電廠屏式過熱器彎頭開裂原因失效分析

劉磊，王庭文，劉永鵬，李戈

(1.華電寧夏靈武發(fā)電有限公司，寧夏 銀川 750400； 2.華電電力科學(xué)研究院有限公司，浙江 杭州 310030)

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,火力發(fā)電已進入大容量、高參數(shù)、序列化發(fā)展階段，超(超)臨界機組已成為國內(nèi)火力發(fā)電的主流機組。目前亞臨界或超臨界壓力鍋爐過熱器最高實際壁溫均超過600 ℃，珠光體耐熱鋼已不適用，而貝氏體耐熱鋼雖有良好的組織穩(wěn)定性、高溫長時性能和工藝性能，但由于鉻含量較低,在600 ℃以上時抗氧化能力較差，不能完全適應(yīng)亞臨界及以上參數(shù)鍋爐的要求。目前在超超臨界鍋爐過熱器高溫段廣泛使用TP347HFG等新型奧氏體不銹耐熱鋼。某電廠屏式過熱器彎頭材質(zhì)為TP347%HFG，累計運行時間約60 000 h，自投運以來相繼發(fā)生多次爆管事故，造成較大的經(jīng)濟損失。為了降低機組運行風(fēng)險，減少機組非停頻次，對此次爆管原因進行了失效分析。

1 機組概況

某電廠1 000 MW超超臨界直流鍋爐，型號為DG3100/26.15-Ⅱ1，采用四角切圓燃燒方式，燃用煙煤，該機組曾于2014年經(jīng)過低氮燃燒器改造。屏式過熱器布置在上爐膛區(qū)，為全輻射受熱面，在爐深方向布置2排，每一排管屏沿爐寬方向布置19片管屏，共計38片。管屏由外徑為Φ45 mm(外圈管為Φ50.8 mm)的管子繞成。屏式過熱器管屏的橫向節(jié)距S1=1714.5 mm，縱向節(jié)距S2=57/60 mm，爐內(nèi)受熱面管子采用SA-213TP347HFG和HR3C(外三圈)。每片屏式過熱器出口分配集箱與出口匯集集箱相連，蒸汽在匯集集箱中混合。屏式過熱器管屏進口段帶SA-213T23 過渡段，出口段帶 SA-213T92 過渡段。

2 樣品信息

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，第一爆口位于前排第9屏第4根(定義為9-4管，以下同原則定義)下部彎頭，彎頭中性面處開裂泄漏后又將8-4、9-5管吹損。……