銅陵電廠3號機鍋爐為哈爾濱鍋爐廠制造的亞臨界強制循環汽包爐，過熱蒸汽流量1 025 t/h，過熱蒸汽壓力18.3MPa，過熱蒸汽溫度541℃，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機、秸稈壓塊機壓制的生物質顆粒燃料。
1999年11月12日3號爐整套啟動期間，11：00發現送、引風機及給粉機自動解除，爐膛負壓變化較大，給水流量與蒸汽流量偏差較大，約200 t/h。現場檢查發現爐后煙道固定端人孔門處有蒸汽冒出，停爐后進入爐內進一步檢查確認為末級過熱器固定端16排，爐前數第2根根彎頭上部爆裂。
2、原因分析
3號爐在調試階段累計運行約400 h后末級過熱器第16排第2根管子發生爆管，并吹損了第16排第1根管子，爆口及吹損部位位于彎頭位置。管子規格為φ54 mm×9mm，材料為12CrIMoV。
爆管爆口張口較大，呈張開嘴狀，最大周向張口距離為37 mm，爆口軸向長度為85 mm。管子及爆管內外表面呈青灰色，爆口外表面氧化膜較厚，達0. 3～0.4 mm，大部分已脫落。爆口附近有眾多的平行于爆口的細小裂紋。爆口唇部明顯減薄，但與典型的短期超溫爆口相比，減薄量比較小。爆口附近管子明顯漲粗和減薄，管徑和壁厚的實測值及以公稱直徑54 mm計的漲粗值見表1和圖1。爆口的斷口較平整，斷面呈顆粒狀。
爆口中心爆破口唇部邊緣組織已完全球化，珠光體區域已基本消失，碳化物聚集長大分布于鐵素體晶內和晶界，并出現孔洞和裂紋，球化4級。爆口中心內壁氧化層厚0.27 mm。爆口中心背火面組織球化3級，內壁氧化層厚0. 22 mm。爆口前（迎流向）距爆口端部70 mm處向火面組織球化3.5級，內壁氧化層厚0.24 mm。根據管子材料組織球化狀況及內壁氧化層厚度可以肯定爆管處管子金屬長期過熱。按球化方程估算爆口處管子金屬長期過熱當量溫度為618℃，爆口背面和爆口附近金屬長期過熱當量溫度要略低一些。按內壁氧化層厚度估算爆口處管子金屬長期過熱當量溫度為621℃。
此外，從爆口和斷口的宏觀形狀以及爆破口唇部邊緣組織變形拉長情況可知管子爆破前產生了較大的塑性變形，表現出短期過熱爆管的特征。在爆口邊緣未發現金屬相變組織，因此，短期過熱爆管處的金屬溫度低于Aa溫度(此鋼Aa一774℃)。綜合上述分析可以確定爆管性質為長期過熱基礎上的短期過熱爆管。對吹損管以及爆口前、后管子也進行了金相試驗。
被爆口吹損的第1根管子彎頭部位向火面組織正常，為鐵素體十珠光體，內壁氧化層厚僅0. 05 mm。該管金相試驗的取樣部位與爆管管子爆口相鄰，位于爆管管子的煙氣流上游，取樣部位的爐內熱負荷應高于爆口部位。可知爆管管子過熱主要是由管內蒸汽流速過低而造成的，產生這一原因可能是：管子部分堵塞；管內表面存在的一些影響流速的突出物，它在某種工況下可能會造成該管氣流的突然減少。
爆口前、后取樣部位爆管管子向火面組織正常，為鐵素體十珠光體，爆口前取樣部位內壁氧化層厚0. 03 mm，內壁脫碳層厚0.18 mm。表明爆口前、后取樣部位的金屬溫度低于爆口處管子的金屬溫度。產生這一現象的原因可能是由于爐內爆口彎頭部位熱負荷相對較高而引起的。
資料表明某電廠末級過熱器運行4年后開始發生爆管現象，此后3年中間共爆管14次，爆口全部位于彎頭部位，均為長期過熱爆管。壁溫實測結果亦顯示彎頭部位壁溫相對較高。
3、處理意見
更換爆口前、后取樣部位之間的所有爆管管子；全面檢查爆管管子的堵塞和節流情況；運行期間，尤其是低負荷運行工況下，避免末過超溫。
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