某600MW機(jī)組鍋爐屏式過(guò)熱器爆管的診斷分析研究

王明生 田雨森 陰峰

摘 要：某電廠屏式過(guò)熱器管道發(fā)生爆管事件，采用宏觀檢驗(yàn)、檢測(cè)分析及歷史檢修情況檢查對(duì)比等方式進(jìn)行分析研究。結(jié)果表明，吹灰器起吹沖量大導(dǎo)致屏式過(guò)熱器防磨瓦脫落，進(jìn)而使裸露的屏式過(guò)熱器失去保護(hù)，在長(zhǎng)時(shí)間吹掃下管壁減薄泄漏，針對(duì)原因給出了整改建議。

關(guān)鍵詞：600MW機(jī)組;屏過(guò);爆管;診斷分析;建議

0 前言

四管泄漏事故是影響火電機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行重要原因，國(guó)內(nèi)近20年4萬(wàn)次鍋爐爐管爆破事故中，造成電廠事故停機(jī)的有80%，其中屏式過(guò)熱器管子失效原因有：高溫蠕變脆性斷裂[1]，氧化皮脫落導(dǎo)致管道堵塞[2]，加工殘余應(yīng)力和熱脹應(yīng)力、結(jié)構(gòu)應(yīng)力，短時(shí)過(guò)熱爆管，焊口熱處理不合格及停爐冷卻速度較快等，對(duì)泄漏原因的分析診斷，并根據(jù)診斷結(jié)果采取有效整改措施，對(duì)于火電機(jī)組鍋爐的可靠性運(yùn)行有重要意義。

1 系統(tǒng)及事件簡(jiǎn)介

某鍋爐為上海鍋爐廠制造的SG2093/17.5-M917 型亞臨界壓力、一次中間再熱、控制循環(huán)汽包爐，燃燒器四角布置、切向燃燒。屏式再熱器位于爐膛折焰角上方，后屏過(guò)熱器之后，共38片，每片由20根管子并聯(lián)套彎組成，橫向節(jié)距508mm，管子外徑Φ63×4mm，材料為T91。后屏過(guò)熱器布置在分隔屏之后，共25片，每片由20根并聯(lián)套管成組成，最外圈管子規(guī)格Φ60×7.5mm，橫向節(jié)距762mm，材料為T91。屏再和屏過(guò)之間吹灰器通道兩側(cè)墻各布置有一根長(zhǎng)吹灰器，吹掃半徑：1500～3500mm，吹掃角度360?，吹灰器行程約9930mm。長(zhǎng)伸縮式吹灰器吹灰蒸汽壓力（就地壓力表）控制在1.3～1.5MPa，吹灰前要求應(yīng)先暖管，充分疏水后再投入吹灰器運(yùn)行。正常情況下，24小時(shí)爐膛全面吹灰一次。

2 宏觀分析

進(jìn)入爐內(nèi)檢查發(fā)現(xiàn)：屏式再熱器左數(shù)第1排自爐前數(shù)第一根管子向煙側(cè)泄漏;水冷壁管子標(biāo)高65米有一處泄漏，泄漏位置位于左側(cè)墻L5長(zhǎng)吹灰器開孔左側(cè)讓管左上方內(nèi)側(cè);水冷壁泄漏處附近共7根水冷壁管子減薄超限;屏式過(guò)熱器從左數(shù)第一排管子，從爐后往爐前數(shù)第一根管子背煙側(cè)減薄超限，靠近左側(cè)墻的流體冷卻定位管受沖刷減薄。

3 檢查分析

（1）光譜復(fù)核。對(duì)屏式再熱器泄漏管段材質(zhì)進(jìn)行光譜分析，化學(xué)成分符合T91材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。（2）脹粗檢查。對(duì)屏式再熱器泄漏點(diǎn)同標(biāo)高區(qū)域其他管段進(jìn)行脹粗測(cè)量檢查，無(wú)明顯脹粗現(xiàn)象。（3）壁溫檢查。由于屏式再熱器左數(shù)第一根管排設(shè)計(jì)無(wú)壁溫測(cè)點(diǎn)，調(diào)閱兩側(cè)管排壁溫測(cè)點(diǎn)DCS歷史曲線，無(wú)超溫現(xiàn)象。

