ABSTRACT: This paper analyzes the causes of the leakage of the superheater in the production of Power Plant Boiler, and discusses the Preventive Measures for operation and maintenance, so as to reduce the unplanned outage times and improve the safety and reliability of the boiler operation。
KEYWORD: Boiler; superheater; leakage; analysis
摘要：通过分析电站锅炉过热器生产运行中发生泄漏的原因,探讨运行和检修防范措施,减少非计划停运次数,提高锅炉运行的安全、可靠性。
关键词：锅炉；过热器；泄漏；分析
某电厂两台300MW燃煤机组锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产的型号为DG1025/17.4--Ⅱ14亚临界压力中间一次再热自然循环汽包锅炉。高温过热器悬吊在炉膛折烟角上方及水平烟道区域内，共42排，顺列布置，7管圈绕制，管间采用圆钢及滑动块定位，为减小流量偏差使同屏各管的壁温比较接近，在管排的入口处均设置了不同尺寸的节流圈。有Φ41mm、Φ22mm、Φ20.5mm、Φ20mm、Φ19.5mm五种规格。1 事件经过
2019年7月14日，#1机组负荷300MW，主汽压力16.8MPa，主给水主蒸汽流量873t/h。22时30分，锅炉巡检人员检查发现#1锅炉炉膛出口处有异常声响，核对机组补水量，发现补水量有明显增大趋势，查看炉管泄漏装置，发现此区域炉管检漏装置报警。
7月15日凌晨1时10分，经相关技术人员排查确认锅炉受热面泄漏，停机检修处理。
7月17日22时21分，相关技术人员进入炉膛检查发现高温过热器热段迎烟侧第14排第5根过热器管泄漏，泄漏后吹损临近第4根过热器管及第15排第1-9根过热器管。
2 检查情况
首爆口形貌见图1，爆口长约为50mm，张口最大处约10mm，爆口附近表面发黑，有明显氧化层及大量纵向“树皮”样纹路，张口最大处管壁明显减薄，但边缘并不锋利。
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图1
根据爆口形貌，初步判定为爆口管路存在介质流通不畅，管路介质冷却不足，最终过热爆管。
为排查高温过热器泄漏原因，将高温过热器冷段过热器迎烟侧第2、5、19根过热器管切割进行内窥镜全面检查。
7月19日11时40分，发现过热器（南→北）第14个进口集箱存在异物。遂决定对此过热器进口集箱连接管切割，将异物取出分析。
7月19日18时05分，泄漏管道集箱连接管切割后，发现异物在靠近集箱封头位置，第5根过热器管口发现有明显冲刷痕迹，将异物取出观察形状为扁钢板，测量尺寸长131mm，宽42mm，厚度3mm，见图2。
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图2
爆口管段规格尺寸Φ57×8，12Cr1MoVG。对爆口管段及附近管径进行蠕胀测量，发现管径为57.2mm-57.5mm，均不超标。
根据现场检查情况，割管取样4根，分别为（南→北）第14屏、第15屏的第4根、第5根管样，管样编号分别为#14-4、#14-5、#15-4、#15-5，编号在文中下同。
室温机械性能及硬度检测结果见表1，编号#14-5拉伸试样为爆口上方约1米处，除#14-5爆口边缘硬度低于标准下限外，其余检测结果均符合标准要求。
使用Niton?XL3t 800?合金分析仪对 #14-5爆管样和#14-4管样进行了材质复核，其主要合金元素均符合标准的要求，见表1。
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表1
#14-5管样金相组织见图3，其中爆口处组织为铁素体+碳化物，为过热组织，爆口对侧组织为回火索氏体，但也有明显过热老化特征。#14-4、#15-4、#15-5管样金相组织见图4～图6，为回火索氏体组织，为正常组织。组织老化评级及内壁氧化皮测量结果见表2。
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图3 #14-5爆口边缘 500×
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图4 #14-4 500×
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图5 #15-4 500×
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图6 #15-5 500×
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3 原因分析
1、过热器进口集箱前段为大屏过热器，管道尺寸为Φ51×10，内径为31mm，小于扁钢板宽度，不会是由于检修遗留造成的，判断此扁钢板为基建遗留。
2、对爆口管材合金分析结果均符合标准要求，排除材质用错可能。
3、由于第5根过热器管进口集箱节流圈为20mm，扁钢板宽度为42mm，导致运行中扁钢板堵在管口节流圈处，造成此根过热器管通流不畅，引起管道超温过热，管材金相组织劣化，硬度降低，出现爆口泄漏。
4 防范措施
1、在机组检修时加强金相监督检查，对其它入口集箱以抽检方式进行内窥镜检查，并对其他管屏进行宏观及蠕胀检查，运行期间壁温相对偏高的集箱和管屏重点监视。
2、在机组检修时，严格执行防异物防范措施，并监督执行到位，避免因设备检修造成异物进入汽水系统。
参考文献：
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