防止锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器泄漏

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四管泄漏

四管泄漏

四管泄漏为了防止锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器(简称四管)泄漏,减少锅炉非计划停运次数,提高锅炉运行的安全性和经济性,我们应坚持“预防为主”的方针,摸索“四管”爆漏的特点和规律。

分析查找“四管”泄漏的影响因素并且制定有效的防范措施和改造方案,使锅炉处于良好的运行状态,最大限度地减少“四管”泄漏次数。

1“四管”泄漏原因分类(1)应力集中(2)超温爆管(3)吹灰器吹损(4)机械磨损(5)飞灰冲刷(6)焊工的焊接质量2“四管”泄漏原因分析及解决措施2.1应力集中2.1.1原因分析产生应力集中主要是由于锅炉结构及机组启动中升温、升压速率控制不好等原因造成的。

在锅炉下部前后拱及左右侧墙之间的结合部分在锅炉启停过程中会发生膨胀不畅造成应力集中,拉裂管子。

另外由于煤质原因使锅炉结焦严重,大焦下落使渣斗内的温度相对较低的水,被溅到底部水冷壁管壁上,造成该区域管壁热应力集中;机组负荷变化,炉膛热负荷变化速度大,使底部水冷壁产生热应力;机组启停炉时,炉膛内升降温速度过快,使水冷壁产生热应力。

三种热应力的综合作用,使该区域的应力达到峰值,长期作用在此应力下就极易引发泄漏。

2.1.2措施每次检修时对水冷壁前后拱和左右侧墙的结合区域及渣斗上方人孔门处进行仔细检查,检查工作主要包括:宏观检查水冷壁四角因膨胀不畅而易拉裂的部位;并对渣斗上方人孔门及前后拱容易产生热应力的区域用测量应力的仪器进行测量,检查应力集中是否超标;每次锅炉启动中做好水冷壁的膨胀记录,判断膨胀是否正常。

2.2超温爆管我厂#1、2炉再热器曾经多次发生超温泄漏事故,且发生部位大多集中在炉膛的右侧。

通过与上锅厂技术人员的共同协作,分析得出影响再热器超温爆管的以下几方面原因:a.炉膛出口处左右侧的烟温偏差,引起再热器超温爆管。

b.12Cr2MoWVTiB(钢研-102)材质问题。

c.再热器受热面面积过多。

下面对以上三条原因略作分析。

2.2.1对于炉膛出口处的左右侧烟温偏差(1)原因分析对四角切向燃烧锅炉来说,在炉膛内形成的旋转上升烟气流在到达炉膛出口进入水平烟道时,烟气流将由旋转运动变为直线运动,此时气流将以原旋转圆周的切线方向进入水平烟道内,这就使烟气流偏向于烟道的某一侧,形成了水平烟道左右侧的烟温偏差,从而导致左右侧的屏再和末再的巨大吸热偏差。

锅炉“四管”漏泄原因分析及管控措施

锅炉“四管”漏泄原因分析及管控措施

锅炉“四管”漏泄原因分析及管控措施发布时间:2022-08-10T05:35:47.280Z 来源:《当代电力文化》2022年第6期作者:杨佳庆[导读] 锅炉“四管”漏泄严重影响火力发电厂安全生产和经济运行。

杨佳庆大唐长春第二热电有限责任公司吉林长春 130031摘要:锅炉“四管”漏泄严重影响火力发电厂安全生产和经济运行。

本文对锅炉“四管”漏泄原因进行分析并提出预防措施,减少锅炉“四管”漏泄次数,增强设备可靠性,提高企业经济效益。

关键词:四管;漏泄;腐蚀;处理锅炉“四管”是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器。

锅炉“四管“涵盖了锅炉的全部受热面,内部承受着工质的压力和一些化学成分的作用,外部承受着高温、侵蚀和磨损的环境,在水与火之间进行调和,是能量传递集中所在,因此很容易发生漏泄问题。

公司六台锅炉均为哈尔滨锅炉厂设计生产,额定蒸发量670t/h、超高压、一次中间再热自然循环、单炉膛、平衡通风、固态排渣煤粉锅炉,采用水平浓淡分离式和直流式喷燃器、四角布置、双切圆燃烧方式。

传统意义上的防止锅炉四管泄漏,是指防止以上部位炉内金属管的泄漏。

根据近几年的统计,由于锅炉“四管”漏泄造成机组非停的占公司各类非计划停运原因之首。

锅炉一旦发生“四管”漏泄,增大检修工作量,有时还可能酿成事故,严重影响火力发电厂安全和经济运行。

1.“四管”漏泄原因分析造成锅炉“四管”泄漏的原因较多,其中磨损、腐蚀、过热、拉裂是导致四管泄漏的主要原因。

1.1磨损煤粉锅炉受热面的飞灰磨损和机械磨损,是影响锅炉长期安全运行的主要原因。

飞灰磨损的机理是带有灰粒和未完全燃烧燃料颗料的高速烟气通过受热面时,粒子对受热面的每次撞击都会梳离掉极微量的金属,从而逐渐使受热面管壁变薄,烟速越高灰粒对管壁的撞击力就越大;烟气携带的灰粒越多,撞击的次数就越多,加速受热面的磨损。

长时间受磨损而变薄的管壁,由于强度降低造成管子泄漏。

受热面飞灰磨损泄漏、爆管有明显的宏观特征,管壁减薄,外表光滑。

浅析火力发电厂锅炉“四管”泄漏原因及防漏措施

浅析火力发电厂锅炉“四管”泄漏原因及防漏措施

浅析火力发电厂锅炉“四管”泄漏原因及防漏措施摘要:火力发电厂锅炉的“四管”是指锅炉水冷壁、过热器、省煤器以及再热器,而“四管”发生泄漏事故则会对发电机组的安全与稳定运行造成严重影响。

