于新
【摘要】近几年来，火力发电机组锅炉“四管”防磨防爆得到各发电公司的高度关注。本文结合国华台电亚临界机组燃煤锅炉在检修工作中发现的低温过热器管道磨损现象进行分析，并针对分析结果及实践经验，从运行操作和检修工艺管理方面制定切实可行的技术措施，从而有效的预防或减少了锅炉泄漏事件的发生。
【关键词】低温过热器;磨损;原因;措施
1.引言
近几年来，锅炉“四管”防磨防爆工作得到各发电公司的高度重视，如何利用机组检修机会，切实落实“二十五项反措”有关防磨防爆控制要求，是一项长期而艰巨的任务。
国华台电600MW机组由是上海锅炉厂有限公司生产的亚临界压力一次中间再热控制循环汽包炉，单炉膛П型露天布置，全钢架悬吊结构，固态排渣。
过热器采用辐射传热，布置于烟气高温处，且采用顺列布置，在过热器各级受热面之间采用集中大管道及大三通连接，增加了充分混合的效果并简化了布置，左右两侧的连接管不进行大交叉，以避免汽温偏差叠加。各级受热面的管子选材，都经过大量的壁温计算，既保证安全又考虑了材料的合理使用。
过热器的系统布置按烟气流程依次为分隔屏→后屏→末级→包覆和低温过热器，共五级;按蒸汽流程依次为炉顶、延伸侧墙及尾部包覆过热器→低温过热器→分隔屏→后屏→末级过热器。
低温过热器全部布置于后烟井内，省煤器上方，共分三组水平蛇形管，水平蛇形管每组为127排，最后由垂直出口段从炉顶引出。每排蛇形管由6根并联管圈套弯，管子外径Φ57mm，横向节距152mm，在水平蛇形管最下面一组的入口端，采用了分叉管结构，过热器管子材料，中、下部管组全部为SA-210C。上部管组为15CrMo。整个低温过热器蛇形管组由省煤器悬吊管支吊（如图1所示）。
图1
2.案例及原因分析
2013年10月，国华台电3号机组A级检修，在检查低温过热器时，发现低温过热器高温段下部、中温段上部管道有磨损，呈椭圆状，深度约0.3㎜（如图2所示）。
根據低温过热器管道磨损的现象，对高、中、低三段低温过热器进行检查，共发现磨损的管道300多根，磨损部位在吹灰器区域，其它部位没有磨损现象。
为了尽可能全面深入的了解低温过热器管道磨损的原因，有必要从过热器管道材料、安装工艺、运行方式等方面进行分析，从而得出低温过热器管道磨损原因，现结合实际从以下几个方面进行探析。
2.1 低温过热器管材工艺性能
国华台电600MW亚临界机组（参数为17.75MPa、540/540℃），额定负荷下低温过热器的出口温度397℃，按照《火力发电厂金属材料选用导则》DL/T715-2000对过热器管的材料要求：
“具有足够高的蠕变强度、持久强度和持久塑性，并在高温、长期运行过程中，具有相对稳定的组织和性能。对于合金钢管，在整个使用期内，外径蠕变变形量不应大于2.5%;
对于碳素钢管，不应大于3.5%;具有高的抗氧化性能，所用材料应属1级完全抗氧化性材料，工作温度下的氧化速度应小于0.1mm/a;
具有良好的冷、热加工工艺性能和焊接性能”。
图2
国华台电低温过热器使用的钢材SA-210A和15CrMo，SA-210A钢是低碳钢，该钢具有良好的工艺性能，在530℃以下具有满意的抗氧化性能，但在470℃～480℃高温下长期运行过程中，会发生珠光体球化和石墨化。当HB=137～174时，相对加工性为65%。该钢无回火脆性，主要用于壁温≤425℃的蒸汽管道、集箱;壁温≤450℃的受热面管子及省煤器管等。
15CrMo钢是低合金钢，该钢正火后的组织为铁素体、贝氏体和部分马氏体，正火、回火后的组织为铁素体、贝氏体和回火马氏体，其冷加工性能和焊接性能良好，无石墨化倾向。在520℃以下，具有较高的持久强度和良好的抗氧化性能，但超过550℃以后，蠕变极限将显著降低。长期在500℃～550℃运行，会发生珠光体球化，使强度下降。主要用于壁温≤510℃的蒸汽管道、集箱;壁温≤540℃的受热面管子。
从钢材的情况分析，低温过热器使用的钢材满足生产要求，运行中无明显的磨损现象。
2.2 低温过热器的运行工况
低温过热器布置在后烟井，由省煤器悬吊管支吊。主要利用尾部烟气的余热，提高锅炉的热效率。为保证传热，两侧安装有吹灰器，便于及时清理积灰。从安装工艺看，低温过热器悬吊布置，运行中没有碰撞、摩擦的现象，存在烟气、灰尘的吹损现象。
为及时清理低温过热器管道表面的灰尘，在后烟井安装有吹灰器，定期对灰尘吹扫。此次检查发现的磨损管道，均处于吹灰器吹扫区域。
吹灰器使用的蒸汽从高温过热器入口集箱引出，经安全阀减压后供吹灰器使用，吹灰时吹灰器阀门内的调压盘将压力调整至吹灰所需压力进行吹灰。
2.3 低温过热器磨损原因分析
从国华台电低温过热器磨损的情况看，可以排除管道材质及管道安装工艺方面的问题，从磨损的部位分析，应属于吹灰器运行过程中对管道吹损造成。
吹灰器在使用前，必须根据现场对吹灰压力调整，以保证吹灰所需压力要求。本次检查发现的吹灰器区域低温过热器管道磨损现象，与吹灰器工作时的压力有关系，吹灰器在运行过程中压力偏高，造成低温过热器管道的损坏。
3.防治措施
3.1 分析结论
从以上分析可以得出，造成低温过热器管道磨损的原因主要是吹灰器压力偏高，吹灰器运行过程中对管道长时间吹损形成。
3.2 防治措施
3.2.1 核查运行时吹灰器的压力，并调整至吹灰器工作上下压力要求。
3.2.2 对吹损的低温过热器管道进行更换，防止因管道磨损发生泄漏现象。
3.2.3 结合本次低温过热器管道磨损的现象，对其它机组的低温过热器管道检查，并调整吹灰器压力，以防止类似现象发生。
3.2.4 调研吹灰器的工作时间及频率，并适当调整。
4.结束语
通过对国华台电低温过热器管道磨损问题的研究分析，造成低温过热器管道磨损的主要原因是吹灰器运行过程中压力偏高，吹灰器压力设置不合理。在今后的工作中，对吹灰器工作压力进行核查调整，保证吹灰器工作压力符合要求，防止因压力偏高对锅炉受热面管道的损坏。
参考文献
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[2]DL/T 5047-95电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇）[S].北京：中国电力出版社.
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