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摘要：分析小型火电厂高温过热器爆管的原因，首先要对失效的管子进行检查和分析，从外观特征、化学成分、力学性能等方面仔细检查。影响过热器爆管的主要因素有管材及焊缝、运行状况、操作人员技能、施工情况、结构设计等，并从这些方面积极有效的进行防治。
关键词：小型火电厂；高温过热器；爆管原因；防治措施
Abstract: High Temperature Superheater tube of small thermal power plants, first to the failure of the tube inspection and analysis, from the appearance characteristics, chemical composition, mechanical properties, such as double-check. The main factors that affect the Superheater Tube pipes and welds, operating conditions, operator skills, the construction of the structural design, and from these positive and effective prevention and treatment.Keywords: Small thermal power plants; high temperature superheater; burst pipes reasons; control measures
中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：
一、前言
小型火电厂高温过热器爆管的现象不断发生，严重威胁火力发电厂的安全性，影响电力的正常供应。预防爆管，防治爆管事故的发生，是各发电企业确保安全生产，稳定生产的一项必须的工作。
综合分析小型火电厂高温过热器爆管的现象，仔细观察失效管子的情况特征，对管材进行材料分析与检验，从多方面采取有效措施防治高温过热器爆管的发生。
二、小型火电厂高温过热器爆管的原因分析与防治
锅炉过热器是利用炉膛燃烧产物的热量将饱和蒸汽进一步加热成过热蒸汽的装置，由并联的钢管组成，其主要作用是将饱和水蒸汽加热到额定温度，锅炉受热面以及承压部件是由水冷壁过热器，再热器及省煤其组成，而过热器是锅炉承压部件中工作温度最高的受热面。因而，过热器爆管的现象屡有发生，必须对过热器爆管的原因进行综合、全面的分析。
小型火电厂高温过热器爆管的材料检验
小型火电厂高温过热器爆管材料检验：外观检查，从外观上直接可以观察出过热器爆管的最直观特点，爆口形状，断裂面特征，管壁是否明显减薄，管内有无水垢或其他腐蚀物，破口周围的氧化程度，根据表面上出现的状况再来分析深层次的原因；化学成分分析，在爆破的过热器上去取样进行化学成分分析，观察爆管样品各元素的质量分数；力学性能测试，在失效的管子上取样进行力学性能试验，主要是为了观察过热器材料的极限强度变化，材料的性能和塑性是否是受到损伤；金相检验，在弯管内弧处、中性面、爆口取样进行金相观察，与正常的管子组织进行比较、分析。
（二）小型火电厂高温过热器爆管的原因
小型火电厂高温过热器爆管的原因是多方面的，影响过热器爆管的因素主要是管材及焊缝、运行状况、操作人员技能、施工情况、结构设计等。
管材的质量、焊缝的金相组织必须经过严格检验，管材质量的好坏、焊缝的金相组织是否正常直接影响着管材在运行过程中承受压力的能力。对过热器爆管表面上出现的一些的特征进行宏观检查，再经过化学成分分析力学能力测试，确定是否是钢材用错，钢材质量问题影响爆管。如果钢材没有用错，焊缝金相组织正常，焊缝受剪切力造成断裂的可能性就较小，但还要受到安装环境的限制，管材膨胀如果受阻，在强大的热胀冷缩和其他外力的作用下，产生断裂的可能性就比较大。
在运行过程中，锅炉水质和蒸汽品质若是不好，造成管内结垢情况严重，可能会导致管壁过热爆管。锅炉内燃烧及气流状况影响着过热器系统，若是在运行中锅炉内烟气动力、温度场出现偏斜，在尾部竖井受热面沿宽度和深度方向上的烟温和烟速偏差则相应增大。而运行中风率的提高，极可能会延迟燃烧，并在尾部竖井发生二次燃烧，导致高温过热器管屏过热爆管。
小型火电厂发生过热器爆管的现象，虽有一定的客观因素，但是一些人为因素也是不可忽视的。在进行安全发电的过程中，必须要做好人员的技能培训工作，提高操作人员的技能水平，不断进行培训、训练以增加经验，提高工作效率，保证安全生产。现场操作人员要注意，避免超温、超压的现象发生。
