400t／h炉高温过热器管寿命诊断研究.pdfVIP

2000 年第 10 期 华东电力 39 400 炉高温过热器管寿命诊断研究 t h 1 2 陈乃武 ; 韩传高 ( 1 天生港发电厂, 江苏　南通　226003; 2 西安热工研究院, 陕西　西安　710032) 关键词: 高温过热器; 蠕变寿命损耗; 剩余寿命; 寿命评估 ( ) 高温过热器管剩余寿命评估的全过程, 摘　要: 介绍采用超声内壁氧化皮测厚法对天生港电厂 8 号炉 400 t h 为该炉本年度大修提供了科学依据, 并提出进一步的工作建议。 中图分类号: T K223 3+ 2　　文献标识码:B 　　文章编号:(2000) 　　高温锅炉管的失效与其使用特性紧密相关, 阻较大, 阻隔了蒸汽介质与管壁金属的热量交换, 只有充分认识使用特性, 找到有效的诊断方法, 才 从而导致管壁金属温度升高, 而温度升高又加速 能预防过热器的爆管事故。 了其氧化过程。随着运行时间的增长, 各管段的金 过热器运行中有如下特征: 属壁温不断升高。可见, 超温的形成与氧化皮的增 ( 1) 高温下组织性能变化造成蠕变寿命损 厚紧密相联, 它最终将导致管子蠕变失效, 过热爆 耗。过热器管在高温下运行, 会发生组织性能变 管。 化, 即老化, 最终因负担不了运行应力和温度而蠕 (4) 超温使管子的设计裕度大大降低。过热 变失效。这种组织性能的变化温度愈高, 发展速度 器管在额定的设计温度和压力下工作才能保证其 愈快。 设计寿命的实现, 但由于实际的运行工况及燃烧 (2) 各管排、管段沿炉膛的温度分布不均匀。 工况的改变, 并不能保证在各部分均达到设计保 这种不均匀性普遍存在, 且随机组容量的增大而 证值。 增加。同一管排的不同管子, 金属壁温可相差几 ( 5) 高温硫腐蚀使管壁局部减薄。过热器的 十℃; 即使是同一根管子, 沿长度方向上也可相差 管壁减薄除内外壁氧化之外, 还有外壁的高温硫 十几℃甚至 20～ 30 ℃。这种壁温差的存在导致各 腐蚀。这种腐蚀可通过外观检查、化验腐蚀垢层及 管段的使用寿命大相径庭, 有的管段可能早期失 烟气的硫含量来监督。对于已经发生了高温硫腐 效, 而另一些管段仍可继续使用几个大修期。 蚀的管子, 可用有效壁厚来描述这种局部减薄。 (3) 内壁氧化皮的存在导致管壁金属温度升 不论哪种方式的壁厚减薄, 均使管子运行应 高。对于过热器, 由于蒸汽介质作用, 在管子内壁 力增加。应力的增加将加速蠕变过程, 当运行应力 会形成一层致密的氧化皮。由于氧化皮的传热热 大于管子使用温度下的极限应力时, 将发生爆管。 [ 1 ] (4) 将旧煤粉炉改造为 锅炉, 在设计上 新炉加装烟气脱硫装置 。其改造费用为新建电 CFB 厂的 40%～ 60% , 其中将煤粉炉改造成 CFB 锅 是可行的, 且改造工作量不大; 炉, 被 Fo ster W hee