢下面会继续和水蒸气发生反应，这种腐蚀一般我们称之为垢下腐蚀。 两个腐蚀阶段主要发生在锅炉设备的内壁上，由于其水中含有较高浓度得氧量，在内壁形成电解质环境，其特征是在腐蚀部位有突起的腐蚀产物，下部有局部点蚀坑，而本案例中腐蚀点的直径达到了8 mm，深度约为2.5 mm，正是由于不断停用和启用产生的。这种强度校验的不合格情况常发生在省煤器和过热管中，热强度较高处。 （2）徐州机务段段内锅炉房的一台蒸发量为4t/h,额定工作压力为1.25 MPa的蒸汽锅炉，同样对该锅炉实施内部检验，发现主要缺陷和问题为:烟管存在严重腐蚀，上排局部有5根烟管腐蚀及中间有2根穿孔。检验了锅炉的日常使用状况和运行年限发现该锅炉的使用年限较长，对腐蚀段进行检测发现，锅炉存在有氧腐蚀严重的问题，分析得出是由于锅炉保养不当的问题所致。给出的整改措施为:更换满堂烟管，并且加强平时使用中的保养工作。此有氧腐蚀的原理和上例类似，所以不再赘述。 三、腐蚀过程分析 通过上述测试结果对管道腐蚀情况进行分析后，再对管道内壁氧化膜的形成，分别从以下角度进行讨论。 （1）流动加速腐蚀分析 低压蒸发器受热面产汽量约为Sot/h，以2排管排为一组对低压蒸发器前排至末排的管排产汽量进行计算，结果如图12所示。由图12可知前排管道最大产汽量为末排管道产汽量的2.5倍以上。经计算，低压蒸发器前排管内蒸汽流速约为llm/s,蒸汽流速与管壁腐蚀关系。 由于蒸发器各排管道产汽量不同，且前排管壁产汽量比较大，因此我们在设计过程中适当减少前排产汽量，就可能有利于腐蚀的缓解。同时，结合锅炉产汽量及管内汽液两相流流速可得，适当降低流速可减缓管壁腐蚀速率，同时由图13可知，蒸汽流速为5一tom/s时，腐蚀速率与流速的关系几乎为线性，当管内蒸汽流速低于5m/s时，管壁的腐蚀速率较为缓慢，减小流速可缓解管壁腐蚀，但不能避免管壁腐蚀。为缓解管壁内部腐蚀情况，在锅炉设计时，可考虑将前排管排更换为Cr含量在1%以上川的管材，这样既可避免管壁的腐蚀又提高了设备的安全性。 （2）腐蚀过程中的氧势分析 根据图14氧势图中铁与氧的反应可知铁刊<系在温度为150-200℃的环境中会生成Fe3O4而不会生成Fe0，结合能谱扫描结果可知管壁表层物质为Fe2O3。根据氧势图可发现，在管排运行温度下Fe2-被氧化为Fe一即转变为Fe2O:保护膜的速率较慢，因此在汽液两相流的冲刷
锅炉的受热面部件钢材允许使用的温度
锅炉的受热面部件钢材允许使用的温度（详见超超临界锅炉机组金属材料手册）序号部件名称钢号运行温度参数允许使用最高温度 1. 水冷壁管ST45.8 362-410℃450-480℃ 2. 省煤器管ST45.8 362-410℃450-480℃ 3. 顶棚过热器管ST45.8 370℃450-480℃ 4. 包墙管ST4 5.8 362℃450-480℃ 5. 低温过热器管#20 410-450℃450-480-500℃ 5. 低温过热器管15CrMo 410-450℃500-550℃ 6. 高温过热器管12Cr1MoV 540-550℃570-580℃ 7. 壁式再热器管12Cr1MoV 540-550℃570-580℃ 8. 中温再热器管12Cr1MoV 383-486℃570-580℃ 8．中温再热器管12Cr2MoWVTiB （即钢102）383-486℃600-620℃ 8．中温再热器管SA213-T91 383-486℃565-610℃ 9．高温再热器管12Cr1MoV 540-550℃570-580℃ 9．高温再热器管12Cr2MoWVTiB （即钢102）540-550℃600-620℃ 10．前（大）屏式过热器12Cr1MoV 540-550℃570-580℃ 10．前（大）屏式过热器12Cr2MoWVTiB（即钢102）540-550℃600-620℃11．后（小）屏式过热器12Cr1MoV 540-550℃570-580℃ 11．后（小）屏式过热器12Cr2MoWVTiB（即钢102）540-550℃600-620℃11．后（小）屏式过热器SA213-TP304H（相当于1Cr19Ni9）540-550℃705℃11．后（小）屏式过热器SA213-TP347H(相当于1Cr19Ni11Nb) 540-550℃705℃
