薯专锅炉起动过程中积水或汽水混合物的阻力较大，与１
．．；个Ｕ型回路的受热面管屏比较，前者约为后者的３
耍×倍。水塞不能自行排除锅炉起动过程中过热器进出口
‘、九联箱内的压力差，会造成过热器管束内介质停滞。使过
热器管瞬间超温。 综合以上分析，认为高温过热器爆管原因为： （１）水塞引起高温过热器管局部过热，造成短期超
锅炉高温过热器爆管原因分析及防范措施
高慧
阳城发电有限责任公司，山西阳城０４８１０２
［摘
要］ 针对某电厂４起高温过热器爆管事故，通过宏观分析、化学成分分析、机械性能和金相
试验及计算，表明４起爆管均由短期超温引起。对此，采取了优化锅炉放水的压力和温
度、加强锅炉过热器水压试验后机组起动的燃烧控制等措施，以避免过热器Ｕ形管内
（２）优化锅炉放水的压力和温度，尽可能避免锅炉 强制冷却。降低过热器Ｕ形管内积水高度。
（３）加强锅炉过热器水压试验后机组起动的燃烧 控制，减少水塞带来的危害。
（４）合理控制减温水的投运时间。控制减温水调节 阀的故障率，保证可靠运行。
（５）锅炉起动时控制升温升压速度．在压力、温度 较低时将可能存在的积水烘干。
力技术，２００１（４）：５５—５８． ［３］西安热工研究院有限公司．阳城国际发电有限责任公司４
得厂（口）值，再代入式（１），得到爆管时过热器管壁温度
丁接近１ ０６４ Ｋ（７９１℃），即爆管部位在机组起动过程
中（主蒸汽温度开始大于４００℃至爆管的时间段内）平
均金属壁温接近７９１℃。由于是估计，且管子累计运
… 行时间较短，因此不考虑起动前管的寿命损耗。
莓
比较Ｔ２２管和Ｔ９１管的高温屈服强度曲线可以
采取以上措施后，高温过热器爆管现象得到明显 控制。
（下转第９６页）
万方数据
８６
（３）ＳＣＲ烟气脱硝系统的控制要从满足设计脱硝 效率和脱硝系统的安全、稳定运行２个方面综合考虑， 催化剂是整个ＳＣＲ脱硝系统的核心，运行控制必须维 护催化剂长期有效，避免高温烧结、磨损和固体颗粒沉 积堵塞、结垢积灰等现象的出现。另外，要控制合理的 喷氨量，以保证脱硝率、Ｎｑ排放浓度满足设计要求， 避免造成氨浪费和二次污染。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｒｅｃｔｉｎｇ ａｇａｉｎｓｔ ｆｏｕｒ ｆａｉｌｕｒｅｓ ｏｆ ｔｕｂｅ—ｂｕｒｓｔ ｏｎ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｕｐｅｒｈｅａｔｅｒ ｉｎ ｏｎｅ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｙａｎｇｃｈｅｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒ ａｎｄ ｍｅｔａｎｏｇｒａｐｈｉｃ ｔｅｓｔ，ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｉｔ ｉｓ ｂｅｌｉｅｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｆａｉｌｕｒｅｓ ｏｆ ｔｕｂｅ—ｂｕｒｓｔ ａｌｌ ａｒｅ ｒｅｓｕｌｔｅｄ ｆｒｏｍ ｓｈｏｒｔ—ｔｉｍｅ ｏｖｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｆｏｒ ｔｈｉｓ，ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｂｌｏｗ ｏｆｆ ｗａｔｅｒ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｂｏｉｌｅｒ，ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｕｒｉｎｇ ｓｔａｒｔ—ｕｐ ｏｆ ｕｎｉｔｓ ａｆｔｅｒ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｔｅｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｂｏｉｌｅｒ ａｎｄ ｓｕｐｅｒｈｅａｔｅｒ，ａｖｏｉｄｉｎｇ ｓｈｏｒｔ—ｔｉｍｅ ｏｖｅｒｔｅｍｐｅｒａ— ｔｕｒｅ ｒｅｓｕｌｔｅｄ ｆｒｏｍ ｗａｔｅｒ ｐｌｕｇ ｉｎ ｕ—ｓｈａｐｅｄ ｔｕｂｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｈｅａｔｅｒ。ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．Ａｆｔｅｒ ｒｅａｌｉ— ｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓａｉｄ ｍｅａｓｕｒｅｓ。ｔｈｅ ｔｕｂｅ—ｂｕｒｓｔ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ｏｆ ｈｉｇｈ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｕｐｅｒｈｅａｔｅｒ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｅｆｆｅｃ— ｔｉｖｅｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ；ｂｏｉｌｅｒ；ｈｉｇｈ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｕｐｅｒｈｅａｔｅｒ；ｔｕｂｅ—ｂｕｒｓｔ；ｓｈｏｒｔ—ｔｉｍｅ ｏｖｅｒｔｅｍｐｅｒａ— ｔｕｒｅ；ｗａｔｅｒ ｐｌｕｇ
＝；＝＝＝＝＝＝＝＝：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝：＝＝＝
作者简介：高慧（１９７３一），男，山西晋城人．工程师，主要从事电厂检修技术管理工作。
Ｅ—ｍａｉｌ：
ｇａｏｈｕｉ＠ｙａｎｇｃｈｅｎｇｐｏｗｅｒ．ｃｏｒｎ
万方据
８４
座节流孔板及Ｕ型弯管底部检查：未发现异物堵塞和 异常情况。
圉ｌ ４号炉高温过热器爆管爆口形貌
２ 试验分析
（１）宏观检查发现，爆破管沿纵向开裂爆破，爆口 呈喇叭状，边缘为薄刀刃状，最薄处壁厚不足１ ｔｒｉｍ；爆 口为韧性撕裂破断，管径胀粗量高达２５％，具有典型 的短时过热开裂特征。其它管段有一定程度的减薄， 胀粗不明显，壁厚均符合相关标准的技术要求。
（２）化学成分分析结果如表１所示。爆破管段的 Ｍｎ、Ｖ和５号管段的Ｍｏ、Ｖ元素含量均低于ＡＳＭＥ ＳＡ一２１３ Ｔ９１的要求，但均没有超出ＧＢ／Ｔ ２２２—２００６ 中“钢的残品化学成分允许偏差”的要求。
环境保护，２００７，２３（３）：２４—２７
［４］温智勇，徐程宏，殷立宝，等．烟气脱硝工程的调试及其分 析［Ｊ］．广东电力，２００７，２０（６）：５１—５４．
［５］鲁佳易，卢啸风，刘汉周，等．ＳＣＲ法烟气脱硝催化剂及其 应用特性的探讨［Ｊ］．电站系统工程，２００８，２４（１）：５—８．
［６３吴阿峰，李明伟，黄涛，等．烟气脱硝技术及其技术经济分 析［Ｊ］．中国电力，２００６，３９（１１）：７１—７５．
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ｆ上接第８６页） ［参 考 文献］
［１］ 李彦林．锅炉热管失效分析及预防［Ｍ］．北京：中国电力 出版社，２００６．
［２］ 肖哲民．锅炉对流过热器水塞的形成与消除［Ｊ］．华北电
表ｌ 高温过热器管化学分析结果
