1.本发明涉及锅炉测试技术领域,尤其涉及一种电站锅炉安全运行受热面壁 厚减薄量最大的测试方法。
背景技术:2.电站锅炉受热面包含水冷壁、过热器、再热器和省煤器,位于炉膛四周和 内部,为锅炉主要换热部件,同时也承受着锅炉最为严酷的环境。下层水冷壁 直接承受燃料燃烧产生的高温,其他受热面承受着温度很高的烟温和高速烟气 的冲刷,另外,为防止受热面夹渣,锅炉还设置了吹灰器,定期对受热面进行 吹灰。
3.受热面冲刷减薄是常见且不能根治的隐患,相关标准规定,如果受热面减 薄量超过30%,应进行更换。30%是根据设计工况下运行计算的保障能够安全 运行的值,但随着国家产业的调整,当前多数机组都参与调峰,部分机组甚至 参与深度调峰,这样变负荷工况运行时,原设计30%就不能完全保障锅炉的安 全运行,存在泄漏的风险。
4.因此,有必要发明一种电站锅炉安全运行受热面壁厚减薄量最大的测试方 法,通过试验测定变工况下,保障机组安全稳定运行受热面薄厚的最大减薄量, 作为指导锅炉检修时受热面是否更换的标准。
5.因此,有必要提供一种电站锅炉安全运行受热面壁厚减薄量最大的测试方 法解决上述技术问题。
技术实现要素:6.本发明提供一种电站锅炉安全运行受热面壁厚减薄量最大的测试方法,解 决了当前多数机组都参与调峰,部分机组甚至参与深度调峰,这样变负荷工况 运行时,原设计30%就不能完全保障锅炉的安全运行,存在泄漏的风险的问题。
7.为解决上述技术问题,本发明提供的电站锅炉安全运行受热面壁厚减薄量 最大的测试方法,包括以下步骤:
8.s1、选定特定机组:如长期参加调峰、运行负荷波动大、非停情况多、原 因不易找的机组等;
9.s2、选取相应部件的新管:按照标准要求加工试样,用角磨机加工减薄, 减薄位置选在试样中间,减薄量分别选取15%、20%、22%、24%、26%、28% 和30%;
10.s3、试样参数试验:将mis系统中的温度参数直接由计算机读取,通过 温度传感器控制试验温度,压力参数与设计压力进行对比得到对比系数μ,试 验拉力a1为:a1=μa;
11.s4、高温拉伸试验:试验结束后,对试样做高温拉伸试验,温度选择为设 计温度,得到每个试样的屈服强度和抗拉强度;
12.s5、减薄试样加工:以测厚仪测定试样的最小壁厚换算值为设定减薄量, 试样减薄处平滑过渡,无棱角、划痕等缺陷,试样表面粗糙度不大于ra25, 根据管子直径与减薄长度比,确定均匀减薄和局部减薄,设管子直径/减薄长 度=1/3,小于1/3定为均匀减薄,大
于等于1/3定为局部减薄。
13.优选的,所述步骤s1中选定特定部件,如易泄露部件、老化严重部件、 受吹损部件等进行试验,选取mis系统中具有代表性的运行时段,调取温度 和压力参数下载。
14.优选的,所述步骤s2中加工时用测厚仪进行厚度核查,30%减薄试样的 试验温度为设计温度,试验拉力a为设计温度下材料的持久强度。
15.优选的,所述步骤s3中试验时间选取6个月4320小时,试验参数的调取 可以根据试验时间选择,也可选择个别时段进行循环。
16.优选的,所述步骤s4中以减薄量为横坐标,屈服强度、抗拉强度分别为 纵坐标,建立坐标轴,做对比曲线,变参数运行会使材料的力学性能下降,选 取与30%减薄试样力学性能相同的点对应的减薄量作为实际使用的减薄量,将 变参数运行试样抗拉强度值连接成曲线,30%减薄试样抗拉强度做水平线与曲 线相较于a点,则a点对应的减薄量即为所要得到的减薄量24.5%。
17.优选的,所述步骤s5中试样根据要求进行局部减薄测试或均匀减薄测试, 在常规蠕变试验装置的计算机中设计专业软件,该软件同时具备读取mis温 度、压力参数功能,压力参数与设计压力对比计算试验拉力功能,变参数控温 功能,变参数控拉力功能,用该种方法不用增加任何硬件费用,只需设计一个 小的控制软件即可,所选试验时间为6个月4320小时,与电站机组检修周期 间隔基本相同,根据机组的实际情况选取试验时间,减薄量的选取也可取其他 数值,第8步得到的屈服强度和抗拉强度与减薄量对应的数值中,取较小值作 为最终的试验结果。