锅炉受热面高温腐蚀原因分析及防范措施
锅炉受热面高温腐蚀原因分析及防范措施 Cause Analysis and Protective Measues to High-temperature Corrosion On Heating Surface of Boiler 张翠青 （内蒙古达拉特发电厂，内蒙古达拉特 014000） [摘要]达拉特发电厂B&WB-1025/18.44-M型锅炉在九八及九九年#1、#2炉大修期间，检查发现两台炉A、B两侧水冷壁烟气侧、屏式过热器迎火侧、高温过热器迎火侧存在大面积腐蚀，根据腐蚀部位、形态和产物进行分析，锅炉受热面的腐蚀属于高温腐蚀，其原因主要与炉膛结构、煤、灰、烟气特性及运行调整有关，并提出了防范调整措施。 [关键词] 锅炉受热面；高温腐蚀；机理原因分析；防范措施
达拉特发电厂#1～#4炉是北京B&WB公司设计制造的B&WB-1025/18.4-M型亚临界自然循环固态排渣煤粉炉。锅炉采用前后墙对冲燃烧方式。设计煤种为东胜、神木地区长焰煤。在九八及九九年#1、#2炉大修期间，检查发现两台炉A、B两侧水冷壁烟气侧、屏式过热器迎火侧、高温过热器迎火侧存在大面积腐蚀，两台炉腐蚀的产物、形状及部位相似。腐蚀区域水冷壁在标高16～38米之间及屏式过热器、高温过热器沿管排高度，腐蚀深度在0.4～1.0mm之间，最深处达1.7mm，腐蚀面积达500平方米左右。腐蚀给机组安全运行带来严重隐患。 1.腐蚀机理原因 1.1锅炉炉膛结构 锅炉炉膛结构设计参数见下表： 高40%多，同时上排燃烧器至屏过下边缘高度值比推荐范围的下限还低1.8米，这就导致燃烧器布置过于集中、燃烧器区域局部热负荷偏大、该区域内燃烧温度过高，实测炉膛温度达1370～1430℃。燃烧温度偏高直接导致水冷壁管壁温度过高，理论计算该区域水冷壁表面温度为452℃。大量的试验研究表明当水冷壁管壁温度大于400℃以后，就会产生明显的高温腐蚀。 1.2 煤、灰、烟气因素 蒙达公司实际燃煤是东胜、神木煤田的长焰煤和不粘结煤的混煤。：燃煤中碱性氧化物含量较高，灰中钠、钾盐类含量高，平均值达3.85%，含硫量偏高。 1.3 运行调整不当 为了分析运行调整因素对腐蚀的影响，在A、B侧水冷壁标高20、25、28米处安装了三排烟气取样点，每排三个，共18个。分析烟气成分后发现，燃用含硫量高的煤种时，由于燃烧配风调整不合理，省煤器后氧量偏大（实侧值 气体，加剧了高温腐蚀的产生与发展。 4.35%），导致燃烧过程中生成大量的SO 2 2.腐蚀类型 所取垢样中，硫酸酐及三氧化二铁的含量最高，具有融盐型腐蚀的特征，属于融盐型高温腐蚀。从近表层腐蚀产物的分析结果看，S和Fe元素含量最高，具有硫化物型腐蚀特征，说明存在较严重的硫化物型腐蚀。因此，达拉特发电厂的锅炉高温腐蚀是以融盐型腐蚀为主并有硫化物腐蚀的复合型腐蚀。 3.防止受热面高温腐蚀的措施 2.1.采用低氧燃烧技术组 由于供给锅炉燃烧室空气量的减少，因此燃烧后烟气体积减小，排烟温度下 的百分数和过量空气百分数之间降，锅炉效率提高。燃油和煤中的硫转化为SO 3 的转化明显下降。的关系是，随着过量空气百分数的降低，燃料中的硫转化为SO 3
锅炉高温受热面金属超温原因分析示范文本
锅炉高温受热面金属超温原因分析示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
