新乡豫新发电有限责任公司两台HC-440/13.7-L.PM4型循环流化床锅炉中的1号炉是国内首台配135 MW汽轮发电机，一次中间再热的循环流化床锅炉：哈尔滨锅炉厂于2002年2月设计制造，2002年12月14日首次并网成功。哈锅采用引进ALSTOM公司的循环流化床锅炉技术进行基础没计并完全按照引进技术所确定的原则和结构进行施工设计和制造。
l、再热器布置情况
冷段再热器水平布置在尾部烟道内，位于省煤器和I级过热器之间，共有3个管组，管子规格为∮51x4 mm材料为15CrMo。高温段再热器位于燃烧室中上部，由6片屏式再热器组成，与前水冷壁垂直布置，下部穿前墙处为屏的蒸汽人口端，有密封盒将管屏与水冷壁焊在一起，在屏的上部穿墙密封盒处装有膨胀节以补偿胀差，燃烧室中上部由双面水冷壁隔开分为两个室，8屏Ⅱ级过热器和6屏高温再热器交叉布置在这两个室内f即每室各有4屏Ⅱ级过热器和3屏高温再热器）。高再6个人口小集箱f规格0159 x14mm材质为12CrlMoV)上下垂直布置在高再人口集箱上(规格∮377x20mm材质为12CrIMoV)，高再每屏有管子29根，管屏在炉内呈半“U”型，管子规格为∮57x5 mm位于炉内的材质为SA213-TP304H，炉外部分材质为12CrlMuVC．节距为70mm。靠前墙的高再管布置在高再小集箱的最上端即封头端，靠后墙的高再管布置在高再小集箱的最下端即蒸汽入口端。管材的异种钢焊接接头位于炉外的密封盒内，焊缝上方150 mm左右每屏管的最靠近后墙侧的～根装有管壁壁温测点。管屏为膜式壁，鳍片厚度5 mm，位于炉内鳍片材料为1Cr18N19T．炉外鳍片材料为12CrlMoV。管屏最下端敷有耐火防磨材料，敷设高度3300mm，厚度沿管子中心线两侧各90 mm。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
2、高温再热器爆管情况
2003年4月15日豫新l号炉高温段再热器甲侧数第一屏，从后向前数第一根管子，距甲侧高温段再热器出口联箱垂直距离约2m处的连接管发生爆管。从首次并网成功到这次爆日l号机组总共运行了1081h。爆口沿管材纵向裂开，爆L1长41mm，最宽处6mm．呈小喇叭口状，爆口边缘不锋利，撕裂不整齐，边缘厚度3.2 mm如图l。割管后测得爆口处管子直径为070.2mm．爆口上方37 mm处为一焊缝，直径为中58.5mm．爆口向下20 mm处测得直径为∮64.3 mm，管子内、外壁有黑色氧化皮，外壁氧化皮最厚达1.46mm．内壁氧化皮厚达2.1mm如图2。除去外表氧化皮测得爆管厚度为3.4mm，与爆管相邻的第2、3、4、5根高再管外表面均有很厚的黑色氧化铁层，从第6根以后管子外表面呈红褐色，表面无明显氧化铁层。
3、爆管原因分析
从爆口的宏观分析来看，这次高温段再热器爆管具有长期超温过热爆漏的特征。对爆管进行材质光谱分析验证，爆管主要合金元素与设计的12CrIMoVC材质相吻合，材质应没有问题。对其它5屏高再炉外管子打开保温，发现在每屏的从后往前数的1～4根或1～5根炉外的12CrlMoVC连接管子都出现严重氧化现象，每屏的第一根管子除去表面氧化铁层后对管径进行测量，其管径在∮57.8 mm至∮58.3 mm之间，管径均有胀粗现象：位于不同燃烧室的高再管屏炉外12CrlMoVC管外观氧化程度一样。原怀疑爆管内有杂物或所在的管屏联箱有杂物造成管子局部通流部分的不畅引起超温过热的可能性被排除。对爆口做金相组织分析，其显微组织的晶粒异常长大，有双晶界和孔洞出现如图3．其金相组织有明显的长期超温过热的金相组织特征。