后续装置生产不稳定，引起锅炉反复扬火、压火，锅炉水、汽系统的管壁反复升温、降温，管子也不断的热胀冷缩，导致密封盒内管道焊缝在耐火浇注料约束力的限制下产生疲劳断裂。运行中锅炉绝大部分时间实际用媒与设计煤种不符，煤种多变、煤质下降和粒度过细，使着火点延迟，火焰中心上移，当炉膛高度不足时，过热器就会过热。
焊缝在密封盒施工是否正确，也要影响过热器的使用。仔细检查现场穿墙部位密封盒，如果发现密封盒内都是耐火浇注料，则是未按图施工，致密的耐火浇注料导致管材膨胀及轴向伸缩受阻，致使焊缝断裂。小型火电厂过热器通常采用的是T型三通从联箱径向引入引出的方式，这就导致了蒸汽流存在漩涡区，且使管圈流量偏小。在流量偏小的管圈中，将使介质的吸热量减少，管壁温度急剧升高，当温度超过材料承受范围时，管内壁出现氧化皮，氧化皮热阻大，进而促使管壁温度不断升高，致使管壁强度下降，甚至造成管壁出现裂纹扩张从而导致爆管。
（三）小型火电厂高温过热器爆管的防治措施
全面分析了小型火电厂高温过热器爆管的原因，从管材及焊缝、运行状况、操作人员技能、施工情况、结构设计等多方面对症整治，找出防治小型火电厂高温过热器爆管的有效措施，减少高温过热器爆管发生，保证生产的安全、正常运行。
在钢材及焊缝方面，要做到及时更换喷水减温器内套材质，采用最先进材质，加长喷水减温器内套尺寸，解决和消除喷水减温器内套产生氧化皮的问题。提高过热器钢材的质量，保证焊缝的金相组织正常。提高焊接工艺，使工艺要求达到安全生产的需要，明确焊接施工注意事项，提高操作人员的安全意识。
合理控制烟温和烟气流速，合理降低煤质灰分，有效控制煤粉力度，尽可能避免高温过热器管频繁的热胀冷缩。积极控制入库原煤的力度、灰分及含硫量，对原煤进锅炉钱破碎环节的设备进行改进，在原料煤进入环锤破碎机前增加筛网过滤，使通过筛网的颗粒的原煤直接进锅炉煤仓，而粗颗粒则再经过环锤破碎机破碎后才可以进入煤仓。对投运时间进行合理控制，降低减温水调节阀的故障率，保证生产的正常运行。在生产运行中，要注意提高锅炉水质与蒸汽品质，避免管内水垢出现。在压力、温度较低时将可能存在的积水烘干，减少管内水垢存在的可能性。
加强对操作人员的业务培训，提高操作人员的操作技能，减少人为因素的影响，有效避免锅炉频繁压火、扬火，减少管道热胀冷缩的次数。加强安全生产运行管理，提高操作人员的综合素质，降低超温、超压发生的概率，尽可能避免超温、超压现象发生，有效保障发电厂的正常运行。
准确得按图施工，穿墙密封盒必须严格按图施工，在耐火层内布置直径6毫米钢筋，钢筋之间的距离为150mm×150mm。在穿墙管及钢筋上涂上耐火浇注料，其余的则采用耐温盐毡棉。按图施工，是保证安全生产的必要条件之一。只有严格准确按照设计施工，才能对整个系统设计有明确的把握，才能在发生事件后准确找到发生的源头。
及时弥补结构设计上的缺陷，拆除密封盒，用砂轮切割机把穿墙管过度段全部割除，使过渡管与密封盒膨胀系数相同，把密封盒内的焊缝移到密封盒外，这样方便定期检查，缩短检修周期，保障正常的生产运行。
在高温过热器前后增设炉膛烟温测点，减少偏烧，进而较好控制减温水量变化大的问题。正确使用一、二级减温水的技术措施，避免二级喷水流量过大而一级减温水流量过小，致使发生超温现象，从而保护好末级过热器。
对锅炉放水的压力和温度进行优化，有效避免锅炉强制冷却。降低过热器U形管内积水高度，加强控制锅炉过热器水压试验后机组起动的燃烧，尽可能减少水塞给过热器带来的危害。测试和调整锅炉燃烧与烟温分布，避免局部超溫，加强过热器管的运行监督，有效减少超温运行的次数及时间，进而从根本上减少爆管发生。
三、结语
小型火电厂高温过热器爆管的原因众多，必须及时有效的进行处理，综合分析出现的各种情况，针对具体问题，采取最有效的方式，减少爆管现象的发生。对管材及焊缝、运行状况、操作人员技能、施工情况、结构设计等方面，小型火电厂要高度重视，并从这些方面寻找积极有效的进行防治。通过加强对操作人员的管理，进一步保证小型火电厂进行安全生产，促进电力事业的不断发展。
参考文献
[1]曾澄光.火力发电厂高温过热器爆管分析[J].广州大学学报,2005,(07).
[2]张雷.高温过热器爆管原因分析与修复焊接工艺[J].大型铸锻件，2010,(01).
[3]江国栋,唐庆顺,洪茂林,姚建盛.火电厂过热器爆管分析[J].材料热处理技术，2011,(02).
[4]高慧.锅炉高温过热器爆管原因分析及防范措施[J].热力发电，2009,(07).
[5]王慧丽.锅炉高温过热器爆管原因分析[J].科技情报开发与经济，2007,(17).
