《燃机余热炉低压蒸发器流体加速腐蚀(FAC)泄漏原因分析课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《燃机余热炉低压蒸发器流体加速腐蚀(FAC)泄漏原因分析课件（79页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、某燃机余热炉低压蒸发器 流动加速腐蚀（FAC）情况介绍及泄漏原因分析 华北电科院金属所 杜双明 二零一五年九月,流动加速腐蚀（FAC）,主要内容,一.燃机余热炉设备情况简介 二.低压蒸发器泄漏及检验情况 三.低压蒸发器FAC腐蚀泄漏原因分析 四.流动加速腐蚀（FAC）机理及影响因素 五.控制措施,流动加速腐蚀（FAC）,某热电公司燃气热电工程项目，于2006年建设2套9E级单轴联合循环发电机组，即“一拖一”燃气-蒸汽联合循环机组。每套联合循环机组包括1台燃气轮机、1台蒸汽轮机、2台发电机（包括汽轮发电机和燃机发电机），并配套1台余热锅炉及其辅助设备。,流动加速腐蚀（FAC）,一.余热炉设备情况
2、简介,该热电公司1、2号余热锅炉均由武汉锅炉厂引进荷兰NEM公司余热炉设计技术生产、制造，该机组配套的余热锅炉为双压（高压作为主蒸汽，低压作为汽轮机低压缸进汽）、无补燃、卧式自然循环锅炉。1号余热炉投产时间是2008年4月，至今运行时间约是41200小时，2号余热炉投产时间是2008年5月，至今运行时间是约40000小时。,一.余热炉设备情况简介,流动加速腐蚀（FAC）,余热锅炉额定工况时的蒸汽参数： a.高压主蒸汽参数： 高压过热器出口蒸汽流量： 243.6 t/h ； 高压过热器出口蒸汽压力为： 8.019 MPa.a ； 高压过热器出口蒸汽温度： 523.2 。,一.余热炉设备情况简介,
3、流动加速腐蚀（FAC）,余热锅炉额定工况时的蒸汽参数： b. 低压主蒸汽参数： 过热蒸汽流量： 53.1 t/h （低压过热器出口）； 过热蒸汽压力： 0.691 MPa.a （低压过热器出口）； 过热蒸汽温度： 216.4 （低压过热器出口）； c. 余热锅炉排烟温度： 92.2 （投入烟气热网换热器）； 128.2 （未投入烟气热网换热器）。,一.余热炉设备情况简介,流动加速腐蚀（FAC）,1、2号余热锅炉均采用标准单元模块结构，所有受热面管子均垂直布置，分别由垂直错列布置的螺旋翅片管和上、下两个集箱组成管屏，各级受热面管屏尺寸基本相似。烟气从燃气轮机排出，经进口烟道、过渡烟道，进入锅炉本
4、体向炉后方向水平流动，顺烟气方向依次经过模块I 、SCR 脱硝系统、模块II和模块 III ，最后经出口烟道及烟囱排空。经过受热面内的水和蒸汽的流动都是由自然循环来完成的。,一.余热炉设备情况简介,流动加速腐蚀（FAC）,一.余热炉设备情况简介,流动加速腐蚀（FAC）,模块I,模块,模块,模块 I 包括：高压过热器 4 级（ SUPH HP4 ）、高压过热器 3 级（ SUPH HP3 ）、高压过热器 2 级（ SUPH HP2 ）、高压过热器 1 级（ SUPH HP1 ）、高压蒸发器 2 级（ EVAP HP2 ）。 模块 II 包括： 高压蒸发器 1 级（ EVAP HP1 ）、 高压省
5、煤器 3 级（ ECON HP3 ）、高压省煤器 2 级（ ECON HP2 ）、 低压过热器（ SUPH LP ）、 高压省煤器 1 级（ ECONHP1 ）。 模块 III 包括：低压蒸发器（ EVAP LP ）、低压省煤器 2 级（ ECON LP2 ）、低压省煤器 1 级（ ECON LP1 ）、烟气热网省煤器 2 级（ ECON DH2 ）、烟气热网省煤器 1 级（ ECON DH1 ）。,一.余热炉设备情况简介,流动加速腐蚀（FAC）,锅炉分为两个压力等级 ，各有自己的压力水平。 其汽水流程按压力等级区分如下： 高压系统：高压给水泵把来自低压系统（低压汽包） 的给水送入高压省煤器
6、1 级（ ECON HP1 ）、 高压省煤器 2 级（ ECON HP2 ）和高压省煤器 3 级（ ECON HP3 ）、 加热后，进入高压锅筒。进入高压锅筒的给水，由下降管引入高压蒸发器 1 级 （ EVAP HP1 ） 和高压蒸发器 2 级（ EVAP HP2 ），蒸发吸热后上升进入高压锅筒进行汽水分离，分离后饱和水回下降管。 高压饱和蒸汽由高压锅筒上部引出，进入高压过热器 1 级（ SUPH HP1 ）、高压过热器 2 级（ SUPH HP2 ）和高压过热器 3 级（ SUPH HP3 ），在高压过热器 3 级和高压过热器 4 级之间布置有喷水减温器，蒸汽经过喷水减温器后，进入高压过热器
