锅炉末级过热器管材升级的必要性分析

易彦红，郑坤灿

（1.内蒙古科技大学，内蒙古包头 014010；2.宁夏职业技术学院，宁夏银川 750021）

锅炉末级过热器管材升级的必要性分析

易彦红1.2，郑坤灿1

（1.内蒙古科技大学，内蒙古包头 014010；2.宁夏职业技术学院，宁夏银川 750021）

锅炉末级过热器大多采用SA-213TP347H管材，极易被氧化。清理氧化层的成本很高，不利于企业的发展。对锅炉末级过热器管材进行更换升级的必要性进行分析，并提出有效的升级方案。

锅炉末级过热器；管材；氧化皮

1 锅炉末级过热器的结构和用材

某公司2台660MW燃煤汽轮发电空冷机组，锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈加垂直管直流炉，末级过热器共34屏，每屏有19管圈，共646个管圈。外圈管材为SA-213TP347H，入口侧2至15排管标高63m至76.36m材质为SA-213T91，末级过热器入口侧5至19排标高63m以下和2至4排标高69m以下至出口侧管材均为SA-213TP347H。

2 锅炉末级过热器氧化皮检查清理情况

运行一段时间后，对末级过热器646个管圈进行8个轮次的氧化皮检测，累计检查出366根管的弯头处氧化皮堆积超标，对氧化皮堆积超标的管段进行100％的割管清理，清理出的氧化皮呈粉末状和片状两种形态，对片状氧化皮测厚，其厚度在0.10～0.15mm。因割管清理氧化皮致使机组推迟10d启动。

累计连续运行188d，对末级过热器管进行了11个轮次的氧化皮检测，又累计检查出330根管的弯头处氧化皮堆积超标，再次检测清理其厚度在0.13～0.16mm。此次检修因割管清理氧化皮致使机组推迟15d启动。

3 锅炉末级过热器管因氧化皮造成的损失

停炉检修2次，因氧化皮造成的损失如下：

3.1 过热器控温运行经济损失

按年计划发电量及标煤价计算，锅炉因参数运行的经济损失为37.5亿kW·h×1.504 2g/kW·h/106×360.17元/t＝203.16（万元）。

3.2 减少发电量的经济损失

2次停炉检修，第一次推迟启炉10d，第二次推迟启炉15d。锅炉因减少发电量造成的经济损失为：

66×105×77％×24×25×0.08＝2 439.36（万元）

3.3 停炉电网双细则电量考核损失

66万kW·h×144h（最高考核小时数）×0.321 3元/ kW·h×0.4（考核系数）×2次/台＝2 442.91万元

3.4 氧化皮清理的人工费及材料费

每次按50万元计算，两次共计100万元。

3.5 全年经济损失总计

203.16（控温经济损失）+2 439.36（少发电量的经济损失）+2 442.91（电网双细则考核经济损失）+100（氧化皮清理的人工费材料费）＝5 185.43（万元）

4 对锅炉末级过热器管材升级的必要性

1）现锅炉用的SA213-TP347H材料是粗晶的奥氏体不锈钢材料，业内专家认为TP347H材料的使用温度可达650℃以上，但抗高温氧化温度只有595℃，所以在超临界机组中大量使用SA213-TP347H后，SA213-TP347H管内产生的氧化皮会大量脱落，极易造成堵管爆管事故。

2）SA213-TP347H管内生成氧化皮集中剥落会堵塞管路，引起超温爆管，氧化皮陆续剥落会被带入汽轮机，对主蒸汽管道上的阀门、汽轮机叶片造成损伤，进而汽耗增加，影响机组的整体经济效益。

3）公司末级过热器管内的氧化皮，当机组连续运行半年以后就会大量的生成和脱落。每次割管清理时间都在15d左右，不仅需要投入大量的人力物力，而且严重制约机组的正常启动，造成机组的利用小时大大下降，发电量受到严重影响。

4）目前过热器氧化皮的生成和脱落已趋于日益严重和逐次增加的态势，这不仅无形中增加机组的检修成本，同时也严重威胁机组的可靠经济运行。

5 改造的方案及投资回报

管材选用初步定为进口TP347HFG。末级过热器原SA-213TP347H管材全部更换。或末级过热器原SA-213TP347H管材全部更换，但为方便施工分割部分SA-213T91管。

单台炉的末级过热器管材升级为TP347HFG内壁喷丸的整体费用大约为4 200万左右。锅炉因氧化皮造成的经济损失为5 185.43万元，改造后1a可收回投资成本。

[1]杨景建，张昕，王斌，等.600MW机组锅炉末级过热器爆管原因分析[J].热加工工艺，2016，（6）：252-253；255.

[2]裴全进；潘龙兴.超临界锅炉末级过热器氧化皮爆管分析及治理[J].电力安全技术，2015，17（4）：6-11.

[3]雷方俣，鲍听.超超临界锅炉末级过热器升级改造中的材料质量问题[J].发电设备，2015，29（6）：447-450.

Analysis of the Necessity of Upgrading the Final Stage Superheater of Boiler Tube

Yi Yan-hong，Zheng Kun-can

The final superheater boiler mostly adopts SA-213TP347H pipe，can be easily oxidized.The cost of cleaning up the oxide layer is very high and it is not conducive to the development of the enterprise.The analysis is necessary to replace the imminent upgrading of final stage superheater of boiler tubes，and puts forward effective upgrade scheme.

final superheater boiler；tube；oxide

TK223.32

B

1003-6490（2016）08-0057-01

2016-08-11

易彦红（1985—），女，宁夏银川人，助教，主要研究方向为锅炉受热面金属材料应用。

郑坤灿（1971—），男，内蒙古包头人，教授，主要研究方向为流动传热机理及应用。