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学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 7 6 锅 炉技术 第 4 6卷 3 力学性能 对泄 漏管 和 取样 管 试 件 进行 室 温 拉 伸 、 高 温 拉伸 、 冲击 、 硬度试验。 3 ． 1室温 拉伸 试验 见 表 1 。 表 1 G 1 0 2钢 管室 温 2 2℃ 拉伸 力 学性 能试 验结 果 3 ． 2 泄漏 管 的冲击 试验 对泄漏管 A9沿着轴 向取样进行常温夏比 V 型缺 口冲击试验 ， 试验结果见表 2 。 表 2 G1 0 2钢 管 冲击试 验 结果 备注 由于管 径较小 ， 故 取 5 mm1 0 mm 的小尺 寸 试 样 ， 其标准值为全尺 寸试 样标 准值 4 0 J 乘 以递 减 系数 0．5。 3 ． 3 硬度 试验 见 表 3 。 表 3 G 1 0 2钢 管布 氏硬 度 H B W5 ／ 6 2 ． 5 ／ 2 0 3 ． 4 高 温拉伸 试 验 见 表 3 。 表 4 G1 0 2钢管高温 5 8 0℃ 拉 伸 力学性 能试 验 结果 样 品编号 断 率 由表 1 ～4 可 以看 出 ， 泄 漏 管 A9的 断后 延 伸率在标准值 之下， 塑性 降低 ， 钢管 的冲击性 能 符合原材料标 准， 但 冲击性 能趋于下 限值 ， 硬度 值符合金属监督规范； A侧 取样钢管室温下抗拉 强度 和屈 服 强 度低 于 原 材 料 标 准 ， 屈 强 比增 加 ， 高温下屈服强度低于原始钢管的原材料标准值 ， A7的硬度值 已接近下限值 。 4 3 图 1 1 布 氏硬度测试 点示 意图 4试验分析 与结论 G1 0 2的供 货 金相 组 织 正火 回火 为 回火 贝氏体 ， 其基本相为铁素体 碳化物 。长期运行 中 ， 老化后 组 织 变 化 主 要 有 ， 晶 界 处 碳 化 物 呈 链 状分布聚集 ， 弱化 晶界强度 ； 晶内碳 化物 的析 出 和长 大 ， 铬 和 钼 等 固溶 强 化 元 素 向碳 化 物 中转 移 ， 使 得 固溶体 贫 化 ， 引 起 组 织 不稳 定 性 ， 降低 其 热强 性_ 3 ] 。 上述 试验 结 果 表 明 ， A 侧 G1 0 2钢 管 材 料 的 性能 已有 明显下 降 ， 尚未发 现严 重 的双 晶界 现 象 ， 材料老化严重 。考虑到 A侧和 B侧管样原始 材料 一致 的情 况 ， 故可 以推 断 A 侧 管 区域 应 长 期 处于超温运行 的状态， 致使其常温和高温性能较 B侧 管劣 化严 重 。 而 A侧 管 长 期 超 温 的 原 因则 和 一 级 过 热 减 温 器 只在 B侧 布 置 有 关 ， 由 于 为 早 期 引 进 技 术 ， 在 锅 炉 集 箱 布 置 及 各 集 箱 连 通 管 设 计 时 未 能考虑 到 A、 B两 侧 的过 热 蒸 汽 充 分混 合 ， 从 而加大 了两侧 的汽温偏差 ， 造成 了 A侧 管 区域 超 温 。 5 改进措 施 5 ． 1增 加过 热二 级减 温水 该 电站锅炉制造厂近年来在 1 0 2 5 t ／ h锅炉 上 均 已 采 用 过 热 二 级 减 温 器 的 设 计 布 置 方 式 。 一 级减 温 器 布 置 在 低 温 过 热 器 出 口至 分 隔 屏 过 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 增 刊 2 王 松 ， 等 3 0 0 Mw 锅炉末级过 热器 材质 老化分析及改进措施 7 7 热器进 口管道上 ， 用以控制进入分隔屏 过热器的 蒸 汽温 度 、 防止 分 隔 屏 和 后 屏 出 口管 壁 超 温 ； 二 级 减温 器 布 置 在 屏 式 过 热 器 出 口至 末 级 过 热 器 进 口管 道上 ， 用 以控制 末 级 过 热 器 的 出 口汽 温作 微调 。减温 水 从 炉 水 泵 出 口经 喷 水 总 管 隔 绝 阀 后分 二 路 ， 再 通 过 二 级 喷 水 管 路 后 进 入 减 温 器 ， 二级 减 温器 设计 的最大 喷水 量为 1 5 t ／ h ， 在 MC R 负荷 时减 温 器 的喷 水 量 基 本都 为零 ， 二 级 减 温 器 喷管 也 采 用 多 孔 笛 形 管 结 构 。利 用 二 级 减 温 水 再次 对 末 级 过 热 器 汽 温 进 行 微 调， 从 而 控 制 汽温 。 5 ． 2 对 大罩 壳 内各 集箱 连通 管进 行 改造 大罩壳 内各集箱及其联 通管采用大直径 的 管道 以及三通进行连 接， 使介质 能充分 混合 ， 减 少热 偏差 ， 并 简 化 布置 。并 在屏 式 过 热 器 出 口和 至末 级过 热 器 进 口管 道 通 过 连 接 管 道 进 行 左 右 交叉 ， 以减少 因 炉膛 A、 B侧 烟温 偏差 而 引起 的过 热蒸 汽温 度偏 差 。 5 ． 3 加 大一 级减 温水 的 流量 对 原 有 的 一 级 减 温 水 管 道 进 行 改 造 后 ， 加 大 减 温 水 的 喷 水 量 也 可 以对 末 级 过 热器 的超 温 起 到一定 的防范作用 。