ｗｔ％
（３）对爆破管样进行拉伸试验，结果见表２。其它 ５个管段向火面和背火面的常温和高温（５２５℃）屈服 强度、抗拉强度和延伸率均符合ＡＳＭＥ ＳＡ一２１３规定 的技术要求。
表２高温过热器管拉伸试验结果
管段编号试样位向 温度／℃悬怒嚣怒延豫Ａ
２０％；５２５℃，Ｒ。ｎ．２≥２８８ ＭＰａ ２．ＡＳＭＥ ＳＡ一２１３ Ｔ２２：室温．Ｒ。≥４１５ ＭＰａ，Ｒ以２≥２０５ ３０％；５２５℃，ＲⅢ．２≥１６７ ＭＰａ
为３０；ｒ为爆管前运行时间（主蒸汽温度开始大于４００
℃至爆管的时间段），ｒ＝８．３ ｈ；口为管子实际应力，
ＭＰａ；夕为管子实际工作压力，户＝１０ ＭＰａ；Ｄ。为管子 实测外径值。Ｄ，＝５７．２９ ｍｍ；Ｓ为管子实测壁厚值，Ｓ
＝５．７０ ｍｍ。
由式（２）计算得到管子的实际应力值为４５．２５
ＭＰａ，然后根据Ｔ／Ｐ ９１钢的Ｌ—Ｍ参数曲线外延查
［７］吴碧君，王述刚，方志星，等．烟气脱硝工艺及其化学反应 原理分析［Ｊ］．热力发电，２００６（１１）：５９—６０．
［８３朱小文．燃煤发电厂ＳＣＲ脱硝技术原理及催化剂的选择 ［Ｊ］．环境科学与技术。２００６，２９（９）：９８—９９．
［９３王钟．王颖．火电厂烟气脱硝技术探讨［Ｊ］．吉林电力，
２００５（６）：１—５．
发电技术论坛
第 ３８ 卷
第 热力发电．二Ｏ
１１ 期
ｏ九
１高温过热器爆管概况
’
某电厂６×３５０ ＭＷ机组锅炉为亚Ｉ临界、一次年
间再热、双拱型单炉膛Ｗ型火焰、平衡通风、固态排 渣、露天布置、自然循环汽包型燃煤炉，其末级高温过 热器材质为Ｔ９１和Ｔ２２。
自２００６年１０月至２００８年３月。该电厂发生了４ 起高温过热器爆管事故，且均发生在机组起动并网１０ ｈ内，其形貌特征相似（图１）。爆管前未对高温过热 器、屏式过热器等进行过大的检修。经观察。爆口附近 有胀粗，远离爆口处胀粗不明显。同屏其它管未见胀 粗。停炉后用内窥镜对高温过热器入口联箱内部、管
Ｔ９１爆管远离爆口处的金相组织为索氏体。位向 不明显。爆口处组织为铁素体＋碳化物。爆口尖端组 织中存在明显拉长的蠕变孔洞。晶粒沿爆破方向被拉 长。Ｔ２２管的金相组织为铁素体＋贝氏体，按《电站用 ２．２５Ｃｒ一１Ｍｏ钢球化评级标准》评级，球化级别为１～ ２级，组织正常。管内外壁有少量脱碳，并夹有杂物。
ＣＡＵＳＥ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＡＮＤ ＰＲＥＶＥＮＴＩＶＥ ＭＥＡＳＵＲＥＳ ＦＯＲ ＴＵＢＥ—ＢＵＲＳＴ ｏＮ ＨＩＧＨ—ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ ＳＵＰＥＲＨＥＡＴＥＲ ＯＦ ＢＯＩＬＥＲＳ
ＧＡＯ ＨＵｉ
Ｙａｎｇｅｈｅｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏ Ｌｔｄ，Ｙａｎｇｃｈｅｎｇ ０４８１０２，Ｓｈａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ＰＲＣ
温爆管； （２）燃烧不均造成局部过热。严重时造成爆管； （３）设计或其它原因造成蒸汽分配不均，造成短期
过热而爆管。
、３防范措施
（１）起动阶段，采取“吸”“截”“冲”“烧”“烘”等措施 减少过热器Ｕ形管内水塞现象。“吸”即用虹吸法将 积水吸出去；“截”即不让水再进去；“冲”即设法将水塞 冲通；“烧”即控制烟温将积水蒸发掉；“烘”即用余热、 热风将积水烘干。
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圈２ ４号锅炉起动过程主要参数
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