H_(2)S在线监测装置研发及在锅炉水冷壁高温腐蚀防治中的应用

锅炉水冷壁高温腐蚀问题一直是影响锅炉安全运行的难题。为解决锅炉水冷壁高温腐蚀的主要媒介H_(2)S需要连续测量,但当前行业内缺乏能长期运行的H_(2)S在线监测装置问题,研发了基于可调谐二极管吸收光谱TDLAS原理测量锅炉水冷壁H_(2)S的监测装置,并使用装置在某300 MW等级电站锅炉上进行了示范应用,跟踪评估了该装置的性能。结果显示,基于TDLAS原理所研发的仪器在现场投运12个月以来保持稳定运行,装置在线监测结果显示炉内H_(2)S呈现脉冲式波动特点,H_(2)S浓度高时超过1600μL/L。监测中发现,炉内H_(2)S浓度与运行调整存在较密切的关系,在升负荷过程中,由2台磨转为3台磨运行时,前后墙23.60 m平台测点处H_(2)S浓度急剧增加,从46μL/L增至822μL/L,H_(2)S与脱硫塔入口SO_(2)没有显著的关联性。H_(2)S在线监测装置的成功研发可以实现锅炉主燃烧器区域关键参数的在线监测,并作为运行人员调整锅炉运行参数的主要依据,这对于锅炉高温腐蚀监测和锅炉数字化建设具有积极意义。

动力锅炉水冷壁爆管失效分析

某企业动力锅炉运行中发生水冷壁爆管事故。通过对爆管的冷壁管取样进行宏观形貌分析、材质成分分析、金相组织分析和机械性能检测,结合锅炉实际运行情况,分析了水冷壁爆管失效的主要原因是钢管原始制造质量缺陷和表面机械损伤。根据分析结果,提出了对应的解决方案和预防措施,避免同类失效现象对锅炉安全运行的影响。

锅炉水冷壁管泄漏失效分析

针对某企业锅炉运行期间水冷壁管发生纵向开裂泄漏的问题进行了研究分析,在对取样的水冷壁管宏观形貌分析、化学成分分析、显微组织分析以及机械性能检测的基础上,结合锅炉的服役运行情况研究了水冷壁管泄漏失效的原因。水冷壁管因长期过热导致材料性能老化,最终发生了蠕变开裂引起泄漏失效。根据分析结果,提出了对应的解决方案和预防措施,避免同类型失效现象对锅炉安全运行的影响。

多算法融合的超临界W火焰炉水冷壁壁温预测模型研究

针对某火电厂水冷壁在深度调峰背景下易发生拉裂而需对水冷壁管间温度梯度进行监控的问题,构建了一种基于PCA-SSA-LSTM多算法融合的预测模型,实现对易拉裂管附近水冷壁管出口壁温的有效预测。为改善模型的预测性能,依据壁温计算理论选取17个输入参数,使用PCA法进行降维处理;采用SSA算法优化PCA-LSTM预测模型超参数,得到最优PCA-SSA-LSTM壁温预测模型。通过与其他预测模型对比发现,融合模型的决定性系数(R2)值有一定程度的增大,均方根误差(RMSE)及平均绝对百分比误差(MAPE)有不同幅度的降低。实际应用表明:建立的多算法融合模型可有效提高多管出口壁温预测精度,能作为电厂DCS监测系统的补充,预警危险壁温,降低因管间大温差造成的水冷壁拉裂风险。

高压锅炉水冷壁爆管的分析及对策

针对高压锅炉水冷壁发生连续爆管的情况,通过采取断口宏观检查、管束硬度测定、材质化学分析和金相分析等措施,结合工艺运行中出现的异常状况和处理过程,分析水冷壁爆管的原因,并实施相应的处理措施,问题得以解决。

某电厂锅炉水冷壁钢管泄漏原因分析

某电厂80 MW亚临界机组燃气锅炉,投入运营后持续安全稳定运行11个月,随后按计划进行停炉检修。检修完成后进行水压试验过程中发现,炉膛左侧水冷壁上部钢管的向火侧发生泄漏。本文通过对发生泄漏钢管的宏观形貌、化学成分、力学性能、金相组织等进行观察分析,并结合扫描电子显微镜、能谱仪对腐蚀产物的成分进行分析,发现钢管发生泄漏的主要原因是锅炉用水的pH值较低,钢管内部发生了垢下腐蚀。

锅炉水冷壁管泄漏事故失效分析

针对某电厂锅炉水冷壁管泄漏事故进行分析,对泄漏失效管子进行宏观检测、化学成分分析、力学性能测试,同时对管子及其角焊缝进行金相组织观察和断口形貌分析。结果表明:引起水冷壁管泄漏的主要原因是水冷壁管子与鳍片角焊缝的焊接质量不良,在水冷壁管运行过程中,角焊缝的裂纹从外向内不断沿晶扩展、穿透管壁,最终引起水冷壁管泄漏。

核电站小径薄壁管的超声检测方法

为了对核电站中的小径薄壁管实施有效检测,介绍了水浸聚焦横波法和水浸聚焦纵波直入射法,分析确定了探头的工艺参数,并在含有局部磨损、环形磨损、轴向裂纹、周向裂纹、通孔等缺陷的样管上进行了对比检测。结果表明,两种超声检测方法对于不同缺陷的检出、定量各有优劣,其中水浸聚焦纵波直入射法对于磨损、肿胀、通孔等缺陷的检出能力较强,缺陷定量精确;水浸聚焦横波法对于裂纹检出能力较强,但难以定量;两种方法结合、相互验证,可大幅提升缺陷的检出能力。

某超临界锅炉水冷壁管屏鼓包变形分析

通过宏观检查、尺寸测量、化学成分分析、力学性能检测及金相组织分析等试验方法,对某电厂350 MW超临界锅炉水冷壁管屏鼓包变形原因进行分析。结果表明:鼓包变形问题与水冷壁现场安装时局部热校过程有关;管屏鼓包变形处尺寸偏差较小,鼓包变形处硬度低于光管与扁钢的焊缝热影响区硬度,无异常组织,鼓包变形处强度略高于未鼓包变形处强度,鼓包变形位置未成为管材的薄弱环节。该管屏因热校导致的鼓包变形现象不影响管屏的正常使用。

660MW超临界循环流化床锅炉水冷壁磨损泄漏分析及预防措施

连续运行197天后,某电厂660 MW超临界CFB锅炉发生了水冷壁管突然泄漏事故。为揭示泄漏产生的本质原因,采用宏观形貌测量、光谱分析、金相组织检测和力学性能测试相结合的方法深入剖析泄漏位置。结果表明,水冷壁管泄漏的主要原因是材料磨损,造成壁管的有效厚度变薄,因不能承受内部的压力而泄漏。针对上述情况,提出可行的防范措施,以杜绝类似事故再次发生,从而保证机组安全稳定持续运行。目前,2台机组共运行500多天,无一例磨损造成水冷壁泄漏,证明预防措施有效。

1000MW机组锅炉水冷壁焊接接头失效分析

通过观察并分析裂纹宏观和微观形态、金相、硬度、扫描电镜、能谱及接头结构,研究了1000 MW超超临界机组锅炉水冷壁安装焊缝裂纹失效原因。结果表明:焊缝根部间隙、焊缝根部凸出及其硬度超标;焊缝组织粗大及低熔点碳化物相偏析,弱化晶界;焊缝存在微裂纹,根据焊缝内部微裂纹氧化物相分析可确定为焊接热裂纹。在运行高温高压应力作用下,裂纹扩展最终导致开裂失效,焊接热裂纹是造成接头失效的主要原因。

转炉水冷烟道开裂漏水原因分析

针对转炉水冷烟道开裂漏水问题,开展了化学成分、金相组织、扫描电镜显微镜(SEM+EDS)等检验分析。结果表明:水冷烟道管在服役过程中,经过反复高温和冷却,组织由铁素体+珠光体转变为马氏体,受外力作用时更易在该位置发生开裂,同时烟道管内流经的冷却水腐蚀管壁内表面,形成的腐蚀产物又受其冲刷而脱落,如此循环往复,烟道管壁不断减薄,在这两种因素的共同作用下,管壁产生了由内向外的开裂继而产生漏水。

锅炉水冷壁管爆管原因研究

一台蒸汽锅炉的水冷壁管在同一部位连续发生爆管,严重威胁生产安全。文章通过研究爆口管材的材质、力学性能、金相组织以及锅炉结构和水冷壁中的流量分配等,分析爆管原因,并提出循环回路的优化措施,以期为后续类似问题的处理提供参考。

