某電廠安裝2臺(tái)額定蒸發(fā)量為75t/h的中壓、低倍率循環(huán)硫化床鍋爐，配套12 MW汽輪發(fā)電機(jī)組，鍋爐型號(hào)為NG75/3.82-M8。其中2#爐投入運(yùn)行后la內(nèi)，低溫過(guò)熱器爆管5次，累計(jì)運(yùn)行時(shí)間僅130d，機(jī)組無(wú)法正常運(yùn)行。停爐檢修發(fā)現(xiàn)低溫過(guò)熱器管（以下簡(jiǎn)稱低過(guò)管）損傷嚴(yán)重，需要整體換管，該低過(guò)管材質(zhì)為20g，規(guī)格為∮38mmx4 mm。
1、低過(guò)管爆泄情況簡(jiǎn)介
    根據(jù)資料介紹及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)．低過(guò)管爆泄位置多在爐前、后側(cè)下彎頭上方，過(guò)熱器管排布置如圖1所示。
    在5次低過(guò)爆管事故中，前4次均采取臨時(shí)堵管措施進(jìn)行消缺處理，爆管段外表面氧化現(xiàn)象嚴(yán)重，已無(wú)分析價(jià)值。本次分析中對(duì)第5次低過(guò)爆管位置在爐前側(cè)爐左數(shù)第22屏外圈管(圖2)以及管徑測(cè)量中有脹粗現(xiàn)象的爐前側(cè)爐左數(shù)第1 1屏外圈管、第12屏外圈管取樣。
    從外觀上看，低溫過(guò)熱器爆管段管外壁出現(xiàn)大量的縱向蠕變裂紋，爆口邊緣粗糙，壁厚減薄較少，爆口處最大脹粗率為25%，呈現(xiàn)典型的長(zhǎng)期過(guò)熱爆管特征。
    從3只管樣中均倒出大量黑色粉末狀和片狀沉積物，沉積物具有鐵磁性，能被磁鐵吸附，初步判斷為管內(nèi)脫落的氧化皮。管樣經(jīng)線切割割開，可以見(jiàn)到管內(nèi)壁有氧化皮剝落的現(xiàn)象，形貌如圖3所示，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
2、金相試驗(yàn)分析
    第22屏爆管段爆口內(nèi)壁金相組織為鐵索體和沿晶界聚集的碳化物顆粒，局部位置晶界上產(chǎn)生蠕變孔洞；爆口尖端組織為鐵素體和沿晶界、晶內(nèi)分布的顆粒狀碳化物，由于長(zhǎng)時(shí)過(guò)熱，已發(fā)生明顯的球化現(xiàn)象（圖4）；爆口對(duì)面和遠(yuǎn)端金相組織均為鐵素體和沿晶界、晶內(nèi)分布的顆粒狀碳化物，表現(xiàn)出明顯的球化現(xiàn)象（圖5，6）。低過(guò)管正常金相組織如圖7所示。
    第11屏和12屏管均取自未曾爆管的低溫過(guò)熱器管排，兩者金相組織均為鐵素體和沿晶界、晶內(nèi)分布的顆粒狀碳化物，碳化物沿晶界呈鏈狀密集分布，局部位置晶界上出現(xiàn)蠕變孔洞和蠕變裂紋，顯示該管樣經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間過(guò)熱，組織已嚴(yán)重球化。
    上述試樣金相組織分析結(jié)果顯示，該低溫過(guò)熱器管曾經(jīng)受長(zhǎng)期過(guò)熱，金相組織嚴(yán)重球化，珠光體區(qū)域形態(tài)完全消失，晶界有明顯的碳化物聚集特征，局部位置晶界上出現(xiàn)蠕變孔洞和蠕變裂紋，導(dǎo)致管材強(qiáng)度下降。
3、管內(nèi)沉積物成分分析
