5.防止措施
預防短期過熱的方法有改進受熱面,使介質(zhì)流量分配合理;穩(wěn)定運行工況,改善爐內(nèi)燃燒,防止燃燒中心偏離;進行化學清洗;去除異物、沉積物;防止錯用鋼材:發(fā)現(xiàn)錯用及時采取措施。
2.3磨損
1.失效機理
包括飛灰磨損、落渣磨損、吹灰磨損和煤粒磨損。以飛灰磨損為例進行分析。飛灰磨損是指飛灰中夾帶Si02, Fe03, Al2O3等硬顆粒高速沖刷管子表面,使管壁減薄爆管。
2.產(chǎn)生失效的原因
(1)燃煤鍋爐飛灰中夾帶硬顆粒;
(2)煙速過高或管子的局部煙氣速度過高(如積灰時煙氣通道變小,提高了煙氣流動速度;
(3)煙氣含灰濃度分布不均,局部灰濃度過高。
3.故障位置
常發(fā)生在過熱器煙氣入口處的彎頭、出列管子和橫向節(jié)距不均勻的管子上。
4.爆口特征
(1)斷口處管壁減薄,呈刀刃狀;
(2)磨損表面平滑,呈灰色;
(3)金相組織不變化,管徑一般不脹粗。
5.防止措施
通常采用減少飛灰撞擊管子的數(shù)量、速度或增加管子的抗磨性來防止飛灰磨損,如:通過加屏等方法改變流動方向和速度場;加設裝爐內(nèi)除塵裝置;杜絕局部煙速過高;在易磨損管子表面加裝防磨蓋板。還應選用適于煤種的爐型、改善煤粉細度、調(diào)整好燃燒、保證燃燒完全。
2.4腐蝕疲勞(或汽側的氧腐蝕)
1.失效機理
腐蝕疲勞主要是因為水的化學性質(zhì)所引起的,水中氧含量和pH值是影響腐蝕疲勞的主要因素。管內(nèi)的介質(zhì)由于氧的去極化作用,發(fā)生電化學反應,在管內(nèi)的鈍化膜破裂處發(fā)生點蝕形成腐蝕介質(zhì),在腐蝕介質(zhì)和循環(huán)應力(包括啟停和振動引起的內(nèi)應力)的共同作用下造成腐蝕疲勞爆管。
2.產(chǎn)生失效的原因
(1)彎頭的應力集中,促使點蝕產(chǎn)生;
(2)彎頭處受到熱沖擊,使彎頭內(nèi)壁中性區(qū)產(chǎn)生疲勞裂紋;
(3)下彎頭在停爐時積水;
(4)管內(nèi)介質(zhì)中含有少量堿或游離的二氧化碳;
(5)裝置啟動及化學清洗次數(shù)過多。
3.故障位置
常發(fā)生在水側,然后擴展到外表面。過熱器的管彎頭內(nèi)壁產(chǎn)生點狀或坑狀腐蝕,主要在停爐時產(chǎn)生腐蝕疲勞。
4.爆口特征
(1)在過熱器的管內(nèi)壁產(chǎn)生點狀或坑狀腐蝕,典型的腐蝕形狀為貝殼狀;
(2)運行時腐蝕疲勞的產(chǎn)物為黑色磁性氧化鐵,與金屬結合牢固;停爐時,腐蝕疲勞的產(chǎn)物為磚紅色氧化鐵;
(3)點狀和坑狀腐蝕區(qū)的金屬組織不發(fā)生變化;
(4)腐蝕坑沿管軸方向發(fā)展,裂紋是橫斷面開裂,相對寬而鈍,裂縫處有氧化皮。
5.防止措施
防止氧腐蝕應注意停爐保護;新爐起用時,應進行化學清洗,去除鐵銹和臟物,在內(nèi)壁形成一層均勻的保護膜;運行中使水質(zhì)符合標準,適當減小PH值或增加鍋爐中氯化物和硫酸鹽的含量。
2.5應力腐蝕裂紋
1.失效機理
這是指在介質(zhì)含氯離子和高溫條件下,由于靜態(tài)拉應力或殘余應力作用產(chǎn)生的管子破裂現(xiàn)象。
2.產(chǎn)生失效的原因
(1)介質(zhì)中含氯離子、高溫環(huán)境和受高拉應力,這是產(chǎn)生應力腐蝕裂紋的三個基本條件;
(2)在濕空氣的作用下,也會造成應力腐蝕裂紋;
(3)啟動和停爐時,可能有含氯和氧的水團進入鋼管;
(4)加工和焊接引起的殘余應力引起的熱應力。
3.故障位置
常發(fā)生在過熱器的高溫區(qū)管和取樣管。
4.爆口特征
(1)爆口為脆性形貌,一般為穿晶應力腐蝕斷口;
(2)爆口上可能會有腐蝕介質(zhì)和腐蝕產(chǎn)物;
(3)裂紋具有樹枝狀的分叉特點,裂紋從蝕處產(chǎn)生,裂源較多。
5.防止措施
防止應力腐蝕裂紋應注意去除管子的殘余應力;加強安裝期的保護,注意停爐時的防腐;防止凝汽器泄漏,降低蒸汽中的氯離子和氧的含量。
2.6熱疲勞
1.失效機理
熱疲勞是指爐管因鍋爐啟停引起的熱應力、汽膜的反復出現(xiàn)和消失引起的熱應力和由振動引起的交變應力作用而發(fā)生的疲勞損壞。
2.產(chǎn)生失效的原因
(1)煙氣中的S、Na、V、Cl等物質(zhì)促進腐蝕疲勞損壞;
(2)爐膛使用水吹灰,管壁溫度急劇變化,產(chǎn)生熱沖擊;
(3)超溫導致管材的疲勞強度嚴重下降;
(4)按基本負荷設計的機組改變?yōu)檎{(diào)峰運行。