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超临界电站锅炉末级过热器管屏汽固两相流动特性数值模拟研究
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作者 闫爱军 乔越 +4 位作者 陈志 朱磊 周陈龙 范志东 蔡柳溪 《动力工程学报》 北大核心 2025年第8期1153-1161,共9页
针对锅炉过热器管束在服役过程中出现的爆管问题,基于超算平台对某电站锅炉末级过热器管屏进行了全三维建模和结构化网格离散,利用雷诺时均方法和拉格朗日双相耦合模型对过热器管屏内的蒸汽流动特性和氧化皮颗粒堆积行为进行了系统的数... 针对锅炉过热器管束在服役过程中出现的爆管问题,基于超算平台对某电站锅炉末级过热器管屏进行了全三维建模和结构化网格离散,利用雷诺时均方法和拉格朗日双相耦合模型对过热器管屏内的蒸汽流动特性和氧化皮颗粒堆积行为进行了系统的数值模拟,探讨了负荷变化及氧化皮颗粒脱落对过热器管屏蒸汽流量分配的影响。结果表明:在未考虑烟气侧热偏差前提下,设置节流孔的管束蒸汽流量要比其他正常管束流量小5.63%~11.23%。同屏过热器内缠绕管(管束17)的流量偏差最大,达到6.3%。4个负荷工况下,同屏不同管束出口蒸汽流速差异在10.3%~11.7%,会导致不同管束输运氧化皮颗粒的动力产生较大差异。在不同管束氧化皮脱落工况下,当颗粒尺寸从500μm增大至2000μm时,颗粒堆积概率增大15%~20%。4管同时脱落氧化皮工况下同屏各管流量最大正、负偏差均超过6.6%,需要在过热器设计过程中予以考虑。 展开更多
关键词 过热器 管屏 流量偏差 氧化皮 数值模拟
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某锅炉12Cr1MoVG钢过热器管开裂失效的原因 被引量:3
2
作者 吴婷 湛立宁 +2 位作者 卢俊文 陈敏 周璐璐 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期99-104,共6页
某电站锅炉12Cr1MoVG钢过热器管运行半年即发生爆管开裂。为查明其开裂原因,采用形貌观察、化学成分检测、力学性能试验、硬度测试、非金属夹杂物分析、显微组织分析等方法,对过热器管进行了失效分析。结果表明:过热器管冷弯成型后未进... 某电站锅炉12Cr1MoVG钢过热器管运行半年即发生爆管开裂。为查明其开裂原因,采用形貌观察、化学成分检测、力学性能试验、硬度测试、非金属夹杂物分析、显微组织分析等方法,对过热器管进行了失效分析。结果表明:过热器管冷弯成型后未进行热处理以消除应力,且弯管内壁有微裂纹等加工缺陷;在服役过程中管子内壁氧化层大幅降低了传热效率,导致过热器管超温运行,从而使金属发生脱碳,降低了金属的耐腐蚀性能;炉水中Na_(3)PO_(4)含量和碱度超标,弯管内壁氧化层中游离态碱离子沉积并浓缩形成碱液,使过热器管在加工缺陷处产生碱应力腐蚀,在弯曲应力作用下过热器管发生沿晶界开裂。 展开更多
关键词 12Cr1MoVG钢 过热器管 脆性断裂 碱应力腐蚀 脱碳层
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垃圾焚烧发电厂过热器管子开裂原因分析
3
作者 张武能 卢蒙 +2 位作者 兰光宇 张留斌 王吉 《锅炉技术》 北大核心 2024年第4期67-72,共6页
针对某垃圾焚烧发电厂过热器管子大量开裂的状况,采用宏观检查、化学成分分析、硬度检测、显微组织及断口观察、能谱分析等理化检测方法对开裂钢管样品进行研究及分析。结果表明:蛇形管弯头椭圆度质量较差,过热器集箱管座接头结构不当,... 针对某垃圾焚烧发电厂过热器管子大量开裂的状况,采用宏观检查、化学成分分析、硬度检测、显微组织及断口观察、能谱分析等理化检测方法对开裂钢管样品进行研究及分析。结果表明:蛇形管弯头椭圆度质量较差,过热器集箱管座接头结构不当,都存在较高的残余应力。裂纹起源于管子内壁,向外扩展,表现出明显的沿晶断裂特征。断口表面残留Na、P元素。综合分析认为:过热器管子开裂的主要原因为锅炉调试中煮炉操作不当,导致碱性炉液进入管子。碱性炉液在焊缝及弯头部位浓缩,最终在高温、高浓度碱液及叠加应力共同作用下发生碱液应力腐蚀引起过热器管子开裂。 展开更多
关键词 垃圾焚烧发电厂 过热器管 碱液应力腐蚀
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火电厂过热器管爆管分析 被引量:10
