330MW鍋爐水冷壁爆管的原因分析及防范措施

劉擁軍

（華電國(guó)際十里泉發(fā)電廠，山東棗莊　277103）

330MW鍋爐水冷壁爆管的原因分析及防范措施

劉擁軍

（華電國(guó)際十里泉發(fā)電廠，山東棗莊277103）

水冷壁是鍋爐的主要蒸發(fā)受熱面。一旦發(fā)生水冷壁爆管而導(dǎo)致停爐，就直接影響發(fā)電、供熱任務(wù)，因此掌握水冷壁爆管原因及預(yù)防是極其必要的。針對(duì)鍋爐水冷壁管發(fā)生爆管事故進(jìn)行原因分析，提出了改進(jìn)防范措施。

鍋爐；爆管；事故分析；防范措施

1　設(shè)備概況

華電國(guó)際十里泉發(fā)電廠（以下簡(jiǎn)稱十里泉電廠）#6機(jī)組配套哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的HG-1021/18.2-YM9型亞臨界壓力一次中間再熱自然循環(huán)汽包鍋爐，鍋爐為單爐膛、四角布置擺動(dòng)式燃燒器、切向燃燒，固態(tài)除渣、平衡通風(fēng)。該鍋爐再熱器由墻式輻射再熱器（又稱壁式再熱器）、后屏再熱器、末級(jí)再熱器3個(gè)主要部分組成。壁式再熱器布置在水冷壁前墻和水冷壁側(cè)墻靠近前墻的部分，高為19872 mm，距離分隔屏下邊緣4267 mm。壁式再熱器在水冷壁前墻布置有234根水冷壁管，水冷壁兩側(cè)墻各布置93根水冷壁管。前墻壁式再熱器從標(biāo)高42146 mm處水冷壁彎管通孔穿入爐內(nèi)，以管中心節(jié)距50.8 mm沿水冷壁表面密排布置，該機(jī)組于1996年投產(chǎn)運(yùn)行［1］。

2　事件經(jīng)過(guò)

2016-04-13 T 09：00，機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（CCS）方式運(yùn)行正常，無(wú)其他重大操作。#6機(jī)組：負(fù)荷，250 MW；主蒸汽壓力，13.1 MPa；再熱蒸汽壓力，3.01MPa；主蒸汽溫度，537.7℃；再熱蒸汽溫度，533.9℃；主蒸汽流量，760.36t/h；給水壓力，15.8 MPa；給水流量，705.4 t/h。汽壓、汽溫?zé)o超壓、超溫情況。

上午09：00，巡檢人員發(fā)現(xiàn)，在鍋爐本體東南方向38.0 m與44.2 m之間，#6爐前墻壁式再熱器入口聯(lián)箱爐衣處發(fā)現(xiàn)有蒸汽外泄并伴有泄漏聲音，附近看火孔處有明顯泄漏聲，拆除爐衣后發(fā)現(xiàn)鍋爐42 m層前墻水冷壁通孔彎管處有滲漏。匯報(bào)中調(diào)申請(qǐng)停機(jī)處理，2016-04-14 T 00：21機(jī)組解列停運(yùn)。

3　爆管后鍋爐損壞情況

檢查發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)共4處（漏點(diǎn)分布如圖1、圖2所示），漏點(diǎn)周圍無(wú)吹灰器。第1漏點(diǎn)位于從東往西數(shù)標(biāo)高42 m前墻處，第22根水冷壁管東側(cè)密封板焊縫部位（如圖3所示），漏點(diǎn)周圍澆注料脫落。其他3處漏點(diǎn)分別為：從東往西數(shù)第20根水冷壁管1個(gè)漏點(diǎn)（如圖4所示），漏點(diǎn)尺寸較小、有凹坑、呈針狀漏點(diǎn)，為水冷壁第1漏點(diǎn)沖刷所致；另從東往西數(shù)第9，10根壁式再熱器彎管有2處不同程度漏點(diǎn)（如圖4、圖5所示），漏點(diǎn)部位管壁減薄，第8根壁式再熱管子吹損減薄嚴(yán)重，其他水冷壁管及再熱器管經(jīng)測(cè)厚未發(fā)現(xiàn)減薄超標(biāo)現(xiàn)象。

圖1　泄漏點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)

圖2　各泄漏部位示意

4　事故調(diào)查取證

十里泉電廠#6機(jī)組于2015年7月進(jìn)行了調(diào)停檢修，按照《#6機(jī)組臨修鍋爐磨防爆檢查實(shí)施計(jì)劃及組織措施》《#6爐檢修項(xiàng)目計(jì)劃》的要求，進(jìn)行了常規(guī)的檢查工作，主要進(jìn)行的工作如下。

（1）對(duì)噴燃器區(qū)域、吹灰器區(qū)域及渣斗區(qū)域水冷壁進(jìn)行了檢查，并抽樣壁厚測(cè)厚，未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)情況。對(duì)噴燃器區(qū)域及吹灰器噴嘴部位脫落的澆注料進(jìn)行重新澆注。

圖3　水冷壁第1漏點(diǎn)

圖4　壁式再熱器第3漏點(diǎn)

