300 MW循環(huán)流化床鍋爐本體停爐檢查探討

林 森，馬伯洲，莊吉法，林增雷

（淮南礦業(yè)集團發(fā)電有限責(zé)任公司，安徽 淮南 232073）

0 引言

由于鍋爐結(jié)構(gòu)和燃燒方式的不同，循環(huán)流化床鍋爐與煤粉爐相比，鍋爐本體在機組停運期間的檢查項目較多，檢查的細致程度要求較高。因運行經(jīng)驗不足、檢修經(jīng)驗欠缺，早期300 MW循環(huán)流化床鍋爐運行周期普遍較短。隨著運行和檢修經(jīng)驗的不斷積累，300 MW循環(huán)流化床鍋爐在停運過程中的檢查和檢修工作逐漸系統(tǒng)化、細致化、全面化，實現(xiàn)了設(shè)備的長周期穩(wěn)定運行。本文以某300 MW循環(huán)流化床鍋爐日常停爐檢查檢修工作為例，對鍋爐各部位的風(fēng)險隱患、檢查項目及預(yù)防措施進行了探討，對同類型鍋爐的檢查檢修工作具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。

1 設(shè)備概況

某電廠鍋爐為亞臨界、一次中間再熱、單汽包自然循環(huán)、露天布置循環(huán)流化床鍋爐，單爐膛，爐內(nèi)布置受熱面，無外置床。鍋爐整體支吊在鍋爐鋼架上，采用膜式水冷壁，爐膛內(nèi)前墻布置有屏式過熱器管屏和再熱器管屏，后墻布置水冷蒸發(fā)屏。鍋爐爐前布置給煤口，在前墻水冷壁下部收縮段沿寬度方向均勻布置。爐膛底部由水冷壁管彎制圍成水冷風(fēng)室，水冷風(fēng)室兩側(cè)布置有一次熱風(fēng)道，從風(fēng)室兩側(cè)進風(fēng)。爐膛下部A側(cè)和B側(cè)的一次風(fēng)道內(nèi)分別布置有啟動燃燒器，爐膛密相區(qū)水冷壁前后墻設(shè)置床上助燃油槍。排渣口布置在爐膛后水冷壁下部。爐膛與尾部豎井之間布置有3臺汽冷式旋風(fēng)分離器，其下部為U型閥回料器?；亓掀鞑捎靡环譃槎Y(jié)構(gòu)，由單獨的高壓流化風(fēng)機供風(fēng)。鍋爐尾部豎井為雙煙道結(jié)構(gòu)，煙道上部由膜式包墻過熱器組成，中間包墻將尾部豎井煙道一分為二。前煙道布置低溫再熱器，后煙道布置低溫過熱器。鍋爐尾部豎井包墻向下，前后煙道合并成一個，裝設(shè)煙氣調(diào)節(jié)擋板，并布置鰭片管式省煤器和回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。過熱器系統(tǒng)中設(shè)兩級噴水減溫器，再熱器系統(tǒng)中設(shè)事故噴水減溫器和微量噴水減溫器。

2 檢查項目及處理

2.1 爐膛內(nèi)部件

2.1.1 水冷壁及水冷蒸發(fā)屏

水冷壁磨損按原因分主要有2種類型：物料循環(huán)沖刷引起的普遍性磨損和異常因素造成的局部磨損。

物料循環(huán)沖刷引起的普遍性磨損一般主要集中在爐內(nèi)密相區(qū)，衛(wèi)燃帶以上至屏式受熱面及水冷蒸發(fā)屏之間的區(qū)域、爐膛出口的側(cè)面及下部區(qū)域、前墻正對爐膛出口的位置。上述3處物料濃度較大，煙氣擾動較強，整體磨損程度較嚴重。此外，受布風(fēng)均勻性及分離器布置特性影響，爐膛前后墻及水冷蒸發(fā)屏一側(cè)整體存在切削磨損情況。因此，需重點檢查這些部位。