4
作者 江国栋 唐庆顺 +1 位作者 洪茂林 姚建盛 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第4期184-185,189,共3页
对屏式过热器管进行了宏观检查、金相显微组织观察和分析以及拉伸性能测试。结果表明,该屏式过热器管失效的主要原因是长时超温与短时超温共同作用的结果。
关键词 长时超温 短时超温 过热器管 金相组织
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600MW超临界锅炉TP347H高温过热器管爆管的显微分析 被引量:17
5
作者 刘杰 赵永峰 +2 位作者 刘翔 车畅 杨晓珂 《热加工工艺》 北大核心 2020年第2期159-162,共4页
对爆管相关资料和数据进行了调查。借助微机控制电子万能实验机、金相显微镜、扫描电镜及能谱仪等仪器设备,从爆管管样、未胀粗管管样和备用管样的拉伸性能、显微组织、晶粒度、第二相等方面对TP347H高温过热器管的爆管原因进行了分析... 对爆管相关资料和数据进行了调查。借助微机控制电子万能实验机、金相显微镜、扫描电镜及能谱仪等仪器设备,从爆管管样、未胀粗管管样和备用管样的拉伸性能、显微组织、晶粒度、第二相等方面对TP347H高温过热器管的爆管原因进行了分析。结果表明:TP347H高过管爆管为高温蠕变失效。TP347H奥氏体不锈钢在长期高温运行过程中于晶界处析出了σ相,且细小的晶粒度促进了σ相在晶界的析出。σ相的析出和大量存在,导致了蠕变孔洞的出现,使得TP347H高过管材质快速老化,导致高温蠕变强度下降,直至爆管。 展开更多
关键词 TP347H高温过热器管 爆管 Σ相 晶粒度
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热电厂锅炉高温过热器管爆管原因 被引量:6
6
作者 王金星 刘天模 +3 位作者 冯大碧 张力 杨晓明 唐昌发 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期67-69,72,共4页
利用化学成分分析、力学性能测试、显微组织分析和X射线衍射物相分析等方法,对材料为T91钢的热电厂锅炉高温过热器管的爆管原因进行了分析。结果表明:高温过热器管材料的质量合格,异物阻塞管道造成其短时过热是过热器管爆管的主要原因,... 利用化学成分分析、力学性能测试、显微组织分析和X射线衍射物相分析等方法,对材料为T91钢的热电厂锅炉高温过热器管的爆管原因进行了分析。结果表明:高温过热器管材料的质量合格,异物阻塞管道造成其短时过热是过热器管爆管的主要原因,在距爆口一侧约30 cm处发现有异物残留。 展开更多
关键词 爆管 锅炉 过热器管
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单柱离子色谱法测定过热器管垢和锅炉垢中铁、镁和钙的含量 被引量:3
7
作者 李萍 于泓 +2 位作者 崔凌飞 关良智 刘双全 《色谱》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期65-67,共3页
首先用碱熔融法分解试样,然后加抗坏血酸将试液中的Fe3+还原为Fe2+,再用离子色谱法测定试液中的Fe2+,Mg2+和Ca2+。采用Shim-packIC-Cl阳离子交换柱分离样品离子,以0.25mmol/L乙二胺-... 首先用碱熔融法分解试样,然后加抗坏血酸将试液中的Fe3+还原为Fe2+,再用离子色谱法测定试液中的Fe2+,Mg2+和Ca2+。采用Shim-packIC-Cl阳离子交换柱分离样品离子,以0.25mmol/L乙二胺-0.50mmol/L柠檬酸(pH4.50)为流动相,以CDD-6A电导检测器检测,使被测组分得到满意的分离和检测。Fe,Mg和Ca的加标回收率均在90%以上。测定结果与原子吸收光谱法测定结果相近。 展开更多
关键词 离子色谱法 过热器管 锅炉垢
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基于灰色系统的过热器管壁温度预测模型 被引量:5
8
作者 徐鸿 邓博 +2 位作者 蒋东方 郭鹏 倪永中 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第22期2662-2668,共7页