圖5　壁式再熱器第4漏點(diǎn)及水冷壁第2漏點(diǎn)

（2）對(duì)高溫區(qū)域受熱面脫落、變形防磨罩進(jìn)行恢復(fù)，折焰角積灰進(jìn)行清理。對(duì)高溫受熱面進(jìn)行抽樣蠕脹檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。

（3）發(fā)現(xiàn)尾部煙道低溫過(guò)熱器吹灰器通道區(qū)域有吹灰器吹損現(xiàn)象，檢修中增設(shè)防磨罩進(jìn)行防磨處理，更換變形吹灰器槍管。

5　事故原因分析

在此之前壁式再熱器和該區(qū)域水冷壁未發(fā)生過(guò)泄漏情況。

對(duì)各個(gè)泄漏點(diǎn)形貌檢查，從東往西數(shù)標(biāo)高42 m前墻第22根水冷壁管東側(cè)密封板與管子焊縫部位為第1漏點(diǎn)，其余漏點(diǎn)吹損痕跡明顯，結(jié)合各漏點(diǎn)位置綜合分析認(rèn)為：水冷壁管第1漏點(diǎn)泄漏后，水冷壁管泄漏的汽水混合物吹損水冷壁管第2漏點(diǎn)及壁式再熱器彎管第3漏點(diǎn)；水冷壁管第2漏點(diǎn)泄漏后吹損壁式再熱器彎管內(nèi)弧面第4漏點(diǎn)，造成壁式再熱器彎管內(nèi)弧面第4漏點(diǎn)減薄泄漏；壁式再熱器彎管第4漏點(diǎn)又吹損水冷壁管第1漏點(diǎn)，造成水冷壁管第1漏點(diǎn)處水冷壁管壁凹凸不平。

第1漏點(diǎn)位于水冷壁管與密封板連接焊縫處，水冷壁管與密封板連接焊縫內(nèi)部遺留夾渣氣孔造成泄漏。水冷壁管在長(zhǎng)期運(yùn)行中受鍋爐啟、停及變負(fù)荷工況影響，該夾渣氣孔在熱交變應(yīng)力作用下強(qiáng)度降低，逐漸發(fā)展發(fā)生泄漏。該部位泄漏后吹掉周圍附著在壁式再熱器和水冷壁上的澆注料，又吹損其他管子，造成3處漏點(diǎn)。

6　處理及防范措施

停爐后對(duì)漏點(diǎn)部位進(jìn)行檢查分析，經(jīng)研究決定采用堆焊工藝對(duì)2處水冷壁漏點(diǎn)進(jìn)行焊接修復(fù)。更換泄漏及減薄的壁式再熱器彎管3根。嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝，焊后對(duì)焊口進(jìn)行100%探傷，做好焊接全過(guò)程控制和防范異物落入措施。利用此次搶修機(jī)會(huì)，按照防磨防爆管理制度進(jìn)一步對(duì)此次泄漏區(qū)域周圍和尾部煙道區(qū)域受熱面進(jìn)行全面細(xì)致的防磨防爆檢查，重點(diǎn)檢查本次泄漏可能吹到區(qū)域的管子減薄情況及水冷壁密封板焊縫缺陷，對(duì)存在的缺陷進(jìn)行處理。

做好對(duì)上級(jí)公司下發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)鍋爐防磨防爆工作的通知》的學(xué)習(xí)，梳理防磨防爆工作的不足。始終堅(jiān)持“逢停必查”原則，完善防磨防爆及爐外管道滾動(dòng)檢查計(jì)劃，將壁式再熱器穿墻部位列入防磨防爆滾動(dòng)檢查計(jì)劃。擴(kuò)大檢查范圍，做到全方位排查、不留隱患，梳理檢查盲區(qū)，利用今年超低排放改造檢修機(jī)會(huì)對(duì)2臺(tái)330 MW機(jī)組類似部位進(jìn)行排查。繼續(xù)加大對(duì)運(yùn)行參數(shù)的管控力度，嚴(yán)格按照機(jī)組啟、停曲線控制機(jī)組啟、停速度，機(jī)組正常運(yùn)行過(guò)程中注意加強(qiáng)監(jiān)視爐膛出口煙溫變化和運(yùn)行參數(shù)調(diào)整，避免出現(xiàn)受熱面超溫超壓現(xiàn)象發(fā)生。

7　結(jié)束語(yǔ)

水冷壁爆管在發(fā)電廠運(yùn)行中是嚴(yán)重事故，會(huì)直接導(dǎo)致停爐，給發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成重大損失，通過(guò)分析水冷壁爆管的原因，吸取事故教訓(xùn)，制定了相關(guān)的防范措施，值得同類型機(jī)組的電廠借鑒。

［1］十里泉電廠330 MW機(jī)組集控運(yùn)行規(guī)程：QW/04.1701. 00.0101—2014［S］.

（本文責(zé)編：齊琳）

TM 621.2

B

1674-1951（2016）08-0059-02

2016-07-07；

2016-08-20

劉擁軍（1973—），男，山東濱州人，工程師，從事發(fā)電廠運(yùn)行調(diào)度及安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究方面的工作（E-mail：likexin＠97lunwen.com）。