但对 于锅 炉 的经济性 来 讲减温水 的投用 是与 锅炉 的效 率成反 比的 ， 而 且 频 繁 地 大 流 量 的 投 用 减 温 水 来 控 制 锅 炉 的 主 汽 汽 温 ， 对 于 锅 炉 运 行 的 安 全 性 也 有 的较 大 的 影 响 。 5 ． 4 更 换更 高级别 的钢 种 G1 0 2钢 管 经 过 长 周 期 热 偏 差 运 行 表 明 ， 钢 管表面氧化腐蚀情况严重， 机械性能指标明显下 降。因此 ， 可更换 为 T9 1材质， 以满足现有工况 条件 的需 要 。 6 结 语 1 末级 过 热器 G1 0 2管 在 长期 汽 温偏 差下 的材 质老 化是 导致 此次失 效 的主 因 。 2 末级过热器 A、 B侧取样管 的试验结果 表明 A侧管区域应长期处于超温运 行的状态 ， 致使其常温和高温性能较 B侧管劣化严重 。 3 建议 览 于末 级过 热 器 A 侧 管 老 化情 况 严重 ， 应 考 虑 更 换 高 级 别 钢 种 ， 采 取 增 加 加 热 器 二级减温水布置方式 和改造屏式 过热器 出 口集 箱与末级过热器进 口集箱联通管等措施 。 参考 文献 [ 1 ]GB 5 3 1 0 --2 0 0 8 ，高压锅炉用无 缝钢管[ s ] ．北 京 中国标 准 出版社 ， 2 0 0 9 ． [ 2 ]DL 8 8 4 --2 0 0 4 ，火电厂金相检验与评定技术 导则I s ] ．北京 中国电力出版社 ， 2 0 0 4 ． [ 3 ]沈非 ， 郑国， 张雪， 等．1 2 c r 2 M0 wVTI B钢服役过程中组织 与 性能变化研 究[ J ] ．理化检验 一物理分 册， 2 0 0 1 ， 3 7 1 1 4 6 6 4 6 9 ． [ 4 ]赵永峰 ， 许江晓 ， 李世 涛．1 0 2钢的显微组织形 态与室温力学 性能的关系[ J ] ．理化检验 一物理分册 ， 2 0 1 1 ， 4 7 1 4 3 1 4 5 ． An a l y s i s a n d Sol ut i on o f Mat e r i al Age i n g o f Th e Tu b e s o f F i n a l Su p er h e at er i n 3 0 0 MW P owe r P l a nt Boi l er W ANG So ng 。TANG Bi n ， YU AN Yi ho ng 。 1 ．S h a n g h a i Mi n g h u a El e c t r i c P o we r Te c h n o l o g y＆ En g i n e e r i n g Co ． ，Lt d ． ，S h a n g h a i 2 0 0 0 9 0 ，Ch i n a ； 2 ．S h a n g h a i E l e c t r i c P o we r Co ． ， Lt d ，Wu j i n g Th e r ma l P o we r P l a n t ，S h a n g h a i 2 0 0 2 4 1 ，Ch i n a Ab s t r a ct Thr ou gh a c o mpr e he ns i ve e x pe r i me n t a l a na l y s i s on l e a ka g e t ub e a nd s a m p l e t ube s o f f i na l s u pe r he a t e r o f 30 0 M W po we r pl a nt b oi l e r。 c o m b i ne d wi t h t he a c t ua l wor ki ng c o n d i t i o n s o f f i e l d d e v i c e s ，i t wa s f o u n d t h a t o v e r h e a t a n d t e mp e r a t u r e c a u s e d b y l o n g - t e r m o pe r a t i ng und e r t he r ma l de v i a t i on a nd ma t e r i a l a ge i n g we r e t he ke y f a c t o r s ．Ac c o r d i n g t o t he r e s u l t ，c oun t e r me a s ur e s we r e t a ke n t o m a ke s ur e t he s a f e o pe r a t i o n o f t he po we r g e n e r a t i on un i t s ． Ke y wor ds t h e r m a l de v i a t i o n； ma t e r i a l a g e i n g； f a i l ur e a n a l ys i s 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m
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