锅炉高温受热面金属超温原因分析示范 文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 珠海电厂一期工程2×700 MW机组锅炉是日本三菱公 司制造的亚临界强制循环，一次中间再热汽包炉。锅炉按∏ 型户外布置设计。 锅炉为单炉膛四角布置燃烧器，燃烧器上下可以摆动± 30。。锅炉高度61 700 mm，炉膛断面尺寸21 463×18 605 mm。采用四角切圆燃烧，切圆直径1 010.46 mm和 1 402.7 2 mm，逆时针旋转。采用直吹式制粉系统，配有 6台三菱重工生产的MRS碗式中速磨煤机。 锅炉额定工况下主蒸汽温度540℃，再热蒸汽温度 568℃，给水温度278℃。 锅炉受热面布置和国产300，600 MW机组基本一
样。 自机组调试以来，锅炉高温受热面、锅炉三级过热器和三级再热器受热面管道在锅炉宽度方向产生对称的金属超温现象，即在满足蒸汽温度的情况下受热面金属超温，并由此引发了3次锅炉爆管事故，严重影响了机组的安全运行。 1 原因分析 通过燃烧调整试验，优化燃烧试验，均没有取得预期的效果。因而进一步从炉内、锅内和结构3方面查找原因。 1.1 炉内原因分析 采用抽气式热电偶在高温烟气段(炉膛出口处)进行烟气温度场测试。测试结果和设计烟气温度场没有原则性差异。 1.2 锅内原因分析
锅炉蒸发受热面的结构介绍
锅炉蒸发受热面的结构介绍 进入锅炉的工质（如给水）在锅炉中吸热汽化的受热面称为锅炉蒸发受热面。在热水锅炉和超临界压力锅炉中不存在蒸发受热面,水冷壁用作加热工质的辐射受热面.锅炉蒸发受热面以布置在炉膛中的吸收辐射热的水冷壁为主,称为辐射蒸发受热面.在低压锅炉中,由于水冷壁吸热不能满足全部工质汽化热的需要,因而在对流烟道中还需布置吸收对流传热量的锅炉管束,称为对流蒸发受热面.另一种对流蒸发受热面为中、高压锅炉中的凝渣管束.凝渣管束由炉膛后水冷壁出口烟窗处“拉稀”形成,其作用为保护炉膛出口处的对流过热器不结渣堵塞（文章来源：河南永兴锅炉集团https://www.wendangku.net/doc/2b4821192.html,转载请注明！） 一、对流式过热器结构? 对流式过絷器由一系列蛇形钢管和两个或更多的集箱构成。蛇形管由无缝钢管弯制而成。过热器管束常作顺列布置。 过热器管一般为光管，这种管子具有积灰少，易制造和价廉的特点，但如烟速低时，则光管的传热效果差。为了强化烟气的传热，可采用带纵肋的鳍片管或带环状圆肋的肋片管作为过热器，这样可减小过热器的受热面和尺寸。 二、辐射式过热器结构? 辐射式过热器主要布置在炉膛壁面上，吸收炉膛中辐射热量加热蒸汽，所以也称墙式过热器。如与对流式过热器一起采用，有利于改善汽温调节特性。这种过热器金属耗量少但因炉膛热负荷高和管内蒸汽冷却性能差，应注意运行安全性。在起动时应采用给水冷却或用其他锅炉的蒸汽冷却等方法来保证辐射式过热器管得到冷却。辐射式过热器管的我么范围与对流过热器的相同。 三、锅炉管束与凝渣管束结构 凝渣管束布置在炉膛出口处，由后墙水冷壁管拉稀成为*列的几排对流管束。凝渣管束管子外直径与后水冷壁管管径相同。其纵向节距和横向节距与管子外直径的比值一般为3~5。 凝渣管束用于中、低压锅炉和旧式高压锅炉。在现代高压和超高压锅炉中常采用屏式过热器降低炉膛出口烟气温度以防止后置的密集过热器受热面管束结焦堵塞。 四、自然循环锅炉的水冷壁结构 一般锅炉水冷壁回路均由不受热的下降管和作为上升管的受热水冷壁管构成。下降管从上锅筒将炉水经集箱引入水冷壁。下降管和水冷壁管的上端和上锅筒胀接或焊接，下端和下集箱焊接。炉膛中部的斜管束为对流蒸发受热面管束。 五、强制循环锅炉的水冷壁结构 多次强制循环锅炉的水冷壁均为垂直上升管屏，其结构与自然循环锅炉的水冷壁结构相似。 六、锅炉水冷壁管的高温腐蚀及防止 锅炉受热面的高温腐蚀及发生在烟温>700℃的区域内。布置在炉膛火焰中心区的水冷壁管金属与含硫高温烟气接触会发生水冷壁管的高温腐蚀。减轻这类腐蚀的方法有：各燃烧器中燃料和空气分配均匀；火焰不直接冲刷管壁；过量空气系数不宜过小；采用添加剂和应用渗铝管作为水冷壁等。 第五节锅炉的过热器结构： 在电站锅炉中，过热器的作用为将饱和和蒸汽加热到具有一定温度的过热蒸汽以提高电站效率。在工业锅炉中，根据用户需要也可装设过热器，但汽温一般不超过400℃。 过热器可根据布置位置和传热方式分为几类，工业锅炉的过热器均为对流式过热器，现代大型电站锅炉的过热器则常由对流式，半辐射式和辐射式过热器组成。 七、屏式过热器结构
