2　爆管统计
　　3号炉于1991年6月投产以来，多次发生过热器爆管事故，其中，1992年2次、1993年3次、1994年1次、1995年0次、1996年2次、1997年3次、1998年1次，总计12次。严重影响了自备电站的安全稳定运行，经统计过热器爆管率3号炉远高于1、2号炉。

3　爆管主要原因分析
　　取1998年6月高温过热器爆管的爆口作重点分析。爆口位置位于由东向西数第33排南组大弯靠北侧约1．3 m处，即高温过热器热段。爆口吹破相邻34排北组1根管，吹薄33排北组1根管。爆口位置见图1。

　　样2～样5背火侧金相组织和向火侧相同，为铁素体＋碳化物，不同的是碳化物球化级别背火侧比向火侧小0．5级。表2可见爆口处管壁减薄不多，但爆口处碳化物球化程度已达最高级别。样1、样2碳化物球化已达5级，即聚集式球化。从照片1、2可看出，12Cr1MoV金属组织内部珠光体的区域形态已完全消失，碳化物小球在铁素体晶界上分布，出现了大量的双重晶界现象。以上分析表明由于过热器长期局部超温，12Cr1MoV金属组织内部珠光体聚集球化，致使过热器管金属强度下降，导致爆管。

3．2　过热器管应力分析
　　12Cr1MoV在580℃时持久强度σ^t′_D＝78MPa，t为10⁵ h，见参考文献［1］。由于该金属组织碳化物聚集球化，导致持久强度下降为：

式中　η——应力修正系数，取为1。理论计算壁厚

      D_w——管子直径，mm。

　　最小需要壁厚S_min＝S_L＋C＝9．56＋1．43＝10．99（mm）＞5（mm），即实际壁厚小于最小需要壁厚。上式中附加壁厚C取定值，1．43 mm，见参考文献［2］。
　　以上计算表明过热器爆管的直接原因是金属材料许用应力的下降。

4　过热器长期过热的原因与结论
4．1　设计不合理
　　3号炉设计与1、2号炉略有不同，其上层一次风口稍上倾，造成炉膛火焰中心位置比1、2号炉高，从而使得炉膛出口烟温较高，过热器吸收热量较大，在满负荷运行的情况下极易超温，爆管。由于测量手段等原因，不能测炉膛出口温度。
4．2　水膜除尘器的影响
　　除尘设备上3号炉与1、2号炉的不同之处是，1、2号是电除尘器，烟气流通阻力大；3号炉是水膜除尘器，烟气流通阻力小，对流传热加强，导致过热器吸收热量较大，同时烟气流速快，对过热器管壁的冲刷也较大，使得过热器管较易超温，且磨损较大，从而导致爆管。
4．3　运行操作不当
　　由于操作方面监护不严格，使得屏式过热器温度较高，引起屏式过热器后部烟气温度较高，高温过热器热负荷过大，导致超温。

5　措施及实施效果
5．1　降低上层一次风高度
　　1998年11月3号炉大修期间，将上层一次风4个喷口的位置下降了450 mm，使得在运行期间炉膛火焰中心的高度下降。与大修前相比，锅炉负荷不变的情况下，降低了炉膛出口温度，避免了高温过热器超温。
5．2　加强运行管理
　　对操作工加强了培训，利用副班学习理论，并考核理论和实操水平。归定将屏式过热器温度控制在450～460℃范围内，并防止超温超压运行，同时加强监督。自归定执行以来，未发生过屏式过热器、高温过热器超温现象，使高温过热器受到了保护。
5．3　更换管材
　　由于过去几年来，高温过热器热段管长期超温及频繁爆管，导致热段管金属组织碳化物大部分已严重球化，金属材料许用应力大幅下降，已不能适应生产的需要，因此，在1998年11月大修时，将高温过热器热段全部更换。由于12Cr2MoWVTiB（钢102）具有很好的热强性，在高温下强度优于12Cr1MoV，且具有良好的抗氧化性，因此将管材改为钢102，取代了以前的12Cr1MoV。

6　结束语
　　3号炉大修后至今一年多的时间里，未发生过过热器管爆裂的事故。从停炉的检查情况看，前述措施是完全可以解决高温过热器爆管问题的。　　

参考文献

［2］李之光．锅炉专业标准汇编．大连理工大学出版社．　　

［3］锅炉车间．锅炉运行规程．广州石油化工总厂动力厂．