摘 要:某余热发电锅炉低温过热器连接弯头在运行三个月后发生开裂。采用宏观观察、化学 成分分析、硬度测试、金相检验和能谱分析等方法,分析了连接弯头开裂的原因。结果表明:该连接 弯头开裂的原因是在锅炉安装后的煮炉过程中,碱液进入过热器,并在连接弯头内表面焊缝处聚 集、浓缩,在较高的温度及管道自重、汽水振动、热应力和结构应力的共同等多种应力作用下,连接 弯头焊缝处发生碱脆开裂。
关键词:余热发电锅炉;过热器;碱液;碱脆开裂
中图分类号:TG111.91 文献标志码:B 文章编号:1001-4012(2022)03-0041-04
近年来,随着中国经济的快速发展,国内能源消 耗逐步上升,在化工、建材等诸多领域产生了大量的 废热资源,造成了严重的资源浪费。余热发电技术 是一种将生产过程中产生的余热回收利用,并转化 为电能的技术。余热发电不仅能节约能源,还有利 于环境保 护,是 国 家 实 行 节 能 减 排 的 重 要 技 术 措 施[1-2]。余热发电锅炉是余热发电系统中重要的组 成部分,余热发电锅炉及其附属设备的正常运行对 整个余 热 发 电 系 统 的 循 环 工 作 起 到 至 关 重 要 的 作用。
某建材公司水泥窑生产线余热发电锅炉配套了 一台9MW 的低参数混压纯凝气式汽轮发电机组, 锅炉安装并煮炉完成后投入试运行,仅运行三个月 后,发现余热发电锅炉低温过热器出口集箱连接弯 头及附近多个部件出现开裂。依据 GB/T3087- 2008《低中压锅炉用无缝钢管》标准,集箱及周边管 件采用的材料均为20号钢。为查找连接弯头及附 近部件的开裂原因,避免该类问题的再次发生,笔者 对一处裂纹较多的连接弯头进行了一系列检验和 分析。
1 理化检验
1.1 宏观观察
如图1所示:连接弯头母材外表面和内表面均有多条较长的裂纹,裂纹主要位于焊缝附近及弯头 母材处分布较为曲折,但大致平行于焊缝且呈环状 分布;弯头外表面焊缝处有大块补焊痕迹,补焊处也 有较长的裂纹;可见裂纹萌生于弯头侧母材内表面, 并由弯头内表面向外表面扩展。