锅炉受热面管子事故分析
由水冷壁、过热器、再热器、省煤器四类管（简称“四管”）的泄漏与爆破事故一直是电厂锅炉安全管理工作的重要组成之一。数据统计，做好锅炉四管安全工作，将有效降低49%的安全事故发生率，其重要性不言而喻。 锅炉受热面管子是在高温、应力和腐蚀介质作用下长期工作的，当管子钢材承受不了其工作状态的负荷时，就会发生不同形式的损坏而造成事故。火力发电厂锅炉受热面管子常见事故主要有以下几种类型：长时超温爆管、短时超温爆管，材质不良管和腐蚀热疲劳损坏。 长时超温爆管 超温是指金属材料在超过额定温度下运行。额定温度指钢材在设计寿命下运行的允许最高温度，也可指工作时的额定温度，只要超出上述温度的一种即为超温运行。 长时超温的管子钢由于原子扩散加剧，导致钢材组织发生变化，使蠕变速度加快，持久强度降低，因此管子达不到设计寿命就提前爆破损坏。爆管大多发生在高温过热器管出口段的向火侧及管子弯头处，水冷壁管、凝渣管和省煤器等也时有发生。 在长时间超温爆管过程中，蒸汽和烟汽等腐蚀介质起了加速的作用。当管壁温度超过其氧化临界温度时，蒸汽和烟汽会使管壁产生一层较厚的氧化铁；在管子胀粗时，这层氧化铁将沿垂直于应力的方向裂开；于是重新裸露的金属在拉应力和蒸汽或烟汽的作用下产生应力腐蚀，加速裂纹扩展，最终导致爆裂。故破口具有脆性断裂特征，且往往有腐蚀产物存在于裂纹内。 短时超温爆管 锅炉受热面管子在运行中冷却条件恶化、干烧，使管壁温度短期内突然升高，温度达到临界点（Ac1）以上，钢的抗拉强度急剧下降，管子应力超过屈服极限，产生剪切断裂而爆管，这种爆管称为短时超温爆管。短时超温爆管大多发生在冷壁管燃烧带附近及喷燃器附近的向火侧和凝渣管上，省煤器和某些高压锅炉的屏式过热器也偶有发生。由于短时超温的管壁
锅炉高温受热面金属超温原因分析通用版
解决方案编号：YTO-FS-PD867 锅炉高温受热面金属超温原因分析通 用版 The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
锅炉高温受热面金属超温原因分析 通用版 使用提示：本解决方案文件可用于已经体现出的，或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等，所提出的一个解决整体问题的方案（建议书、计划表），同时能够确保加以快速有效的执行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 珠海电厂一期工程2×700 MW机组锅炉是日本三菱公司制造的亚临界强制循环，一次中间再热汽包炉。锅炉按∏型户外布置设计。 锅炉为单炉膛四角布置燃烧器，燃烧器上下可以摆动±30。。锅炉高度61 700 mm，炉膛断面尺寸21 463×18 605 mm。采用四角切圆燃烧，切圆直径1 010.46 mm和1 402.72 mm，逆时针旋转。采用直吹式制粉系统，配有6台三菱重工生产的MRS碗式中速磨煤机。 锅炉额定工况下主蒸汽温度540℃，再热蒸汽温度568℃，给水温度278℃。 锅炉受热面布置和国产300，600 MW机组基本一样。 自机组调试以来，锅炉高温受热面、锅炉三级过热器和三级再热器受热面管道在锅炉宽度方向产生对称的金属超温现象，即在满足蒸汽温度的情况下受热面金属超温，并由此引发了3次锅炉爆管事故，严重影响了机组的安全