火力發(fā)電廠660MW超超臨界機組鍋爐防爆管研究

張思涵

摘要：超（超）臨界機組鍋爐的應用不僅能夠起到節(jié)約一次性能源的作用，同時對是保護環(huán)境質(zhì)量以及降低有害氣體排放有重要作用，而在火電廠日常工作中極易出現(xiàn)超超臨界鍋爐爆管現(xiàn)象，給火力發(fā)電廠的正常運行造成嚴重影響?；诖?，本文從火力發(fā)電廠660MW超超臨界鍋爐爆管原因出發(fā)，并分析在設計過程中、安裝過程中和調(diào)試過程中采取防爆管措施效果，借助火力發(fā)電廠660MW超超臨界鍋爐防爆管措施研究，以期為促進火力發(fā)電廠正常運行提供幫助。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；鍋爐爆管；660MW超超臨界鍋爐

引言：

鍋爐容量的增大不但滿足了人們對用電量的需求，同時也大大提高了鍋爐的熱效率，有效節(jié)約了大量的一次性能源。不過隨著鍋爐容量的提升，其給制造工藝、安裝技術(shù)以及日常維護等提出了更高的要求，由于結(jié)構(gòu)的復雜化導致鍋爐爆管的發(fā)生率也隨之增加，給火力發(fā)電廠的正常運行造成了嚴重的影響，對此相關(guān)設計和工作人員需要針對鍋爐爆管的重要因素制定相應的防爆管措施，從而保證電廠的供電質(zhì)量。

一、660MW超臨界鍋爐概述

我火力電廠所使用3、4號660MW超超臨界鍋爐相關(guān)參數(shù)為以下幾點：直流鍋爐、單爐膛、平衡通風、一次中間再熱以及風冷式干排渣等，并且采用全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)，鍋爐型號為SG-1957/28-M6005。鍋爐的水冷壁組成部分分別為螺旋管圈和垂直管段，采用鍋爐冷灰斗進口，其中4號鍋爐爐膛寬度為18816mm、深度為18144mm、路頂管標高為74250mm。其中3號爐設計煤種為淮南煙煤。所采用的校核煤種為淮南煙煤，助燃油為0號柴油。

二、火力發(fā)電廠660MW超超臨界鍋爐爆管原因分析

（一）設備設計造成鍋爐爆管

由于鍋爐設計過程中采用內(nèi)螺紋管垂直水冷壁，也就是在鍋爐的上下爐膛安裝混合集箱，其優(yōu)勢在于能夠降低水冷壁工質(zhì)溫度與管子壁溫的偏差，但其缺點在于結(jié)構(gòu)復雜，制作相對較為困難，并且容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。而在爆管前不存在壁溫差較大現(xiàn)象，在爆管之后，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)爆管處出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，其他均屬正常，由此可見，爆管與燃燒熱偏差無關(guān)，而造成爆管的主要因素為異物堵塞，從而使管子內(nèi)溫度短期過高引起管爆。

（二）設備制造和運輸過程中造成鍋爐爆管

鍋爐設備在制造中可能存在以下幾點缺陷：第一，選材存在一定不足，如母才存在一定程度的受損、砂巖、焊縫缺陷以及弧坑等，以及在制造完成后試運行期間受到的壓力、熱量過大，從而超出材料極限造成爆管；第二，受熱面在運輸過程中受到外力的擠壓、磕碰等，從而造成管子出現(xiàn)變形、凹陷等；在工作過程中由于管子局部應力集中，從而出現(xiàn)爆管現(xiàn)象。

（三）安裝因素

在安裝鍋爐過程中會對管子進行切削片、刨花片等處理，并且在安裝過程中極易帶入一些焊條頭、石子等雜物，雖然在對鍋爐進行組裝前采用壓縮空氣進行吹掃，并對其采用內(nèi)窺鏡進行檢查等工序，但還是會存在一定的清理死角，從而造成雜物滯留，最后在鍋爐運行中造成局部受熱，從而引起鍋爐爆管發(fā)生。

三、火力發(fā)電廠660MW超超臨界鍋爐防爆管措施

（一）設計過程中采取防爆管措施

在鍋爐設計過程中采取防爆過措施具有要意義，具體為以下幾點：首先，在選擇鍋爐時需要選擇傳熱偏差相對較小，并且氧化皮輸送的鍋爐；其次，在設計鍋爐時需要盡可能的降低煙氣側(cè)的熱偏差，以及降低各管屏蒸汽分配的偏差，從而保證各管子之間均勻受熱；再次，在設計過程中盡可能降低節(jié)流孔圈的應用，以此加大管子的彎曲半徑，從而達到降低雜物對管內(nèi)堵塞現(xiàn)象的發(fā)生；最后，在金屬高溫區(qū)安裝壁溫監(jiān)測點和工質(zhì)監(jiān)測點，從而達到對這些重點部位壁溫進行實時監(jiān)測，若出現(xiàn)異?，F(xiàn)象則需要及時進行處理，以此降低爆管發(fā)生[1]。

