摘 要:某余熱發電鍋爐低溫過熱器連接彎頭在運行三個月后發生開裂。采用宏觀觀察、化學 成分分析、硬度測試、金相檢驗和能譜分析等方法,分析了連接彎頭開裂的原因。結果表明:該連接 彎頭開裂的原因是在鍋爐安裝后的煮爐過程中,堿液進入過熱器,并在連接彎頭內表面焊縫處聚 集、濃縮,在較高的溫度及管道自重、汽水振動、熱應力和結構應力的共同等多種應力作用下,連接 彎頭焊縫處發生堿脆開裂。
關鍵詞:余熱發電鍋爐;過熱器;堿液;堿脆開裂
中圖分類號:TG111.91 文獻標志碼:B 文章編號:1001-4012(2022)03-0041-04
近年來,隨著中國經濟的快速發展,國內能源消 耗逐步上升,在化工、建材等諸多領域產生了大量的 廢熱資源,造成了嚴重的資源浪費。余熱發電技術 是一種將生產過程中產生的余熱回收利用,并轉化 為電能的技術。余熱發電不僅能節約能源,還有利 于環境保 護,是 國 家 實 行 節 能 減 排 的 重 要 技 術 措 施[1-2]。余熱發電鍋爐是余熱發電系統中重要的組 成部分,余熱發電鍋爐及其附屬設備的正常運行對 整個余 熱 發 電 系 統 的 循 環 工 作 起 到 至 關 重 要 的 作用。
某建材公司水泥窯生產線余熱發電鍋爐配套了 一臺9MW 的低參數混壓純凝氣式汽輪發電機組, 鍋爐安裝并煮爐完成后投入試運行,僅運行三個月 后,發現余熱發電鍋爐低溫過熱器出口集箱連接彎 頭及附近多個部件出現開裂。依據 GB/T3087- 2008《低中壓鍋爐用無縫鋼管》標準,集箱及周邊管 件采用的材料均為20號鋼。為查找連接彎頭及附 近部件的開裂原因,避免該類問題的再次發生,筆者 對一處裂紋較多的連接彎頭進行了一系列檢驗和 分析。
1 理化檢驗
1.1 宏觀觀察
如圖1所示:連接彎頭母材外表面和內表面均有多條較長的裂紋,裂紋主要位于焊縫附近及彎頭 母材處分布較為曲折,但大致平行于焊縫且呈環狀 分布;彎頭外表面焊縫處有大塊補焊痕跡,補焊處也 有較長的裂紋;可見裂紋萌生于彎頭側母材內表面, 并由彎頭內表面向外表面擴展。