7、 4 级（ SUPH HP4 ）， 作为高压过热蒸汽被送到汽轮机的高压缸去作功。,一.余热炉设备情况简介,流动加速腐蚀（FAC）,低压系统： 来自冷凝器的冷凝水和热网疏水混合后经过低压省煤器 1 级 （ ECON PH1 ） 和低压省煤器 2 级（ ECON PH2 ）加热后， 进入低压锅筒上部的除氧器进行除氧后进入低压汽包（除氧器和低压汽包为一体式结构），进入低压锅筒的给水，由下降管引入低压蒸发器（ EVAP LP ），蒸发吸热后上升进入低压锅筒进行汽水分离，分离后饱和水回下降管。低压饱和蒸汽由低压锅筒上部引出，进入低压过热器（ SUPH LP ）吸热，然后被送入汽轮机低压缸去作功。在低压省
8、煤器出口和低压给水之间设置有再循环泵，以保证低压省煤器入口水温满足设计要求。,一.余热炉设备情况简介,流动加速腐蚀（FAC）,低压蒸发器位于锅炉第三模块，介于高压1级省煤器和低压2级省煤气之间，共分2级，其结构如图1、2所示。顺烟气方向为低压1级蒸发器、低压2-1级和低压2-2级蒸发器。其中低压1级蒸发器布置在炉前前，低压2级蒸发器布置在炉后方向，因此低压1级蒸发器所受烟气温度要比低压2级高。,一.余热炉设备情况简介,流动加速腐蚀（FAC）,图1 低压蒸发器结构示意图（炉前炉后方向）,一.余热炉设备情况简介,流动加速腐蚀（FAC）,图2 低压蒸发器结构示意图（ 炉左炉右方向）,低压蒸发器,低压
9、蒸发器各级左、右设置2个集箱，如图3所示。低压1级蒸发器每个集箱炉前炉后方向为2根受热面管，炉左炉右方向（横向）为42根管，低压2级蒸发器每个集箱炉前炉后方向分别为3和3根排受热面管，炉左炉右方向（横向）为42根管，每级蒸发器左右对称布置，共计672根受热面，低压1级为4222168根管，低压2-1级为4223252根管，低压2-2级为4223252根管。,一.余热炉设备情况简介,流动加速腐蚀（FAC）,图3 低压蒸发器结构示意图,一.余热炉设备情况简介,流动加速腐蚀（FAC）,一.余热炉设备情况简介,表1 低压蒸发器联箱和管子规格及材质,流动加速腐蚀（FAC）,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介
10、绍,流动加速腐蚀（FAC）,1号余热锅炉，于2014年11月13日进行锅炉上水，11月14日锅炉准备启动过程中，技术人员发现锅炉尾部烟道受热面存在泄漏现象。经现场检查确认，低蒸级受热面发生泄漏。泄漏点发生在炉前第一排右数第5根迎烟气侧，距模块受热面上联箱约3米，标高约为20米。截止泄漏累计运行时间为38022小时，如图4所示。,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,图 4 1号余热炉低蒸级前排右数第5根管泄漏形貌,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,2015年4月6日，1号余热炉低压蒸发器管在运行中再次发生泄漏。停炉后进行内窥镜检查，检查位置如图5所示
11、。泄漏点为：低蒸级前排（第一排）右数第42根、后排（第二排）右数第37、41、42、54根共5根，如图6-9所示。泄漏点均位于上联箱接管座焊口下侧50mm范围内。截止泄漏，锅炉累计运行时间为41296小时。 低压蒸发器设计压力是1.1MPa,工作压力是0.61MPa；设计温度是188，工作温度是166。管子及螺旋换热片材质分别为SA210-A-1和碳钢，规格为382.6mm。,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,2015年4月1011日，华北电科院金属所对1#余热锅炉的低压蒸发器部分管子进行了内窥镜检查（切开部分上升管和手孔堵）。,图5 低压蒸发器内窥镜检查示意图,二.低
12、压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,图 6 1号炉低蒸级后排右数第41根、后排第42根管泄漏形貌,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,图 7 1号炉低蒸级后排右数第37根管泄漏形貌,图 8 1号炉低蒸级后排右数第54根管泄漏形貌（内部）,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,图 9 1号炉低蒸级后排右数第54根管泄漏形貌（外部）,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,表2 1号炉低压蒸发器内窥镜检查结果统计：,表3 1号炉低蒸I级前排管子腐蚀情况,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,表4 1号炉