（二）安裝過程中采取防爆管措施

在安全鍋爐過程中需要注意的事項相對較多，并且對鍋爐日后的運行質(zhì)量有重要影響，具體預防措施為以下幾點：第一，在安裝過程中需要加強潔凈化施工技術(shù)的應用，在安裝前要制定詳細的安裝計劃指導書，以此保障安裝過程中對相關(guān)設備的清潔程度進行全面檢查；第二，在安裝管道和聯(lián)箱之前，需要對其進行嚴格檢查，采用內(nèi)窺鏡對管內(nèi)雜物進行徹底清理，同時還要對進入現(xiàn)場時間相對較長的管道和聯(lián)箱進行檢查，對于存在內(nèi)壁腐蝕較為嚴重者進行噴砂處理，以此提高其內(nèi)部的清潔性；第三，在對汽水系統(tǒng)進行焊接時需要使用氬弧焊打底，采用全氬焊接，同時技術(shù)人員還需要對管道坡口處進行清理，避免焊渣進入系統(tǒng)中；第四，在安裝閥門時，安裝人員需要對其內(nèi)部進行仔細檢查，避免設備在運輸過程中由于防護、封堵等存在遺留物，同時對其中的灰塵、雜物等進行清理。

工作人員在組合與安裝受熱面管子前，需要對其實施通球試驗，根據(jù)計算球直徑選擇合理的試驗用球，避免出現(xiàn)利用小球代替大球進行試驗現(xiàn)象，并保證試驗后不得將球遺留管內(nèi)，在對有內(nèi)螺紋通球試驗時，工作人員需要檢查管口部是否存在鐵屑等雜物。對于檢查節(jié)流孔圈時需要使用特制圓球進行檢查，并且進行大小兩次通球試驗，在試驗后做好封閉措施并詳細記錄。在對管排進行安裝過程中，工作人員需要對朝上的口實施機械坡口加工，并對其中的封堵物進行清理，然后進行安裝，防止加工屑落入其中。與此同時，工作人員還需要保證其他系統(tǒng)內(nèi)部的清潔性，在對管道進行封閉前，需要仔細檢查凝汽器汽側(cè)、除氧器等內(nèi)部，防止存在雜物引起爆管。同時還需要撤離凝汽器頂部的防護層，避免焊渣等進入管束內(nèi)部，檢查后用水進行沖洗，避免存在死角滯留雜物，最后清理工作由監(jiān)理組織驗收[2]。

（三）調(diào)試過程中采取防爆管措施

調(diào)試過程中防爆管措施為以下幾點：第一，加強對機組實施化學清洗工藝清理，在此過程中需要控制其中的除鹽水質(zhì)量監(jiān)控工作，從而提高各汽水管道的清潔度。在對機組進行化學清洗時要做到全面性，盡可能的增加清洗范圍，并嚴格控制清洗藥品和工藝，在清洗完成后需要對其中的凝汽器和除氧器等進行檢查；第二，對蒸汽吹管工藝進行嚴格控制，在此過程中工作人員需要使用降壓吹管措施，由于降壓吹管方式相關(guān)參數(shù)波動較大，容易出現(xiàn)雜物滯留現(xiàn)象，對此還需要采用穩(wěn)壓吹管方式，其對相關(guān)參數(shù)的波動影響較小，以此提高吹管效果；第三，在鍋爐首次運行前，工作人員需要對其中的冷態(tài)空氣運動力場進行試驗，在運行后馬上實施燃燒調(diào)整試驗，防止鍋爐存在熱偏差或局部受熱現(xiàn)象，最終引起鍋爐爆管發(fā)生。

綜上所述，由于火力發(fā)電設備的大面積建設，其中超（超）臨界機組在電廠中的應用比例也隨之增加，為了提高鍋爐運行的穩(wěn)定性和安全性，相關(guān)工作人員需要從設計、安裝、運輸以及調(diào)試等多方面預防爆管發(fā)生。經(jīng)過對上文分析可得，無論在鍋爐的安裝、設計等任何過程中，都應該注意管子內(nèi)部和相關(guān)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的清潔度，避免雜物引起爆管事件發(fā)生；因此火力電廠660MW超超臨界鍋爐防爆管措施，能夠充分應用到火力電廠鍋爐運行中來。

參考文獻：

[1]郭兵.火力發(fā)電廠超超臨界鍋爐防爆管施工工藝研究[J].山西建筑，2013，39（36）：146-147.

[2]林華.大型火力發(fā)電廠超超臨界機組主蒸汽管SA335-P92鋼焊接工藝研究[J].裝備制造技術(shù)，2008（10）：69-72.