以炉外测点温度数据为基础,建立了锅炉过热器管进出口温度的灰色预测模型,并结合有限容积法实现了单管各段管壁温度分布计算。利用某电厂末级过热器管壁进出口实测数据,分析了三种工况下的预测精度。结果表明:运行工况下的预测精度高于9... 以炉外测点温度数据为基础,建立了锅炉过热器管进出口温度的灰色预测模型,并结合有限容积法实现了单管各段管壁温度分布计算。利用某电厂末级过热器管壁进出口实测数据,分析了三种工况下的预测精度。结果表明:运行工况下的预测精度高于99%,根据预测结果进行各管段的管壁温度计算误差小于2.9℃。该模型能够较为精确地预测和计算管壁温度的变化趋势,对火电机组的安全运行有指导意义。 展开更多
关键词 灰色系统 过热器管 有限容积法 预测模型
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锅炉过热器管爆管失效分析 被引量:3
9
作者 程宏辉 李超 +3 位作者 沈美华 祝新伟 潘金平 沈平 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第10期236-238,共3页
调查了规格为Ф32mm×4mm过热器管发生爆裂的事故,通过力学性能分析、化学成分检测、金相分析及扫描电镜分析等方法对炉管爆裂原因进行了分析。最终发现失效的原因为炉管的钢材使用错误,使得炉管强度不足,最终导致炉管的爆裂。
关键词 锅炉 过热器管 失效分析
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某燃气炉过热器管破裂原因分析 被引量:3
10
作者 杨建菊 冯砚厅 +1 位作者 张晓昱 罗立建 《热力发电》 CAS 北大核心 2010年第6期76-78,96,共4页
对某电厂1台燃气供热炉停炉再起用后过热器管破裂试样进行宏观、理化、电子显微能谱分析。结果表明,孔洞、微裂纹及晶界腐蚀氧化物是导致材料脆化破裂的主因。同时指出,过热器管下弯头破裂主要是材料本身存在微观损伤和停炉保养造成了... 对某电厂1台燃气供热炉停炉再起用后过热器管破裂试样进行宏观、理化、电子显微能谱分析。结果表明,孔洞、微裂纹及晶界腐蚀氧化物是导致材料脆化破裂的主因。同时指出,过热器管下弯头破裂主要是材料本身存在微观损伤和停炉保养造成了氧腐蚀所致,这两方面因素加剧了锅炉在运行后的应力腐蚀,最终形成脆性破裂。 展开更多
关键词 燃气炉 过热器管 12CR1MOV 孔洞 微裂纹 氧腐蚀 应力腐蚀 脆性破裂
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氧化皮脱落导致的过热器管爆管分析 被引量:30
11
作者 李耀君 《热力发电》 CAS 北大核心 2005年第6期56-59,共4页
某电厂高温过热器运行5万h后连续发生爆管,通过对爆管及割管样品的宏观形貌、机械性能、金相以及材料状态等进行综合分析,确定爆管原因与氧化皮脱落导致的堵塞有关。对此,提出了杜绝快速起停,适当延长停炉后的打开炉门时间,安装锅炉管... 某电厂高温过热器运行5万h后连续发生爆管,通过对爆管及割管样品的宏观形貌、机械性能、金相以及材料状态等进行综合分析,确定爆管原因与氧化皮脱落导致的堵塞有关。对此,提出了杜绝快速起停,适当延长停炉后的打开炉门时间,安装锅炉管寿命管理系统等建议和措施。 展开更多
关键词 氧化皮 爆管分析 过热器管 寿命管理系统 高温过热器 宏观形貌 机械性能 综合分析 材料状态 爆管原因 锅炉管
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过热器管的失效研究 被引量:2
12
作者 邱启明 江国栋 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第16期221-223,共3页
通过金相、显微硬度、扫描电镜和能谱仪进行观察,对火电厂中过热器管的失效进行分析。研究表明:过热器管的过早失效是由于蠕变孔洞的形成和微裂纹的扩展而造成的。短期超温失效属于穿晶断裂;而长期超温失效属于沿晶和穿晶混合断裂。
关键词 过热器管 强度 失效 蠕变 裂纹
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由内壁氧化层厚度测评过热器管道的剩余寿命 被引量:5
13
作者 陈国宏 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第6期24-27,89,共5页
