文档介绍：1025th锅炉低温再热器泄漏原因分析及改造
1025t/h锅炉低温再热器泄漏原因分析及改造
马鞍山万能达发电有限责任公司现有2×300MW发电机组,其中锅炉为DG-1025/-Ⅱ5、亚临界压力一次中间再热式自然循环汽包炉,#1、#2炉分别于1996年5月2日、12月16日移交试生产。本锅炉再热器由低温再热器和高温再热器二部分组成,其中低再布置在后竖井主烟道内。低温再热器由进出口联箱、蛇形管束及垂直引出管组成,低再蛇形管组由五组U型管串接而成,蛇形管束为顺列布置,沿炉膛宽度方向共98片,蛇形管束为6管圈,共有并列管588根。蛇形管片利用弯头上的拉钩支承在前包复及分隔墙的拉钩上,为保持蛇形管片平面的平整和纵向节距的均衡,在蛇形管片中间装设了一道管夹板,在直管段两端设置了定位块,其中一端定位块与管子固定,另一端起支承和确定纵向节距的作用,以便管子受热后能自由膨胀。
低再蛇形管内、×6mm,其余管为Φ60×4mm,材料由管壁工作温度而定:最上层一组为15CrMo,最下层二组为20G,中间二组为15Mo3,垂直引出管为12Cr1MoV;定位块为铸造件,材料为ZG1Cr20Ni14Si2。低再管与定位块结构形式见图1。
1 #1、2炉低温再热器蛇形管缺陷统计
2000年以来,#2炉低再蛇形管在运行中发生泄漏7次,#1、2炉检修中多次发现低再蛇形管束裂纹、泄漏,严重影响机组安全运行;所有低再管裂纹均位于最上层蛇形管,具体如表1(表中各管排数均自右侧数起,
管圈自外向内数)所示。
表1 低再管泄露情况表
2 泄漏低再管试验检查
为查明低再管频繁泄漏原因并相应进行设备改造,特针对性取样并开展各项试验检查、分析工作: 化学成份检查。
利用SPECTROSORT手持式直读光谱仪对部分低再管(包括裂透及外观完好的)、定位块及其角焊缝进行成份复核,检查表明所检测低再管、定位块化学成份符合规范要求;角焊缝主要合金元素为Cr、Ni,含量约分别为22%、13%,角焊缝采用奥氏体不锈钢焊条焊接,选用焊条符合焊接技术规范。
图2 13-3管裂纹照片
宏观检查。
裂纹管位置及裂纹部位、宏观形态有相当规律性:所有低再管裂纹均发生在温度最高处,即第五组蛇形管;所有裂纹均起源于角焊缝熔合线处15CrMo侧,自外壁向内扩展,见图2(13-3管裂纹宏观照片);相当多定位块与低再管已脱落,即角焊缝完全裂开,但裂纹未扩展至低再管;部分定位块角焊缝端部已有裂纹、向低再管侧开裂,而角焊缝中间部位未见异常。个别低再管角焊缝可见宏观缺陷:焊缝中部裂纹、咬边、焊缝根部夹塞焊条等。 金相检查。
选取#2炉第五组低再裂纹管、定位块脱落管及第二、三组蛇形管和#1炉第四、五组低再管进行金相检查,以低再管及定位块横截面进行制样、观察,主要结果如下:
⑴所查低再管组织为P+F,晶粒度6~8级,未见折叠、微裂纹、非正常杂夹物等材料缺陷;定位块组织为奥氏体,个别可见铸造裂纹、气孔。定位块角焊缝熔深多数约为低再管壁厚一半,最大熔深约为低再管壁厚的2/3;焊缝区为柱状奥氏体组织,热影响区、熔合区较宽,热影响区低再管晶粒粗大。
⑵#2炉第五组蛇形管裂纹微观检查结果。有裂纹管,其裂纹起源于焊缝熔合线,裂纹沿晶界向管侧扩