4 其他檢查與分析

（1）檢修情況分析。2015年7月防磨防爆檢查發(fā)現(xiàn)屏式再熱器迎煙側(cè)第二層吹灰器通道，右數(shù)第一排管子爐前往爐后數(shù)第一根管子減薄超限，當(dāng)時(shí)對(duì)超標(biāo)管子進(jìn)行更換，并對(duì)靠近左右側(cè)墻的前5排管子的第一根管子加裝了防磨瓦。2017年7月小修期間，防磨防爆小組按照防磨防爆檢查計(jì)劃，對(duì)屏式再熱器迎煙側(cè)管子及防磨瓦，側(cè)墻水冷壁管等受熱面進(jìn)行檢查，管子無(wú)減薄，防磨瓦無(wú)松動(dòng)和移位。（2）吹灰器運(yùn)行情況分析。檢查歷史記錄，從機(jī)組上一次檢修完畢啟機(jī)到本次停機(jī)，L5吹灰器沒有故障記錄。檢查吹灰器運(yùn)行記錄，長(zhǎng)吹灰器吹灰時(shí)母管壓力1.7MPa，L5長(zhǎng)吹灰器進(jìn)退行程約10min左右，長(zhǎng)吹灰器在70%MCR負(fù)荷以上進(jìn)行吹灰，24小時(shí)吹灰一次，長(zhǎng)吹灰器根據(jù)汽溫和煙溫情況有加吹情況。

5 原因分析

（1）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查分析判斷屏式再熱器左數(shù)第1排自爐前數(shù)第一根管子向煙側(cè)泄漏點(diǎn)為第一泄漏點(diǎn)。爐左L5長(zhǎng)吹灰器開孔處，左側(cè)水冷壁讓管左上方內(nèi)側(cè)泄漏點(diǎn)為第二泄漏點(diǎn)。剩余7根水冷壁管子及流體冷卻定位管被屏再管泄漏后吹損減薄，屏過(guò)被吹灰器吹損減薄。（2）屏式再熱器左數(shù)第1排自爐前數(shù)第一根管子向煙側(cè)泄漏原因?yàn)榇祷移鹘橘|(zhì)吹損減薄泄漏。（3）屏式再熱器左數(shù)第1排自爐前數(shù)第一根管子向煙側(cè)容易被吹損原因：由于長(zhǎng)吹灰器起吹時(shí)沖擊較大，鍋爐較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，防磨瓦受力滑落，受熱面管子直接受吹灰器起吹蒸汽沖擊，造成管子減薄，最終泄漏。

6 防治措施

（1）在吹灰器通道兩側(cè)的屏式再熱器管以及吹灰器通道后屏過(guò)熱器前三排管子表面加裝防磨瓦，加強(qiáng)固定措施，防止翻轉(zhuǎn)或脫落。（2）防磨防爆檢查時(shí)，對(duì)水平煙道和尾部煙道吹灰器通道受熱面進(jìn)行全面檢查;重點(diǎn)檢查吹灰器通道受熱面管子防磨瓦固定和管壁磨損情況。（3）嚴(yán)格鍋爐受熱面防磨瓦加裝管理，細(xì)化防磨瓦安裝質(zhì)量工藝，建立防磨瓦檢修臺(tái)帳，確保防磨瓦安裝牢固。（4）對(duì)吹灰器提升閥啟座后吹灰器噴口位置進(jìn)行核實(shí)，調(diào)節(jié)起吹時(shí)噴口位置，減少對(duì)吹灰蒸汽對(duì)靠墻側(cè)第一根管子的沖擊。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳伯春.酒鋼宏晟電熱公司3號(hào)鍋爐屏式過(guò)熱器管泄漏原因分析[J].甘肅電力技術(shù)，2007（03）：35-37.

[2]宋凱，袁文鋒.1000MW機(jī)組屏式過(guò)熱器泄漏原因分析及處理[J].山東電力技術(shù)，2015（04）：59-60，63.