Cl^(-)和SO_(4)^(2-)对水冷壁管材的腐蚀影响

针对高参数机组给水或炉水中Cl^(-)、SO_(4)^(2-)可能会引起腐蚀问题,在模拟加氧处理工况(300℃、8.5 MPa)含不同量Cl^(-)、SO_(4)^(2-)水中对15CrMoG钢进行了24 h挂片腐蚀试验,并通过原子吸收分光光度计、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等研究了Cl^(-)、SO_(4)^(2-)对15CrMoG钢腐蚀的影响。结果表明:Cl^(-)和SO_(4)^(2-)都会破坏15CrMoG钢表面Fe3O4钝化膜,引起点蚀,促进Fe溶出;Cl^(-)和SO_(4)^(2-)同时存在时,二者表现出明显的协同作用,点蚀坑明显增多加深,Fe离子溶出量增大。

电厂水冷壁管爆管失效的原因

某电厂锅炉水冷壁管发生了爆管。通过失效管道宏观形貌和显微组织观察、管材化学成分和力学性能检测、腐蚀产物成分分析等对该水冷壁管爆管的原因进行了分析。结果表明:爆管位置有明显腐蚀沟槽,局部位置发生了Na元素浓缩,腐蚀产物主要为铁的氧化物(Fe_(3)O_(4)和Fe_(2)O_(3))、水垢和一定量的NaFeO_(2);断口无明显塑性变形,宏观形貌表现为脆断特征,微观形貌表现为沿晶断裂特征;爆管位置组织为铁素体+珠光体,组织中有大量沿晶裂纹;锅炉运行期间,锅炉水pH出现过一段时间较高(10.0~10.2)的情况。综合以上分析,确定水冷壁管失效原因为碱腐蚀引起的应力腐蚀开裂。

水冷壁组装散管制造工艺技术

本文通过介绍螺旋管圈下部水冷壁的结构、组装散管的制造难点、以及最终的工艺方案和检验标准等制造工艺技术,为后续类似产品的制造提供借鉴的经验。

超超临界锅炉垂直管圈水冷壁焊缝交错区域温度场建模及热应力模拟

以某660 MW超超临界锅炉为对象,构建垂直管圈水冷壁焊缝交错区域温度场模型,研究热应力分布对裂纹的影响。结果表明:焊缝交错区域管环焊缝向火侧顶点的温度高于直管段管壁向火侧顶点温度,发生超温时比直管段管壁向火侧更容易开裂;水冷壁管最大轴向拉应力位于焊缝交错区域管环焊缝焊趾向火侧顶点附近,在变负荷运行工况下易导致交变热应力,产生沿管环焊缝焊趾延伸的横向裂纹;焊缝交错区域应力集中处的等效应力大于直管段对应处,背火侧管环焊缝焊趾与鳍片角焊缝交接处等效应力最大,超过对应的高温屈服强度,材料在交变热应力作用下会诱发裂纹,裂纹沿管环焊缝焊趾向背火侧管壁延伸。

火电厂水冷壁管爆管原因

某火电厂多次发生水冷壁管爆管事故。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、腐蚀产物分析、扫描电镜分析、金相检验等方法分析了水冷壁管爆管的原因。结果表明:爆管位置均位于水冷壁管迎风面上,钢管内表面均存在腐蚀凹槽,凹槽中存在硬且脆的腐蚀产物,在腐蚀产物中检测出了NaFeO2,Na2FeO2等中间产物,说明水冷壁管爆管的原因为碱腐蚀引起的应力腐蚀开裂。

火电厂锅炉水冷壁管缺陷检测技术研究进展

锅炉水冷壁管的缺陷检测对于保障火电厂的安全运作具有重要意义。介绍了水冷壁管常见的几种缺陷形式,阐述了几种常用管道无损检测技术的检测原理、检测精度、检测类型以及优缺点。结合火电厂锅炉内部的工作环境,重点综述了最适合应用于火电厂锅炉水冷壁管的检测方式——电磁超声检测(Electromagnetic ultrasonic testing,EMAT)及国内外的研究进展与应用现状。针对电磁超声检测技术存在检测种类少、检测效率低等问题,分析了管道电磁超声复合式检测的优势,并对电磁超声复合式检测方法应用于火电厂锅炉水冷壁管缺陷检测进行了展望。

循环流化床锅炉水冷壁磨损原因分析及防磨措施实践与应用

循环流化床锅炉在当下的工业生产中应用非常广泛,它能最大程度降低燃煤过程中的污染,降低锅炉燃烧过程中的污染排放物,达到环保标准。但是在循环流化床锅炉实际运行中,锅炉会产生磨损导致爆管事故发生,严重影响到机组的运行安全和经济效益,成为当前急需解决的一项课题。文章针对锅炉典型的水冷壁磨损的现象以及发生的水冷壁爆管事故进行原因分析,逐渐实施优化了一套水冷壁防磨的多重组合措施,从而确保机组长期高效安全地运行。