#2爐高溫再熱器爆管原因分析

王宜華，李勇河南省南陽熱電有限責(zé)任公司

#2爐高溫再熱器爆管原因分析

王宜華，李勇
河南省南陽熱電有限責(zé)任公司

摘要：本文通過#2爐高溫再熱器爆管的原因分析，提出了今后在運(yùn)行過程中的防范措施，對(duì)其他電廠防止高溫再熱器爆管具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：再熱器；爆管

引言

河南某電廠2#爐為東方鍋爐廠生產(chǎn)的超高壓、自然循環(huán)、單爐膛四角切園燃燒、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、半露天布置、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱、“π”型煤粉固態(tài)排渣爐，容量為210MW，型號(hào)為：DG670/13.7—20。2#機(jī)組于2008年6月15日投入商業(yè)運(yùn)行，截止到2016年3月10日，累計(jì)運(yùn)行49840H。

汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的超高壓、一次中間再熱、單軸、兩缸兩排汽、可調(diào)整抽汽、供熱凝汽式汽輪機(jī)。汽輪機(jī)型號(hào)為C160/N210-12.75/535/535/0.325。

高溫再熱器出口口壓力2.45MPa，溫度540℃，高溫再熱器布置在水平煙道內(nèi)，呈懸垂U型管排，煙爐寬共58排，每排8根Ф51* 3.5的管子單繞成U型，與煙氣流一致做順流布置。共計(jì)有464根管子，材料為SA-213T91，橫向節(jié)距為200mm，為了減少集箱上管接頭的排數(shù)，同時(shí)為保證管排內(nèi)外圈有足夠的介質(zhì)流量，管壁溫度在允許范圍內(nèi)，在其余6根管上設(shè)了三個(gè)叉型管，由后向前第2、3根是在出口側(cè)煙道外由叉型管匯流在一起，由前向后第4、5根和第6、7根則在煙道內(nèi)僅靠頂棚的入口側(cè)由叉型管匯流在一起，高溫再熱器共有174個(gè)叉型管，其蛇形管橫向管排間的橫向節(jié)距有專門的定位裝置。

1　過程概述

2016年3月10日15：00就地檢查發(fā)現(xiàn)#2爐六層甲側(cè)高再附近有泄漏聲，主汽溫、主汽壓無明顯變化，給水流量暫無異常波動(dòng)，四管泄漏報(bào)警裝置異常報(bào)警，初步判斷#2爐泄漏。因在供暖期，考慮高溫再熱器壓力低，繼續(xù)觀察運(yùn)行，在觀察運(yùn)行中，給水、主汽流量較為平衡，無異常差異；排煙溫度逐步升高，#2爐補(bǔ)水率逐步增大，高再甲側(cè)壁溫測(cè)點(diǎn)下降50℃左右，乙側(cè)下降30℃左右；初步判斷甲側(cè)高溫再熱器泄漏。3月14日20：56#2機(jī)組停運(yùn)。3月17日進(jìn)入爐膛內(nèi)部檢查，現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)無法判斷原始泄漏點(diǎn)位置。檢查發(fā)現(xiàn)西望東數(shù)第26排外1至外3圈，27排外1至外6圈、28排外1至外6圈、29排外1至外6圈、30排外六圈，共22個(gè)U型彎吹損或吹爆，因現(xiàn)場(chǎng)爆扣較多，已無法找出原始爆口，但在檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)所有爆管的U型管內(nèi)都有積水，吹損沒有爆開的U型管內(nèi)割開后里面也有積水。

2　原因分析

因在檢查過程中首先發(fā)現(xiàn)管內(nèi)積水，然后查看了近期減溫水的投運(yùn)情況，查看#2爐再熱器各測(cè)點(diǎn)歷史曲線，如圖1所示。

從歷史曲線分析：2016年2月23日7:59:18#2爐甲側(cè)高溫再熱汽溫快速升至550.82℃，甲側(cè)再熱器微量噴水開度由13.51%升至100%，噴水量由4.8t/h迅速升至22.19t/h，甲側(cè)高再進(jìn)口溫度由463℃快速降至366.52℃，時(shí)間為42秒。

對(duì)氧化皮情況也進(jìn)行了檢查，爆管后進(jìn)入爐膛，對(duì)爆管區(qū)域和兩邊區(qū)域的管子進(jìn)行了檢查，管子還是原始的紅褐色，沒有發(fā)現(xiàn)管子高溫氧化變色發(fā)黑，氧化皮翹起或有氧化皮生成、脫落現(xiàn)象，對(duì)割管的22個(gè)U型彎，爐內(nèi)的44根管子內(nèi)壁也進(jìn)行了檢查，內(nèi)壁保護(hù)膜完好、光滑，呈灰褐色，沒有氧化皮生成或脫落。

對(duì)該區(qū)域爆管和沒爆的管子進(jìn)行了蠕脹測(cè)量，管子都沒有脹粗，都在合格范圍內(nèi)?？紤]到聯(lián)箱內(nèi)可能有異物導(dǎo)致超溫爆管，對(duì)高再減溫器聯(lián)箱和高再進(jìn)出口聯(lián)箱進(jìn)行了內(nèi)窺鏡檢查，無發(fā)現(xiàn)異物。

圖1　

3　結(jié)論

綜上所述，通過原因分析，本次高溫再熱器爆管的原因?yàn)闉榱苏{(diào)節(jié)再熱汽溫，快速開大減溫水量，瞬間減溫水投入量過大，導(dǎo)致高再U型彎內(nèi)積水，引起水塞，管內(nèi)介質(zhì)受阻，管子得不到冷卻，引起局部超溫，最終因管子強(qiáng)度不夠?qū)е鲁瑴乇堋?/p>

4　采取的措施

1、對(duì)爐內(nèi)原始管子和新更換的管子進(jìn)行光譜分析，避免錯(cuò)用管材。

2、制定焊接、熱處理工藝，嚴(yán)格執(zhí)行焊前預(yù)熱、焊后熱處理、焊接過程充氬氣的施工要求，保證施工質(zhì)量。

3、焊接完成后及時(shí)進(jìn)行焊后熱處理，保證焊接接頭的金相組織正常。

4、焊后進(jìn)行100%的射線探傷，保證焊口質(zhì)量。

5、對(duì)焊縫進(jìn)行100%的硬度檢測(cè)，測(cè)量值要求在規(guī)程規(guī)定范圍內(nèi)，對(duì)硬度不合格的焊口，必須重新熱處理。

6、啟動(dòng)過程中嚴(yán)格按照啟動(dòng)曲線進(jìn)行，禁止過快，增加暖管時(shí)間，保證受熱面內(nèi)的積水蒸發(fā)干凈，及時(shí)開啟疏水，保證疏水暢通、正常疏水。

7、運(yùn)行過程中注意監(jiān)視再熱器汽溫，壁溫，合理、及時(shí)投入減溫水，杜絕減溫水異常投入。

8、停爐過程中及時(shí)疏水和打開對(duì)空排汽，利用爐內(nèi)余熱烘干U型彎內(nèi)凝結(jié)水，保證管子干燥。

9、合理調(diào)整燃燒，防止火焰偏斜，避免超溫。

作者簡(jiǎn)介：王宜華（1972-），男，高級(jí)工程師，河南省南陽熱電有限責(zé)任公司，長(zhǎng)期從事金屬、鍋爐壓力容器、焊接技術(shù)管理工作。