    從各管樣中倒出的沉積物經(jīng)過(guò)X射線衍射成分分析，第22屏管樣中沉積物成分主要為Fe203和Fe304，還有少量Si02，Ni，Zn氧化物等；第11屏和12屏管樣沉積物成分主要為Fe0，F(xiàn)e203和Fe304。據(jù)此判斷各管樣內(nèi)沉積物主要是由管樣內(nèi)壁氧化皮剝落產(chǎn)生的。
4、爆管原因分析
    該廠2臺(tái)機(jī)組系統(tǒng)布置采用母管制，2臺(tái)機(jī)組共用補(bǔ)給水系統(tǒng)，由于電網(wǎng)負(fù)荷的限制，2臺(tái)鍋爐經(jīng)常輪換運(yùn)行。
    根據(jù)從現(xiàn)場(chǎng)了解的各種情況分析，造成鍋爐管內(nèi)氧化的主要原因有以下幾點(diǎn)：
    (1)停爐保養(yǎng)方式不當(dāng)。由于2臺(tái)鍋爐經(jīng)常交替輪換運(yùn)行，電廠采用的停爐保養(yǎng)方式均為熱爐放水，根據(jù)SD 223-1987《火力發(fā)電廠停（備）用熱力設(shè)備防銹導(dǎo)則》規(guī)定，該方式的保養(yǎng)期限為1周。據(jù)電廠介紹，2#爐自首次點(diǎn)火以來(lái)，歷次停爐間隔均大于上述導(dǎo)則規(guī)定的有效保養(yǎng)期限。
    (2)除氧器投運(yùn)不正常。根據(jù)查閱的部分2#爐運(yùn)行記錄來(lái)看，鍋爐省煤器進(jìn)口水溫普遍較低，經(jīng)8d的運(yùn)行記錄反映，鍋爐進(jìn)水溫度大于100℃的運(yùn)行時(shí)間較短。相反，運(yùn)行記錄反映1#爐運(yùn)行時(shí)鍋爐進(jìn)水溫度均在102℃左右。
    (3)給水溶氧無(wú)監(jiān)視。該廠運(yùn)行至今，尚無(wú)給水溶解氧的測(cè)量手段，這也是造成鍋爐氧腐蝕的主要原因之一，特別是在機(jī)組啟動(dòng)階段，除氧器等設(shè)備的投用尚不正常，此時(shí)更應(yīng)加強(qiáng)給水溶氧的監(jiān)測(cè)。
    由于上述原因?qū)е洛仩t管內(nèi)容易發(fā)生氧化，且低溫過(guò)熱器管材質(zhì)為20g，抗氧化性能比高溫過(guò)熱器管差，最易發(fā)生內(nèi)壁氧化，氧化皮脫落后堵管造成長(zhǎng)期過(guò)熟爆管。
5、預(yù)防及補(bǔ)救措施
    (1)低溫過(guò)熱器更換后進(jìn)行蒸汽吹管。吹管宜采用降壓法，確定吹管初壓時(shí)，應(yīng)控制過(guò)熱器壓降與過(guò)熱器設(shè)計(jì)壓降（額定值）之比>1.6．并放置靶板檢驗(yàn)吹管效果。
    (2)今后鍋爐起動(dòng)階段應(yīng)正常投用除氧器，如采用鄰爐汽源或輔汽，當(dāng)除氧器出口水溫較低時(shí)，可利用給水泵出口至除氧器之間的再循環(huán)提高除氧器溫度。
    (3)定期檢測(cè)給水溶氧，特別是機(jī)組起動(dòng)階段，嚴(yán)格控制給水溶氧值。
    (4)改進(jìn)停爐保養(yǎng)方式，嚴(yán)格按SD 223-1987《火力發(fā)電廠停（備）用熱力設(shè)備防銹導(dǎo)則》規(guī)定的保養(yǎng)方式和保養(yǎng)期限選用適當(dāng)?shù)耐�爐保養(yǎng)方式，并做好定期檢測(cè)工作。