13、低蒸I级前排管子腐蚀情况(续),二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,表5 1号炉低蒸I级前排管子腐蚀情况（续）,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,图10 1号炉低蒸I级前排管子腐蚀情况统计,流动加速腐蚀（FAC）,表6 低蒸I级后排管子腐蚀情况,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,表7 低蒸I级后排管子腐蚀情况（续）,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,表8 低蒸I级后排管子腐蚀情况（续）,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,二.低压蒸发器泄漏及检测
14、情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,图11 低蒸I级后排管子腐蚀情况统计,表9 低蒸级前排管子腐蚀情况,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,表10 低蒸级前排管子腐蚀情况（续）,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,图12 低蒸级前排管子腐蚀情况统计,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,表11 低蒸级中间排管子腐蚀情况,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,表12 低蒸级中间排管子腐蚀情况（续）,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,图13 低蒸级中间排管子腐蚀情况统计,二.低压蒸发器泄漏及检
15、测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,表13 低蒸级后排管子腐蚀情况,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,表14 低蒸级后排管子腐蚀情况（续）,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,图14 低蒸级后排管子腐蚀情况统计,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,图15 水垢完好，无腐蚀,流动加速腐蚀（FAC）,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,图16 水垢开始变化,流动加速腐蚀（FAC）,图17 表面水垢开始脱落,流动加速腐蚀（FAC）,图18 轻微腐蚀，腐蚀部位无垢，露出金属,流动加速腐蚀（FAC）,图19 中等程度腐蚀,流动加速腐蚀（F
16、AC）,图20 轻微腐蚀，腐蚀坑呈线状排列,流动加速腐蚀（FAC）,图21 严重腐蚀并泄漏,流动加速腐蚀（FAC）,流动加速腐蚀（FAC）,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,2015年4月15日，华北电科院金属所对1#余热锅炉的高蒸级蒸发器、高蒸II级蒸发器、高压省煤器级、低压省煤器级部分管子进行了内窥镜检查（切开手孔堵），均未发现流动加速腐蚀现象。 同时，对2#余热锅炉的低压级蒸发器部分管子也进行了内窥镜检查（切开手孔堵），共检查了12根管子，前后排各6根，发现前后排各1根管有较严重的腐蚀。,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,图22 #2炉低蒸前排管A-2,二.低压蒸发器泄漏及检测情况介绍,流动加速腐蚀（FAC）,1、2号炉低压蒸发器内窥镜检验结果总结： 1.低压蒸发器管子内壁发生腐蚀的部位具有不确定性。上联箱管座对接焊口以下，不同长度、不同数量分段分布，最多7段，最远13.7米左右。 2.从低蒸I级前排至低蒸-2级，腐蚀严重程度和腐蚀根数比例逐排减小。发生多段腐蚀的管子，腐蚀严重程度从上到下逐段减弱。 3.材质T11的联箱短节管段未见腐蚀