18.与相关技术相比较,本发明提供的电站锅炉安全运行受热面壁厚减薄量最 大的测试方法具有如下有益效果:
19.本发明提供一种电站锅炉安全运行受热面壁厚减薄量最大的测试方法,该 方法以蠕变试验机为基础试验设备,针对选定测试部件,采集实际运行工况参 数(主要采集的数据为温度和压力),将该数据作为实验的参数,用计算机对 蠕变试验机温度和拉力精准控制,进行变参数蠕变性能测试,试验加工多个不 同减薄量试样,以30%减薄量试样为基础,蠕变试验时间选取6个月4320小 时,试验结束后,对所有试样进行高温拉伸试验,得到每个试样的屈服强度和 抗拉强度,建立对比曲线,以参数试样和30%减薄量试样存在交叉点的减薄量 作为更换标准,指导材料的使用与更换。
附图说明
20.图1为本发明提供的电站锅炉安全运行受热面壁厚减薄量最大的测试方 法的一种较佳实施例的结构示意图;图2为本发明提供的电站锅炉安全运行受热面壁厚减薄量最大的测试方 法的曲线图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
22.请结合参阅图1,其中,图1为本发明提供的电站锅炉安全运行受热面壁 厚减薄量最大的测试方法的一种较佳实施例的结构示意图。
23.实施例一
24.电站锅炉安全运行受热面壁厚减薄量最大的测试方法,包括以下步骤:
25.s1、选定特定机组:如长期参加调峰、运行负荷波动大、非停情况多、原 因不易找的机组等,选定特定部件,如易泄露部件、老化严重部件、受吹损部 件等进行试验,选取mis系统中具有代表性的运行时段,调取温度和压力参 数下载;
26.s2、选取相应部件的新管:按照标准要求加工试样,用角磨机加工减薄, 减薄位置选在试样中间,减薄量分别选取15%、20%和22%,加工时用测厚仪 进行厚度核查,30%减薄试样的试验温度为设计温度,试验拉力a为设计温度 下材料的持久强度;
27.s3、试样参数试验:将mis系统中的温度参数直接由计算机读取,通过 温度传感器控制试验温度,压力参数与设计压力进行对比得到对比系数μ,试 验拉力a1为:a1=μa,试验时间选取6个月4320小时,试验参数的调取可以 根据试验时间选择,也可选择个别时段进行循环;
28.s4、高温拉伸试验:试验结束后,对试样做高温拉伸试验,温度选择为设 计温度,得到每个试样的屈服强度和抗拉强度,以减薄量为横坐标,屈服强度、 抗拉强度分别为纵坐标,建立坐标轴,做对比曲线,图2以抗拉强度为纵坐标, 变参数运行会使材料的力学性能下降,选取与30%减薄试样力学性能相同的点 对应的减薄量作为实际使用的减薄量,将变参数运行试样抗拉强度值连接成曲 线,30%减薄试样抗拉强度做水平线与曲线相较于a点,则a点对应的减薄 量即为所要得到的减薄量24.5%;
29.s5、减薄试样加工:以测厚仪测定试样的最小壁厚换算值为设定减薄量, 试样减薄处平滑过渡,无棱角、划痕等缺陷,试样表面粗糙度不大于ra25, 根据管子直径与减薄长度比,确定均匀减薄和局部减薄,设管子直径/减薄长 度=1/3,小于1/3定为均匀减薄,大于等于1/3定为局部减薄,试样根据要求 进行局部减薄测试或均匀减薄测试,在常规蠕变试验装置的计算机中设计专业 软件,该软件同时具备读取mis温度、压力参数功能,压力参数与设计压力 对比计算试验拉力功能,变参数控温功能,变参数控拉力功能等,用该种方法 不用增加任何硬件费用,只需设计一个小的控制软件即可,所选试验时间为6 个月4320小时,与电站机组检修周期间隔基本相同,能保最大程度的保证机 组的安全运行,也可根据机组的实际情况选取试验时间,减薄量的选取也可取 其他数值,第8步得到的屈服强度和抗拉强度与减薄量对应的数值中,取较小 值作为最终的试验结果。
30.实施例二
31.电站锅炉安全运行受热面壁厚减薄量最大的测试方法,包括以下步骤:
32.s1、选定特定机组:如长期参加调峰、运行负荷波动大、非停情况多、原 因不易找的机组等,选定特定部件,如易泄露部件、老化严重部件、受吹损部 件等进行试验,选取mis系统中具有代表性的运行时段,调取温度和压力参 数下载;