从豫新l号循环流化床锅炉运行情况来看，除了试运初期发生过一次再热蒸汽超温外，其他运行阶段均正常，但由于低温再热器出口温度偏离设计值较多，使得原设计的喷水减温器喷水量的余量很小f甲、乙两侧再热器喷水减温器设计喷水量各为10 t/h,在实际运行时再热器喷水减温器喷水量均在18 t/h左右），运行时再热器具体参数如表1。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
高再其余5屏的管壁壁温测点在正常运行状态下．其值也均在650cc以上，而12CrIMoVG最高允许使用温度为580ac，目前的现场使用温度高出了材料允许使用温度近100℃，运行中超温过热是显而易见的。由于高再管屏炉内部分使用了TP304H材料最高允许使用温度达700℃，目前的运行方式是能够满足要求的。另外，由于高温再热器管屏炉内结构呈半U型靠近外圈不但其长度加长，吸热量明显增多，而且在炉膛的位置靠近炉膛中心线，这是为什么靠近后墙的l—4根或1～5根有明显超温过热的原因。高温再热器从前墙往后数的第1根的炉外的管壁壁温比第29根炉外的管壁壁温低了近150℃，远超过设计的温差范围，说明高再小集箱存在静压压差，介质流量在各根高再管内的分配严重不均。
4、对策
针对1号炉高温再热器炉外管大面积长期超温过热现象，我们与锅炉的设计、制造单位根据1号炉的运行状况，经协商后采取了如下改造措施。
(l)针对高温再热器吸热量过大问题．决定把每屏的靠后墙的3根再热器管割除，由原来的每屏29根改为每屏26根，原高再管的进、出联箱上的管座采用封头焊接封堵。
(2)对高再炉内管屏在敷有耐火防磨材料的基础上再从下到上从后往前打高4m、宽1.5~2m的隔热层，进一步减少高再的吸热量。
(3)针对高再人口小集箱内介质流量分配不均，在原小集箱的封头部位改装成三通，两边各加装一个同高再人口小集箱同规格的连接管，连接管的另一端与高再的大集箱连接。
(4)对炉外已超温过热的12CrIMoVC管子进行全部更换，新更换的材料采用TP304H，提高管子的材料等级。
通过上述改造后，在锅炉满负荷运行，再热器减温水全开状态下高再炉外连接管的最高管壁温度正常情况低于550℃。自2003年8月份改造运行以来，近半年的运行中从未发生过高温段再热器炉外连接管因超温过热爆管的事故。
l、再热器布置情况
冷段再热器水平布置在尾部烟道内，位于省煤器和I级过热器之间，共有3个管组，管子规格为∮51x4 mm材料为15CrMo。高温段再热器位于燃烧室中上部，由6片屏式再热器组成，与前水冷壁垂直布置，下部穿前墙处为屏的蒸汽人口端，有密封盒将管屏与水冷壁焊在一起，在屏的上部穿墙密封盒处装有膨胀节以补偿胀差，燃烧室中上部由双面水冷壁隔开分为两个室，8屏Ⅱ级过热器和6屏高温再热器交叉布置在这两个室内f即每室各有4屏Ⅱ级过热器和3屏高温再热器）。高再6个人口小集箱f规格0159 x14mm材质为12CrlMoV)上下垂直布置在高再人口集箱上(规格∮377x20mm材质为12CrIMoV)，高再每屏有管子29根，管屏在炉内呈半“U”型，管子规格为∮57x5 mm位于炉内的材质为SA213-TP304H，炉外部分材质为12CrlMuVC．节距为70mm。靠前墙的高再管布置在高再小集箱的最上端即封头端，靠后墙的高再管布置在高再小集箱的最下端即蒸汽入口端。管材的异种钢焊接接头位于炉外的密封盒内，焊缝上方150 mm左右每屏管的最靠近后墙侧的～根装有管壁壁温测点。管屏为膜式壁，鳍片厚度5 mm，位于炉内鳍片材料为1Cr18N19T．炉外鳍片材料为12CrlMoV。管屏最下端敷有耐火防磨材料，敷设高度3300mm，厚度沿管子中心线两侧各90 mm。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
2、高温再热器爆管情况