[6]杨启尧.电厂锅炉高温过热器爆管原因分析[J].设备管理与维修，2011,(27).
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：小型火电厂；高温过热器；爆管原因；防治措施
Abstract: High Temperature Superheater tube of small thermal power plants, first to the failure of the tube inspection and analysis, from the appearance characteristics, chemical composition, mechanical properties, such as double-check. The main factors that affect the Superheater Tube pipes and welds, operating conditions, operator skills, the construction of the structural design, and from these positive and effective prevention and treatment.Keywords: Small thermal power plants; high temperature superheater; burst pipes reasons; control measures
中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：
一、前言
小型火电厂高温过热器爆管的现象不断发生，严重威胁火力发电厂的安全性，影响电力的正常供应。预防爆管，防治爆管事故的发生，是各发电企业确保安全生产，稳定生产的一项必须的工作。
综合分析小型火电厂高温过热器爆管的现象，仔细观察失效管子的情况特征，对管材进行材料分析与检验，从多方面采取有效措施防治高温过热器爆管的发生。
二、小型火电厂高温过热器爆管的原因分析与防治
锅炉过热器是利用炉膛燃烧产物的热量将饱和蒸汽进一步加热成过热蒸汽的装置，由并联的钢管组成，其主要作用是将饱和水蒸汽加热到额定温度，锅炉受热面以及承压部件是由水冷壁过热器，再热器及省煤其组成，而过热器是锅炉承压部件中工作温度最高的受热面。因而，过热器爆管的现象屡有发生，必须对过热器爆管的原因进行综合、全面的分析。
小型火电厂高温过热器爆管的材料检验
小型火电厂高温过热器爆管材料检验：外观检查，从外观上直接可以观察出过热器爆管的最直观特点，爆口形状，断裂面特征，管壁是否明显减薄，管内有无水垢或其他腐蚀物，破口周围的氧化程度，根据表面上出现的状况再来分析深层次的原因；化学成分分析，在爆破的过热器上去取样进行化学成分分析，观察爆管样品各元素的质量分数；力学性能测试，在失效的管子上取样进行力学性能试验，主要是为了观察过热器材料的极限强度变化，材料的性能和塑性是否是受到损伤；金相检验，在弯管内弧处、中性面、爆口取样进行金相观察，与正常的管子组织进行比较、分析。
（二）小型火电厂高温过热器爆管的原因
小型火电厂高温过热器爆管的原因是多方面的，影响过热器爆管的因素主要是管材及焊缝、运行状况、操作人员技能、施工情况、结构设计等。
管材的质量、焊缝的金相组织必须经过严格检验，管材质量的好坏、焊缝的金相组织是否正常直接影响着管材在运行过程中承受压力的能力。对过热器爆管表面上出现的一些的特征进行宏观检查，再经过化学成分分析力学能力测试，确定是否是钢材用错，钢材质量问题影响爆管。如果钢材没有用错，焊缝金相组织正常，焊缝受剪切力造成断裂的可能性就较小，但还要受到安装环境的限制，管材膨胀如果受阻，在强大的热胀冷缩和其他外力的作用下，产生断裂的可能性就比较大。
在运行过程中，锅炉水质和蒸汽品质若是不好，造成管内结垢情况严重，可能会导致管壁过热爆管。锅炉内燃烧及气流状况影响着过热器系统，若是在运行中锅炉内烟气动力、温度场出现偏斜，在尾部竖井受热面沿宽度和深度方向上的烟温和烟速偏差则相应增大。而运行中风率的提高，极可能会延迟燃烧，并在尾部竖井发生二次燃烧，导致高温过热器管屏过热爆管。
小型火电厂发生过热器爆管的现象，虽有一定的客观因素，但是一些人为因素也是不可忽视的。在进行安全发电的过程中，必须要做好人员的技能培训工作，提高操作人员的技能水平，不断进行培训、训练以增加经验，提高工作效率，保证安全生产。现场操作人员要注意，避免超温、超压的现象发生。