33.s2、选取相应部件的新管:按照标准要求加工试样,用角磨机加工减薄, 减薄位置选在试样中间,减薄量分别选取24%、26%、28%和30%,加工时用 测厚仪进行厚度核查,30%减薄试样的试验温度为设计温度,试验拉力a为设 计温度下材料的持久强度;
34.s3、试样参数试验:将mis系统中的温度参数直接由计算机读取,通过 温度传感器控制试验温度,压力参数与设计压力进行对比得到对比系数μ,试 验拉力a1为:a1=μa,试验时间选取6个月4320小时,试验参数的调取可以 根据试验时间选择,也可选择个别时段
进行循环;
35.s4、高温拉伸试验:试验结束后,对试样做高温拉伸试验,温度选择为设 计温度,得到每个试样的屈服强度和抗拉强度,以减薄量为横坐标,屈服强度、 抗拉强度分别为纵坐标,建立坐标轴,做对比曲线,图2以抗拉强度为纵坐标, 变参数运行会使材料的力学性能下降,选取与30%减薄试样力学性能相同的点 对应的减薄量作为实际使用的减薄量,将变参数运行试样抗拉强度值连接成曲 线,30%减薄试样抗拉强度做水平线与曲线相较于a点,则a点对应的减薄 量即为所要得到的减薄量24.5%;
36.s5、减薄试样加工:以测厚仪测定试样的最小壁厚换算值为设定减薄量, 试样减薄处平滑过渡,无棱角、划痕等缺陷,试样表面粗糙度不大于ra25, 根据管子直径与减薄长度比,确定均匀减薄和局部减薄,设管子直径/减薄长 度=1/3,小于1/3定为均匀减薄,大于等于1/3定为局部减薄,试样根据要求 进行局部减薄测试或均匀减薄测试,在常规蠕变试验装置的计算机中设计专业 软件,该软件同时具备读取mis温度、压力参数功能,压力参数与设计压力 对比计算试验拉力功能,变参数控温功能,变参数控拉力功能等,用该种方法 不用增加任何硬件费用,只需设计一个小的控制软件即可,所选试验时间为6 个月4320小时,与电站机组检修周期间隔基本相同,能保最大程度的保证机 组的安全运行,也可根据机组的实际情况选取试验时间,减薄量的选取也可取 其他数值,第8步得到的屈服强度和抗拉强度与减薄量对应的数值中,取较小 值作为最终的试验结果。
37.1、选定机组,选定特定部件;
38.2、找备用新管加工试样,按试验标准加工试样;
39.3、按预设减薄量加工减薄试样,30%减薄试样为基本试样(必须加工);
40.4、采集该机组运行工况,将温度参数导入试验装置的计算机中,将压力 参数对比常规试验参数,转换为拉力参数导入试验装置的计算机;
41.5、将加工好的试样装到试验装置中;
42.6、开始蠕变试验;
43.7、蠕变试验结束后,对所有试样进行高温拉伸试验,得到屈服强度和抗 拉强度;
44.8、绘制曲线图,分别得到屈服强度和抗拉强度对应的减薄量,以两者较 低者最为最终试验结果。
45.本发明提供的电站锅炉安全运行受热面壁厚减薄量最大的测试方法的工 作原理如下:该方法适用电站锅炉受热面的最大减薄量测试,也适用于电站其 他承受高温、高压部件;该方法采集实际运行参数,与实际工况符合程度高, 具有很高的实用性;试验装置在原蠕变机基础上增加计算机控制系统,通过装 置改造即可完成,节省费用。
46.与相关技术相比较,本发明提供的电站锅炉安全运行受热面壁厚减薄量最 大的测试方法具有如下有益效果:
47.该方法适用电站锅炉受热面的最大减薄量测试,也适用于电站其他承受高 温、高压部件;该方法采集实际运行参数,与实际工况符合程度高,具有很高 的实用性;试验装置在原蠕变机基础上增加计算机控制系统,通过装置改造即 可完成,节省费用。
48.以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利 用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运 用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。