电站锅炉的过热器管长期在高温、高压条件下运行,组织性能会老化,最终导致管子蠕变失效而发生爆管。用无损检测技术测量管子内壁氧化层厚度,计算出管子金属运行当量温度,进而通过管壁厚度、管子的应力等参数计算出管子剩余寿命,能够指... 电站锅炉的过热器管长期在高温、高压条件下运行,组织性能会老化,最终导致管子蠕变失效而发生爆管。用无损检测技术测量管子内壁氧化层厚度,计算出管子金属运行当量温度,进而通过管壁厚度、管子的应力等参数计算出管子剩余寿命,能够指导电厂有针对性地换管,可以有效地防止因过热引起的管子爆破。 展开更多
关键词 过热器管 电站锅炉 电厂 运行 氧化层 管壁厚度 剩余寿命 换管 爆管 管子
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1025t/h CFB锅炉屏式过热器管失效分析 被引量:5
14
作者 杨庆旭 杨超 +1 位作者 孙雄 姚永灵 《江苏电机工程》 2013年第1期71-73,共3页
某1 025 t/h CFB锅炉屏式过热器管多次发生靠近水冷壁前墙位置的爆漏,采用宏观检查、化学元素分析、显微组织分析及显微硬度分析等方法对屏式过热器管爆漏原因进行了试验与分析。结果表明:屏式过热器结构应力在靠近水冷壁前墙部位的叠... 某1 025 t/h CFB锅炉屏式过热器管多次发生靠近水冷壁前墙位置的爆漏,采用宏观检查、化学元素分析、显微组织分析及显微硬度分析等方法对屏式过热器管爆漏原因进行了试验与分析。结果表明:屏式过热器结构应力在靠近水冷壁前墙部位的叠加、屏式过热器管固定块焊缝的焊接质量不良以及启停炉过程中的应力循环等原因综合作用,导致固定块角焊缝低周高应力疲劳断裂,裂纹扩展至管子致使屏式过热器管爆漏。 展开更多
关键词 CFB锅炉 屏式过热器管 爆漏 失效分析
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屏式过热器管周向裂纹分析研究
15
作者 赵永宁 岳增武 +1 位作者 胡新芳 周爱生 《热力发电》 CAS 北大核心 2002年第2期56-58,共3页
屏式过热器管产生周向裂纹是比较少见的。经 综合试验分析,认为张店热电厂3号炉屏式过热器管因腐蚀热疲劳而产生周向裂纹并引起 管子泄漏。
关键词 锅炉 屏式过热器管 周向裂纹 分析
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高温过热器管道开裂原因分析
16
作者 王力杰 郝新 +1 位作者 刘素芬 刘子瑜 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2010年第3期83-85,共3页
某电厂用高温过热器管道,其端部与它管的对接采用焊接方式,使用约半个月后,在对接焊缝处发生开裂。借助光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等手段对管道材质,裂纹形态及扩展方式,以及断口表面进行分析。结果表明:该电厂用高温过热器... 某电厂用高温过热器管道,其端部与它管的对接采用焊接方式,使用约半个月后,在对接焊缝处发生开裂。借助光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等手段对管道材质,裂纹形态及扩展方式,以及断口表面进行分析。结果表明:该电厂用高温过热器管道由于焊后热处理工艺不当,从而导致焊接残余应力存在,因此,管道在使用过程中会受到环境介质及使用温度的共同作用从而导致管道开裂。 展开更多
关键词 高温过热器管 奥氏体不锈钢 应力腐蚀开裂
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过热器管显微结构的电镜观察
17
作者 蔡传荣 张琼 +1 位作者 程宝俊 王鸣 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1993年第S2期330-332,共3页
金属物理的蠕变理论研究和实验进展很快,蠕变是在宏观世界中发生金属塑变增加的现象,它与原子空位运动、扩散、热振动振幅等密切相关,而从微观观察到的晶界、析出相(碳化物)夹杂物等也影响到蠕变性能。火电厂中过热器管是在较高温度下... 金属物理的蠕变理论研究和实验进展很快,蠕变是在宏观世界中发生金属塑变增加的现象,它与原子空位运动、扩散、热振动振幅等密切相关,而从微观观察到的晶界、析出相(碳化物)夹杂物等也影响到蠕变性能。火电厂中过热器管是在较高温度下(580℃)工作,其高温蠕变强度直接影响到使用寿命。本文用JEM-2000Ex透射电子显微镜(加速电压200KV)研究低合金耐热钢12Cr1M<sub>0</sub>V的长期高温运行(580℃)后蠕变的微观结构和形貌。试验材料取自福建省永安电厂10×10<sup>4</sup>KW机组上过热器管定期监督割管上,其运行不同时数(1.6×10<sup>4</sup>h,3.3×10<sup>4</sup>h,6.3×10<sup>4</sup>h)后珠光体球化级别分别为(2、3、4)级。电镜样品的制备先将定期监督过热器割管用线切割机切成0.2mm薄片,砂纸磨薄,再用4%高氯酸酒精在-40℃下进行双喷电解抛光,制成φ3mm圆片随之在电镜下进行观察。 展开更多