后续装置生产不稳定，引起锅炉反复扬火、压火，锅炉水、汽系统的管壁反复升温、降温，管子也不断的热胀冷缩，导致密封盒内管道焊缝在耐火浇注料约束力的限制下产生疲劳断裂。运行中锅炉绝大部分时间实际用媒与设计煤种不符，煤种多变、煤质下降和粒度过细，使着火点延迟，火焰中心上移，当炉膛高度不足时，过热器就会过热。
焊缝在密封盒施工是否正确，也要影响过热器的使用。仔细检查现场穿墙部位密封盒，如果发现密封盒内都是耐火浇注料，则是未按图施工，致密的耐火浇注料导致管材膨胀及轴向伸缩受阻，致使焊缝断裂。小型火电厂过热器通常采用的是T型三通从联箱径向引入引出的方式，这就导致了蒸汽流存在漩涡区，且使管圈流量偏小。在流量偏小的管圈中，将使介质的吸热量减少，管壁温度急剧升高，当温度超过材料承受范围时，管内壁出现氧化皮，氧化皮热阻大，进而促使管壁温度不断升高，致使管壁强度下降，甚至造成管壁出现裂纹扩张从而导致爆管。
（三）小型火电厂高温过热器爆管的防治措施
全面分析了小型火电厂高温过热器爆管的原因，从管材及焊缝、运行状况、操作人员技能、施工情况、结构设计等多方面对症整治，找出防治小型火电厂高温过热器爆管的有效措施，减少高温过热器爆管发生，保证生产的安全、正常运行。
在钢材及焊缝方面，要做到及时更换喷水减温器内套材质，采用最先进材质，加长喷水减温器内套尺寸，解决和消除喷水减温器内套产生氧化皮的问题。提高过热器钢材的质量，保证焊缝的金相组织正常。提高焊接工艺，使工艺要求达到安全生产的需要，明确焊接施工注意事项，提高操作人员的安全意识。
合理控制烟温和烟气流速，合理降低煤质灰分，有效控制煤粉力度，尽可能避免高温过热器管频繁的热胀冷缩。积极控制入库原煤的力度、灰分及含硫量，对原煤进锅炉钱破碎环节的设备进行改进，在原料煤进入环锤破碎机前增加筛网过滤，使通过筛网的颗粒的原煤直接进锅炉煤仓，而粗颗粒则再经过环锤破碎机破碎后才可以进入煤仓。对投运时间进行合理控制，降低减温水调节阀的故障率，保证生产的正常运行。在生产运行中，要注意提高锅炉水质与蒸汽品质，避免管内水垢出现。在压力、温度较低时将可能存在的积水烘干，减少管内水垢存在的可能性。
加强对操作人员的业务培训，提高操作人员的操作技能，减少人为因素的影响，有效避免锅炉频繁压火、扬火，减少管道热胀冷缩的次数。加强安全生产运行管理，提高操作人员的综合素质，降低超温、超压发生的概率，尽可能避免超温、超压现象发生，有效保障发电厂的正常运行。
准确得按图施工，穿墙密封盒必须严格按图施工，在耐火层内布置直径6毫米钢筋，钢筋之间的距离为150mm×150mm。在穿墙管及钢筋上涂上耐火浇注料，其余的则采用耐温盐毡棉。按图施工，是保证安全生产的必要条件之一。只有严格准确按照设计施工，才能对整个系统设计有明确的把握，才能在发生事件后准确找到发生的源头。
及时弥补结构设计上的缺陷，拆除密封盒，用砂轮切割机把穿墙管过度段全部割除，使过渡管与密封盒膨胀系数相同，把密封盒内的焊缝移到密封盒外，这样方便定期检查，缩短检修周期，保障正常的生产运行。
在高温过热器前后增设炉膛烟温测点，减少偏烧，进而较好控制减温水量变化大的问题。正确使用一、二级减温水的技术措施，避免二级喷水流量过大而一级减温水流量过小，致使发生超温现象，从而保护好末级过热器。
对锅炉放水的压力和温度进行优化，有效避免锅炉强制冷却。降低过热器U形管内积水高度，加强控制锅炉过热器水压试验后机组起动的燃烧，尽可能减少水塞给过热器带来的危害。测试和调整锅炉燃烧与烟温分布，避免局部超溫，加强过热器管的运行监督，有效减少超温运行的次数及时间，进而从根本上减少爆管发生。
三、结语
小型火电厂高温过热器爆管的原因众多，必须及时有效的进行处理，综合分析出现的各种情况，针对具体问题，采取最有效的方式，减少爆管现象的发生。对管材及焊缝、运行状况、操作人员技能、施工情况、结构设计等方面，小型火电厂要高度重视，并从这些方面寻找积极有效的进行防治。通过加强对操作人员的管理，进一步保证小型火电厂进行安全生产，促进电力事业的不断发展。
参考文献
[1]曾澄光.火力发电厂高温过热器爆管分析[J].广州大学学报,2005,(07).
[2]张雷.高温过热器爆管原因分析与修复焊接工艺[J].大型铸锻件，2010,(01).
[3]江国栋,唐庆顺,洪茂林,姚建盛.火电厂过热器爆管分析[J].材料热处理技术，2011,(02).
[4]高慧.锅炉高温过热器爆管原因分析及防范措施[J].热力发电，2009,(07).
[5]王慧丽.锅炉高温过热器爆管原因分析[J].科技情报开发与经济，2007,(17).
[6]杨启尧.电厂锅炉高温过热器爆管原因分析[J].设备管理与维修，2011,(27).
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。