局部磨損的主要因素：焊縫不平整，受熱面局部不平整，測點、爐膛四角及穿墻管等部位的防護砌筑料不平整，局部砌筑料脫落，爐膛漏風(fēng)漏灰處沖刷，爐膛檢漏壓縮空氣沖刷等[1]。

對于已磨損部位的處理方法一般采用換管或補焊兩種方式，其中采取補焊方式的水冷壁管的磨損量應(yīng)不大于原管壁厚度的30%。主動防磨損措施主要有防磨噴涂、防磨格柵、防磨梁，以及局部增加防磨砌筑等方法。

2.1.2 水冷風(fēng)室及爐膛風(fēng)帽

水冷風(fēng)室主要檢查其內(nèi)部積渣情況，砌筑料有無脫落、開裂情況。

爐膛風(fēng)帽主要檢查其外罩磨損情況、松動脫落情況及風(fēng)帽眼的吹損情況。對于兩側(cè)進風(fēng)的水冷風(fēng)室，由于其布風(fēng)整體均勻性較差，一般情況下爐膛中間風(fēng)帽磨損較嚴重，四周磨損較小。由于鍋爐前墻有給煤口及二次風(fēng)口，靠近該位置的風(fēng)帽磨損也較為嚴重且以單邊磨損為主。對于脫落或磨損嚴重的風(fēng)帽可個別更換，同時持續(xù)關(guān)注風(fēng)帽眼的吹損情況（對照布風(fēng)板阻力）適時整體更換風(fēng)帽，以確保鍋爐布風(fēng)均勻。

2.1.3 給煤口及風(fēng)口

由于密相區(qū)燃燒溫度高，物料濃度大，給煤口及風(fēng)口極易出現(xiàn)變形、附近砌筑料脫落，以及管壁與砌筑料形成間隙等問題。處理此類問題的原則是保護讓管，防止其暴露在物料中被沖刷導(dǎo)致爆管。

2.1.4 砌筑料

重點檢查銷釘露出部位砌筑料的粘結(jié)情況，對于有較深溝槽及龜裂紋密集的部位拆除重做。檢查料層鼓包情況，對其進行試探性敲擊，拆除或更換有明顯鼓包、孔洞的部位。檢查料層老化情況，對煙氣流速大、密度高的部位重點檢查，拆除存在斑狀熔融的部位。檢查內(nèi)部是否有孔洞、脫落、嚴重開裂等情況，對料層邊緣進行檢查，應(yīng)無明顯斷線、變形等現(xiàn)象。

2.1.5 屏式過熱器及再熱器

對于有長期超溫情況的屏式受熱面，需進行脹粗檢查；對于有變形情況的屏式受熱面需檢查爐頂處的膨脹節(jié)是否變形漏灰，是否在吊屏的縱向拼接焊縫處發(fā)生撕裂，裂縫是否向管壁延伸。

在屏式受熱面下部穿墻處及折角處各有一組起固定作用的焊接線，此部位極易因機組啟停冷熱膨脹發(fā)生撕裂，進而引起管道泄漏。該問題可采取將焊接線割開增加管道護套，并用護套點焊連接的方式進行防范。

屏式受熱面一般不發(fā)生大規(guī)模磨損。局部磨損主要發(fā)生在砌筑料與管道結(jié)合處，或受熱面底部砌筑料脫落處。

2.2 分離器及返料器

2.2.1 分離器入口膨脹節(jié)

分離器入口膨脹節(jié)運行工況較為惡劣，需細致檢查膨脹縫的平整度、內(nèi)部保溫棉的充實情況，如需修補和填充，及時處理。

2.2.2 分離器靶區(qū)澆注料

分離器靶區(qū)由于直接面對鍋爐出口的煙氣沖刷，工況惡劣，對砌筑料的材質(zhì)及施工工藝要求較高，已有多臺鍋爐因該位置砌筑料脫落而發(fā)生爆管事件。目前有效的應(yīng)對措施是在該部位選用耐磨等級較高的碳化硅材料進行砌筑[2]。此外，對該部位的檢查應(yīng)具定期性和預(yù)防性。結(jié)合運行工況，定期對該部位進行檢查，尤其是運行超過5年的機組。根據(jù)使用時間和檢查情況，酌情考慮進行全面的或局部的預(yù)防性更換。

