600MW电站锅炉高温过热器管失效分析
2022-09-21国家电投集团河南电力有限公司开封发电分公司海云飞曹艳萍华润电力锡林郭勒有限公司唐艳志
国家电投集团河南电力有限公司开封发电分公司 海云飞 曹艳萍 华润电力(锡林郭勒)有限公司 唐艳志
TP347H 钢作为一种高碳含铌型奥氏体耐热钢,是ASME 标准中的成熟钢号,GB/T5310-2017《高压锅炉用无缝钢管》对应钢号07Cr18Ni11Nb。与其他300系奥氏体钢(TP304、TP321H 和TP316H 等)相比,TP347H 钢具有更高的许用应力以及更高的蠕变断裂强度。20世纪80年代初我国开始引进美国燃烧工程公司300MW 和600MW 机组汽包锅炉制造技术,在锅炉受热面高温段首次使用TP347H 钢。鉴于TP347H 钢优良的综合性能,目前己被广泛用于超(超)临界机组过热器、再热器以及屏式过热器的高温段等高温高压部件。GB/T5310-2017《高压锅炉用无缝钢管》要求进行固溶处理:热轧(挤压、扩)钢管固溶温度不低于1050℃,冷拔(轧)钢管固溶温度不低于1100℃,急冷,奥氏体晶粒度级别4~7级。
某600MW 超临界机组锅炉为DG1900/25.4-Ⅱ1型超临界参数变压直流本生炉,一次再热、单炉膛、尾部双烟道、采用挡板调节再热汽温、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π 型锅炉。高温过热器蛇形管屏位于折焰角上部,顺流布置,沿炉宽方向布置了31屏,管排横向节距S1=609.6mm,管子纵向节距S2=57mm,每屏由20根管子并联绕制而成,入口、出口端上部最外圈管为Φ50.8mm×7/9mm,其余为Φ45mm×7/8.5mm,材料为T91;其余炉内受热面管子材质均为TP347H,最外圈管子规格为Φ50.8mm×10/9mm,其余为Φ45mm×8.5mm。
2021年9 月,在正常运行期间锅炉高温过热器发生了爆管,机组累积运行8.4万小时。高温过热器爆管处为炉左数第8屏后数第2根距顶棚约7m处,见图1所示。爆管处钢管材质TP347H、规格Φ45mm×8.5mm。

图1 高温过热器管排结构及爆管部位示意……p>
