火力发电厂材球化原因分析

高温过热器管球化分析及防范措施

一、锅炉过热器管概况
某厂3、4号锅炉为WGZ-220/100-9型，3号炉已运行151827小时，4号炉148165小时。锅炉采用“л”型的半开式炉膛液态排渣炉，系单汽包自然循环锅炉，采用水泥联合构架的全露天布置。集中下降管、过热器、高温省煤器悬吊于顶部构架上,预热器和低温省煤器叠置于后竖井之尾部构架上。
出口联箱为Φ324×50，材料为10CrMo910，高温过热器管子Φ42×5，材料为12Cr1MoV。
目前3号锅炉的高温过热器管、集汽联箱导汽管，在2003年大修金相试验检查中发现球化3～3.5级;高温过热器割管取样检验，机械性能试验表明其抗拉强度低于或接近国家标准技术要求的下限; 4号锅炉在2005年大修中对高温过热器割管取样检验，机械性能试验表明其抗拉强度接近国家标准技术要求的下限，球化3～4级。为确保高温过热器管的安全运行，结合金属监督月度会，组织相关人员对3、4号炉高温过热器管球化原因进行分析并提出防范措施。
二、球化原因分析
受热面管球化主要是由于钢中原来的珠光体中的片层状渗碳体在高温下长期运行，逐步改变自己的形状而球化的现象，影响受热面管球化的原因，主要是温度、时间、应力和钢的原化学成份等，随着使用时间的延长，受热面管会产生自然球化现象，但实际运行环境控制不当会促进球化的产生，根据我厂实际运行情况，分析球化主要有以下原因：
1、过热器管和集汽联箱导汽管累计运行时间长约15万小时左右，设备已老化。
2、在实际运行中，燃烧调整不均，造成火焰中心偏斜，导致部分过热器管管壁热负荷过高。
3、运行参数控制不当，蒸汽温度压红线运行，当燃烧不稳或负荷波动时易造成过热器管壁温度瞬时超温。
4、制粉系统启停、一次粉管下粉不均、炉内挂焦掉焦及堆灰等非正常工况运行容易造成参数波动，引起超温。
5、运行人员监盘不认真或参数变化对减温水调节不当，引起主蒸汽超温。
6、2000年后煤炭市场发生变化，火电来煤质量差，给机组正常运行调整带来很大困难，造成燃烧不稳、火焰中心变化等。
三、防范措施
1、发电部应加强运行管理，重视技术培训，提高工作人员监盘责任心，应充分认识超温给设备安全运行带来的危害，防止超温运行。
2、发电部锅炉专业应建立专门的超温记录簿，对超温原因组织人员进行认真分析。
3、修定超温温度控制考核参数，1、2号炉超温幅度原先控制在440±10℃，现修订控制在440±5℃；3、4、5、6号炉超温幅度原先控制在540±10℃，现修订控制在540±5℃。
4、加强测温点的测量检查，确保仪器温度指示正确，检修部热工专业大修时对测温点进行全面检查处理，确保各温度测点的准确。
5、大修时加强管子的氧化情况检查，认真观察管壁颜色变化、磨损等情况。
6、结合大小修对过热器管子进行蠕胀测量，并做好记录，对胀粗超标的管子及时进行更换。
7、做好过热器管子割管取样监测，结合大修明确割管取样部位，进行金相、机械性能试验，对比材质变化情况，分析材质损坏程度。
8、加强对煤质的分析和配煤管理工作，控制来煤质量，当煤质变化较大时，应及时与运行人员沟通，做好燃烧调整。
9、目前3、4号炉高温过热器管排外圈球化较严重管子已进行了更换，其它部分管段仍然存在球化现象，应结合机组检修，做好球化受热面管更换计划。