2.2.3 中心筒

中心筒檢查以遠處外觀檢查為主，主要查看筒體變形及裂紋情況、焊縫情況、筒內(nèi)支撐（如有）變形情況、筒體與分離器結(jié)合面漏風(fēng)及支撐變形情況。必要時需搭設(shè)懸空腳手架進行細致檢查。

2.2.4 返料器入口膨脹節(jié)

該處多為非金屬膨脹節(jié)，爐內(nèi)護板敷設(shè)砌筑料，設(shè)有錯齒式膨脹縫。主要檢查該處砌筑料脫落情況、膨脹縫內(nèi)保溫棉吹損情況及外部是否破損撕裂。

2.2.5 返料器澆注料

主要檢查澆注料脫落及砌筑料裂紋內(nèi)部保溫料的完整性。該部位設(shè)有測點，風(fēng)管的根部容易超溫，應(yīng)著重檢查。雖然返料器容易外部超溫，但是只要能將表面溫度控制在400℃，加強運行監(jiān)視即可。如果表面溫度超過425℃，應(yīng)考慮在超溫部位加密封盒并填以砌筑料，防止該部位鋼板超溫碳化導(dǎo)致循環(huán)灰泄漏。停爐后檢查超溫部位基本無砌筑料脫落，但能觀察到較大裂紋，對于此情況應(yīng)部分拆除內(nèi)部耐磨材料；檢查保溫料損失情況，并及時填充恢復(fù)，在填充前應(yīng)輔以足夠密度的抓丁。若外部超溫區(qū)域較小，可將返料器外部護板拆除，從拆除部位灌填保溫料。

2.2.6 返料器風(fēng)帽及底部風(fēng)箱

主要檢查返料器風(fēng)帽有無脫落、根部斷裂、頂部開口及風(fēng)帽眼異常變大等情況，床面的雜物需清理干凈。檢查風(fēng)帽的碳化情況，風(fēng)帽碳化說明該區(qū)域超溫較嚴重，對于碳化嚴重的風(fēng)帽應(yīng)進行更換，并在運行中重點跟蹤。需檢查風(fēng)箱內(nèi)部的積渣情況并以此判斷風(fēng)帽眼的磨損程度，確定是否更換風(fēng)帽。

2.2.7 脫硝噴槍

檢查脫硝噴槍噴入口的砌筑料防護情況、噴槍的霧化情況、槍頭沖刷磨損情況，需對噴槍逐根進行霧化試驗。

2.3 尾部煙道

2.3.1 尾部煙道煙窗

中間隔墻過熱器將尾部煙道劃分成前后兩半，通過采用拉稀管設(shè)計，使得煙氣進入煙道后半部分。拉稀管一般三根一組，外部有防磨護套，護套上下兩端敷砌筑料以保護拉稀管。由于此處位置特殊，工況惡劣，在停爐過程中，如膨脹不均易導(dǎo)致拉稀管彎管與其焊接根部產(chǎn)生裂紋，使受熱面泄漏。若根部的砌筑料有脫落需進行恢復(fù)。

2.3.2 尾部煙道過熱器和再熱器

對尾部煙道過熱器和再熱器管道的主要檢查項目：檢查防磨護瓦的完好程度，如有松脫或缺失需進行恢復(fù)；蒸汽吹灰器槍桿沿程正下方是重點檢查區(qū)域，需逐排檢查管道磨損情況；管排懸吊掛件處是否有管排異常晃動導(dǎo)致的局部磨損；檢查是否存在部分管排空隙偏小或受熱面兩端的護板缺損形成煙氣走廊導(dǎo)致的局部磨損；受熱面是否存在過熱現(xiàn)象。

