淮北发电厂300MW锅炉高温管道剩余寿命评估

摘要

电站锅炉过热器管和再热器管是锅炉内部的主要受热面结构件,它们是否安全稳定地运行直接关系到整个电厂的安危,频繁爆管事故影响了电厂的经济效益和社会效益.锅炉过热器管和再热器管失效机理的分析和寿命的预测是提高电厂机组运行可靠度的有效手段.受淮北发电厂委托,该文对在役300MW机组锅炉内局部高温管段的使用寿命评估.首先,该文为了提高故障诊断和状态检测的准确性和增强锅炉运行的可靠性,深入探讨了锅炉过热器管和再热器管失效机理和可靠性理论,将管道的寿命损伤通过拟合的Larson-Miller函数进行表征,从而得出各参数对寿命的影响,确认运行温度、工作应力和服役时间是寿命损伤的主要因素.其次,由于管件的真实使用温度是预测其寿命的关键因素,因此,该文通过对未用管材按照几种不同的加热规范在实验室进行模拟加热,测定其加热后的硬度,找出显微硬度与热强参数的关系.利用

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第一章绪论

1.1引言

1.2锅炉过热器和再热器管寿命研究与应用现状

1.3采用的技术路线与主要研究内容和方法

1.3.1采用的技术路线和主要研究内容

1.3.2寿命管理实施的流程图

第二章金属高温机械性能

2.1引言

2.2蠕变

2.3持久强度

2.3.1持久强度的确定

2.3.2持久强度试验数据的处理

2.4高温短时拉伸试验

2.4.1由高温短时拉伸试验所决定的σ tb、σ t0.2、δt％、ψt％

第三章锅炉高温管道实际工作温度评估

3.1高温锅炉管道运行特征

3.2截取管件状况

3.3锅炉高温管道实际工作温度评估

3.3.1金属的氧化

3.3.2内壁氧化皮测厚法预测锅炉管的温度

3.3.3测量结果

3.3.4金属当量温度的计算

3.4硬度法预测锅炉管的温度

3.4.1材质的退化现象

3.4.2热强参数P的引入

3.4.3 G102硬度与热强参数的关系

3.3.4截取管材试样实际工作温度

3.4.5热强参数P中材料常数C=15

3.5使用温度评估的综合分析

第四章高温管道的应力分析与应力计算

4.1载荷

4.2应力分类

4.3应力分析

4.4管壁应力计算

4.5实际工作应力计算

第五章锅炉高温管道剩余寿命评估

5.1典型的寿命评估方法

5.1.1寿命外推法

5.1.2目前国内通用的102钢的寿命评判规则

5.2截取管材室温、高温短时力学性能试验

5.3截取管材金相组织分析

5.4碳化物粒子粗化法预测锅炉管的剩余寿命

5.4.1管道材料碳化物相结构类型的转变

5.4.2理论模型

5.4.3截取管件扫描电镜和电子探针扫描分析

5.5材料损伤法对剩余寿命的综合评价

5.6 L—M法预测锅炉高温管道的剩余寿命

第六章结论及展望

6.1结论

6.2展望

参考文献