2003年4月15日豫新l号炉高温段再热器甲侧数第一屏，从后向前数第一根管子，距甲侧高温段再热器出口联箱垂直距离约2m处的连接管发生爆管。从首次并网成功到这次爆日l号机组总共运行了1081h。爆口沿管材纵向裂开，爆L1长41mm，最宽处6mm．呈小喇叭口状，爆口边缘不锋利，撕裂不整齐，边缘厚度3.2 mm如图l。割管后测得爆口处管子直径为070.2mm．爆口上方37 mm处为一焊缝，直径为中58.5mm．爆口向下20 mm处测得直径为∮64.3 mm，管子内、外壁有黑色氧化皮，外壁氧化皮最厚达1.46mm．内壁氧化皮厚达2.1mm如图2。除去外表氧化皮测得爆管厚度为3.4mm，与爆管相邻的第2、3、4、5根高再管外表面均有很厚的黑色氧化铁层，从第6根以后管子外表面呈红褐色，表面无明显氧化铁层。
3、爆管原因分析
从爆口的宏观分析来看，这次高温段再热器爆管具有长期超温过热爆漏的特征。对爆管进行材质光谱分析验证，爆管主要合金元素与设计的12CrIMoVC材质相吻合，材质应没有问题。对其它5屏高再炉外管子打开保温，发现在每屏的从后往前数的1～4根或1～5根炉外的12CrlMoVC连接管子都出现严重氧化现象，每屏的第一根管子除去表面氧化铁层后对管径进行测量，其管径在∮57.8 mm至∮58.3 mm之间，管径均有胀粗现象：位于不同燃烧室的高再管屏炉外12CrlMoVC管外观氧化程度一样。原怀疑爆管内有杂物或所在的管屏联箱有杂物造成管子局部通流部分的不畅引起超温过热的可能性被排除。对爆口做金相组织分析，其显微组织的晶粒异常长大，有双晶界和孔洞出现如图3．其金相组织有明显的长期超温过热的金相组织特征。
从豫新l号循环流化床锅炉运行情况来看，除了试运初期发生过一次再热蒸汽超温外，其他运行阶段均正常，但由于低温再热器出口温度偏离设计值较多，使得原设计的喷水减温器喷水量的余量很小f甲、乙两侧再热器喷水减温器设计喷水量各为10 t/h,在实际运行时再热器喷水减温器喷水量均在18 t/h左右），运行时再热器具体参数如表1。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
高再其余5屏的管壁壁温测点在正常运行状态下．其值也均在650cc以上，而12CrIMoVG最高允许使用温度为580ac，目前的现场使用温度高出了材料允许使用温度近100℃，运行中超温过热是显而易见的。由于高再管屏炉内部分使用了TP304H材料最高允许使用温度达700℃，目前的运行方式是能够满足要求的。另外，由于高温再热器管屏炉内结构呈半U型靠近外圈不但其长度加长，吸热量明显增多，而且在炉膛的位置靠近炉膛中心线，这是为什么靠近后墙的l—4根或1～5根有明显超温过热的原因。高温再热器从前墙往后数的第1根的炉外的管壁壁温比第29根炉外的管壁壁温低了近150℃，远超过设计的温差范围，说明高再小集箱存在静压压差，介质流量在各根高再管内的分配严重不均。
4、对策
针对1号炉高温再热器炉外管大面积长期超温过热现象，我们与锅炉的设计、制造单位根据1号炉的运行状况，经协商后采取了如下改造措施。
(l)针对高温再热器吸热量过大问题．决定把每屏的靠后墙的3根再热器管割除，由原来的每屏29根改为每屏26根，原高再管的进、出联箱上的管座采用封头焊接封堵。
(2)对高再炉内管屏在敷有耐火防磨材料的基础上再从下到上从后往前打高4m、宽1.5~2m的隔热层，进一步减少高再的吸热量。
(3)针对高再人口小集箱内介质流量分配不均，在原小集箱的封头部位改装成三通，两边各加装一个同高再人口小集箱同规格的连接管，连接管的另一端与高再的大集箱连接。
(4)对炉外已超温过热的12CrIMoVC管子进行全部更换，新更换的材料采用TP304H，提高管子的材料等级。
通过上述改造后，在锅炉满负荷运行，再热器减温水全开状态下高再炉外连接管的最高管壁温度正常情况低于550℃。自2003年8月份改造运行以来，近半年的运行中从未发生过高温段再热器炉外连接管因超温过热爆管的事故。