2.3.3 包墻及中隔墻

主要檢查包墻及中隔墻有無煙氣流場不均導(dǎo)致的局部沖刷磨損，測點、吹灰器、人孔門附近的讓管有無局部磨損。

2.3.4 尾部煙道調(diào)節(jié)擋板

調(diào)節(jié)擋板位于過熱器、再熱器與省煤器之間，由于其跨距較大，且中間無支撐，極易發(fā)生框架變形、下墜。此外，由于調(diào)節(jié)擋板處于高溫及大灰量區(qū)域，其傳動機構(gòu)易卡澀、葉片易彎曲變形。因此，需對這些部位重點檢查。其中擋板下墜危害最大，每次停爐檢修均需測量擋板下墜數(shù)據(jù)，及時采取加固措施。

2.3.5 省煤器

主要檢查省煤器有無蒸汽吹灰器吹掃導(dǎo)致的局部磨損。由于省煤器受熱面設(shè)有肋片，其護瓦多為梳齒型，在肋片與護瓦之間的間隙處，易發(fā)生受熱面吹損甚至爆管?？蓪⑹∶浩髑皟蓪庸艿栏鼡Q為光管式并增加護瓦，以提高防磨效果。

2.3.6 空氣預(yù)熱器

對回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的主要檢查項目：換熱元件特別是冷端的腐蝕情況及堵塞情況；密封元件的變形及缺失情況；支撐是否完好；中心筒是否變形或傾斜，以及內(nèi)部積灰情況；電機減速機構(gòu)是否滲油，定期對潤滑油進行更換；殼體漏風(fēng)情況等。另外，根據(jù)運行工況，應(yīng)擇時對其內(nèi)部扇形板、懸掛螺栓等隱形部位進行檢查。

2.4 其他部位及附件

2.4.1 點火風(fēng)道及風(fēng)道燃燒器

對點火風(fēng)道及風(fēng)道燃燒器的主要檢查項目：油槍掛焦情況；點火風(fēng)門開關(guān)情況；主風(fēng)門開關(guān)情況及有無變形；風(fēng)道保溫耐火料是否有破損；非金屬膨脹節(jié)及內(nèi)襯有無撕裂脫落等。點火前需對油槍進行霧化試驗。

2.4.2 膨脹指示器

膨脹指示器一般設(shè)置在四大管道及汽水系統(tǒng)聯(lián)箱處，主要作用是監(jiān)視管道位移情況及膨脹受阻情況。需對冷態(tài)下的指示數(shù)據(jù)進行記錄，在機組啟動后與熱態(tài)數(shù)據(jù)進行比較，若膨脹受阻及時排查并處理。

2.4.3 支吊架與支撐

對支吊架與支撐的主要檢查項目：支吊架有無變形、異?；蝿?，不受力或受力異常，定位銷是否取出，有無腐蝕等情況。對于異常部位，需進一步檢查其與集箱結(jié)合處焊接情況或是否有裂紋，支撐有無脫焊、虛接等現(xiàn)象；對于運行時間較長的機組容易出現(xiàn)支撐塊與框架脫離現(xiàn)象，應(yīng)及時處理；定期檢查阻尼器，對懷疑部位應(yīng)進行拆除檢查，確保阻尼器能夠正常工作。

2.4.4 放渣管

對放渣管的主要檢查項目：表面有無裂紋，與爐膛結(jié)合面有無裂紋；冷渣器入口閥門是否完好，螺栓孔是否有裂紋，螺栓是否變形及材質(zhì)是否耐高溫；膨脹節(jié)是否完好，有無變形及泄漏。

2.4.5 風(fēng)系統(tǒng)管道及膨脹節(jié)

對風(fēng)系統(tǒng)管道及膨脹節(jié)的主要檢查項目：管道有無變形、異常位移；風(fēng)門擋板開關(guān)位置是否正確；膨脹節(jié)外部有無破損漏風(fēng)情況，內(nèi)部護板及內(nèi)襯有無變形、脫落現(xiàn)象；內(nèi)外部支撐、定位卡塊有無脫焊等。

2.5 汽水系統(tǒng)