关键词 过热器管 蠕变强度 显微结构 珠光体球化 实验进展 金属物理 电解抛光 蠕变性能 透射电子显微镜 加速电压
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超超临界锅炉过热器管材的高温组织稳定性及其改进研究 被引量:14
18
作者 赵双群 谢锡善 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第8期131-133,共3页
采用高温长期时效的方法研究了一种在700℃/375bar蒸气参数条件下作为过热器管材使用的镍基高温合金的组织稳定性,得出合金的组织不稳定性主要体现在γ′的粗化、η相的形成和晶界G相的析出。进而采用Thermo-Calc理论计算和分析,提出了... 采用高温长期时效的方法研究了一种在700℃/375bar蒸气参数条件下作为过热器管材使用的镍基高温合金的组织稳定性,得出合金的组织不稳定性主要体现在γ′的粗化、η相的形成和晶界G相的析出。进而采用Thermo-Calc理论计算和分析,提出了通过调整Al、Ti和Si含量来改善组织稳定性的方法。 展开更多
关键词 超超临界锅炉 过热器管 高温组织稳定性 镍基高温合金 热力学
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我国700℃超超临界锅炉过热器管用高温合金选材探讨 被引量:77
19
作者 林富生 谢锡善 +1 位作者 赵双群 董建新 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期960-968,共9页
简要介绍和比较了国内外700℃超超临界电站过热器和再热器管候选材料GH2984、Haynes 230、CCA 617、Nimonic 263、Inconel 740及其改型合金Inconel 740H的组织、持久强度和耐腐蚀性能等研究结果,对几种材料的强度、耐腐蚀性能、工艺性... 简要介绍和比较了国内外700℃超超临界电站过热器和再热器管候选材料GH2984、Haynes 230、CCA 617、Nimonic 263、Inconel 740及其改型合金Inconel 740H的组织、持久强度和耐腐蚀性能等研究结果,对几种材料的强度、耐腐蚀性能、工艺性能和使用经济性进行了分析,并阐述了中国在发展700℃超超临界燃煤电站时锅炉用高温合金的选择.结果表明:Inconel 740H合金具有的持久强度最高、耐蚀性能最好,工艺性能和使用经济性良好,比Inconel 740合金具有更好的长期组织稳定性,它应是中国700℃超超临界锅炉过热器和再热器首选的管材;针对700℃超超临界机组用关键材料,提出了尽早开展自主研制,实现关键材料国产化的建议. 展开更多
关键词 超超临界 过热器 再热器 高温合金 选材 性能
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某电站锅炉过热器管老化状态评估 被引量:2
20
作者 郑相锋 王庆 +4 位作者 牛晓光 范辉 徐雪霞 李文彬 韩永典 《锅炉技术》 北大核心 2014年第2期60-62,共3页
对某电厂已经运行约1.68×105 h的亚临界机组低温过热器管进行材质性能试验研究,测定了该受热面管的拉伸强度和高温蠕变性能,最后采用基于连续损伤力学方法对其进行老化状态评估,评估结果表明,在规定温度和压力下,可继续运行73 000 ... 对某电厂已经运行约1.68×105 h的亚临界机组低温过热器管进行材质性能试验研究,测定了该受热面管的拉伸强度和高温蠕变性能,最后采用基于连续损伤力学方法对其进行老化状态评估,评估结果表明,在规定温度和压力下,可继续运行73 000 h左右. 展开更多
关键词 亚临界锅炉 过热器管 状态评估 12CrlMoV
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