2.5.1 閥門內(nèi)漏

鍋爐汽水系統(tǒng)的閥門內(nèi)漏主要發(fā)生在定期排污及集中下降管排污門、疏水門、放空氣門、向空排汽門。機組停運前需對閥門的內(nèi)漏情況進行統(tǒng)計并判斷內(nèi)漏原因，根據(jù)不同原因進行閥門解體或重新標定限位處理。此外，為確保一次門嚴密可靠，運行人員應(yīng)嚴格按照“先開一次門后開二次門，先關(guān)二次門后關(guān)一次門”的順序進行操作。

2.5.2 小管徑管道閥門與針型閥

小管徑管道容易發(fā)生泄漏事故，需結(jié)合滾動檢修計劃，分系統(tǒng)分區(qū)域逐步進行檢查、更換，主要檢查接管座、彎頭、焊縫處有無裂紋、缺陷或者異常減薄等缺陷。針型閥主要用于熱工測點引出管道的隔絕，鍋爐運行時間達到一定年限易出現(xiàn)門桿漏汽或閥芯崩落的情況，因此需對其進行安全性評價，到達一定年限后逐步更換[3]。

2.5.3 受熱面集箱

對受熱面集箱的檢查一般結(jié)合鍋爐內(nèi)外檢進行，由專業(yè)單位進行。不同受熱面檢查的內(nèi)容有所區(qū)別[4]，主要有宏觀檢查、壁厚抽查、內(nèi)部檢查、焊縫檢查（磁粉或超聲波）、金相分析、硬度抽查等內(nèi)容。

2.5.4 割管檢查

作為亞臨界機組，由于汽溫相對較低，只要做好汽水品質(zhì)化驗工作，按控制指標進行定期排污及連續(xù)排污，較少進行專門的割管檢查。一般結(jié)合A修更換受熱面時進行檢查，或者通過定期使用內(nèi)窺鏡對聯(lián)箱進行檢查，判斷受熱面管道超溫或汽水品質(zhì)狀況。

2.5.5 汽包

對汽包內(nèi)部的檢查一般結(jié)合A修和B修進行，重點檢查結(jié)垢情況、旋風(fēng)式汽水分離器及頂部波紋式汽水分離器有無脫落、開焊等情況，校核汽水線位置。對汽包外部的檢查主要結(jié)合鍋爐外檢，對本體環(huán)焊縫及其附件連接管道的焊縫進行檢查。

3 其他事項

3.1 風(fēng)門擋板位置校驗

鍋爐各風(fēng)門擋板在機組啟動前要嚴格執(zhí)行開關(guān)試驗程序，否則一旦進入啟動階段，其故障的處理難度及風(fēng)險將大大增加，甚至?xí)?dǎo)致鍋爐重新點火或機組推遲并網(wǎng)。

3.2 蒸汽吹灰器壓力校驗

尾部受熱面的磨損多由蒸汽吹灰器吹損導(dǎo)致，因此蒸汽吹灰器在提升閥更換或者運行一段時間后應(yīng)進行壓力校驗，使之與設(shè)備工作壓力相匹配，若條件具備可在每個蒸汽吹灰器上增加壓力表，便于監(jiān)控。同時應(yīng)檢查吹灰槍與受熱面的高度差是否符合廠家設(shè)計的要求[5]。

3.3 防磨格柵

防磨格柵對爐膛受熱面可以起到較好的防護作用，在使用過程中應(yīng)注意整體防護。防磨格柵應(yīng)與受熱面緊密貼合，其搭接角度要合適，避免沖刷力度過大導(dǎo)致格柵脫落。

4 結(jié)語

本文從正反兩方面進行總結(jié)，探討了300 MW循環(huán)流化床鍋爐停爐檢查檢修措施，并在實踐中進行了應(yīng)用，取得了良好的效果。下一步，將繼續(xù)對照標準規(guī)范，吸收行業(yè)內(nèi)的先進經(jīng)驗，不斷優(yōu)化完善檢查檢修措施，確保鍋爐設(shè)備的可靠運行。