在火力发电厂中,锅炉“四管”是其中比较重要的设备之一,在正常运行过程中,锅炉的“四管”发生泄漏情况,必须停运同时进行紧急抢修,本文主要对火力发电厂锅炉“四管”泄漏原因及其防漏措施进行了分析。

关键词:火力发电厂;锅炉“四管”;泄漏原因;防漏措施引言火力发电厂锅炉“四管”是指“水冷壁”、“过热器管”、“再热器管”、“省煤器管”的高温腐蚀和磨损,它是造成管道泄漏的主要原因,其引发的事故率高,对发供电和技术经济指标影响很大。

由此可见,防止锅炉“四管”泄漏,对于提高企业的经济效益,树立企业形象,增强企业竞争力,有特别重大的意义。

1、火电厂锅炉“四管”泄漏事故与影响分析在火力发电厂发电运行过程中,锅炉“四管”泄漏事故主要是指由于发电厂锅炉系统中的水冷壁或者是锅炉过热器、省煤器、再热器等结构装置部分管道发生泄漏所引起的事故问题,火力发电厂锅炉“四管”泄漏事故一旦发生,不仅会对于发电厂的锅炉发电机组安全稳定运行产生极大的不利影响,同时对于整个火力发电厂的安全稳定发电运行都有着极为不利的作用和影响。

比如,在对于某大型火力发电厂发电运行过程中所发生的锅炉“四管”泄漏问题的调查统计中原因分析统计情况,造成发电厂锅炉“四管”泄漏事故发生的主要原因,包括发电厂锅炉系统管路的焊接问题,以及火电厂锅炉管道过热导致、锅炉管道材料问题、管路磨损、管路腐蚀等,其中,锅炉系统管路焊接问题以及锅炉管路过热、管路材料等,是导致火力发电厂锅炉“四管”泄漏发生的最为主要和关键原因。

2、火力发电厂锅炉“四管”泄漏的原因分析2.1焊接质量问题火力发电厂锅炉“四管”泄漏事故有些部分是由于焊接质量不良所引起的,其一直是引起泄漏的主要原因之一。

焊接质量不良主要包括焊口未融合和未焊透,存在砂眼、气孔、夹渣、裂纹以及严重咬边等,使得焊口处成为薄弱部位从而造成爆管。

火电厂锅炉四管泄漏原因分析及防范措施

火电厂锅炉四管泄漏原因分析及防范措施

火电厂锅炉四管泄漏原因分析及防范措施石川(国电汉川发电有限公司,湖北武汉431614)摘要:锅炉四管不发生泄漏是锅炉安全运行的重要保障,火力发电厂应着重研究锅炉四管中产生的各类泄漏情况。

针对泄漏原因,制 定相应防范措施。

火力发电厂管理人员应重点针对锅炉开展一系列检测分析,定期开展设备的维护管理,确保锅炉能够稳定运行。

关键词:锅炉泄漏;分析原因;防范措施中图分类号:TM 621.2 文献标识码:BDOI : 10.16621/j .cnki.issn 1001 -0599.2021.05D .26引言锅炉四管包括过热器、省煤器、水冷壁和再热器。

四管泄漏 是指这些受热面因过热、腐蚀和磨损等原因引起破裂、泄漏,导 致炉管失效,甚至引起锅炉事故停机。

四管安全是锅炉安全运 行的重要保障。

根据公司非停事故统计分析,50%以上的事故发 生是因为锅炉四管泄漏。

轻视锅炉防磨防爆工作和检修工艺是 四管泄漏的根本原因。

近年,随着公司创建一流火力发电企业, 对机组运行可靠性提出了更高要求,锅炉四管防磨防爆尤为重 要。

爆口特征判断法是现场确定爆管原因的重要手段,爆口特 征主要有以下方面。

(1) 爆口位置。

位于受热面的具体部位是向火侧。

(2)爆口形状。

①断口面是否垂直于轴向;②爆口边缘有无 明显变薄情况,是锐边还是钝边;③爆口内壁有无积垢,外壁氧 化情况,爆口附近宏观裂纹;④爆口附近内外壁有无明显的腐 蚀坑;⑤爆口附近内外壁上的裂纹走向。

(3)爆口附近的金相。

包括组成、数量、形态、大小和分布, 以及各类金相裂纹(性质、大小、形态、走向及其与显微组织的 关系等),显微孔洞的大小和分布,珠光体球化程度和石墨化程 度,脱碳、过烧、过热等。

1省煤器泄漏锅炉省煤器泄漏的原因较为复杂,主要因磨损、腐浊引起。

省煤器设备产生泄漏的原因,多数都是由于设备产生磨损。

因 此,设备管理人员要重点研究省煤器出现磨损的原因,以及避 免省煤器磨损的方法,加强锅炉检修。

防止火电厂锅炉四管爆漏技术导则

防止火电厂锅炉四管爆漏技术导则
防止结渣。 ③旋流式燃烧 器的旋 流强 度可以调 节,防止燃烧器喷 口附近结渣 。 ④燃烧器的布置不应 太集中以免燃烧器 区热 负荷过高 。 ⑤炉膛 和辐 射了 对 流受热面应布置足够数量的吹灰器。
2 . 1 . 6 液态排渣炉和燃用硫、钒、碱金 属等 低熔点氧 化物含量高的煤的固态 排渣炉,要注 意防止产生高温腐 蚀,必要时在可能 发生 高温腐蚀部位采用渗铝管或采用贴壁风。 2 . 2 锅炉水冷壁 2 . 2 . 1 火力发电厂的锅炉水冷壁除特殊 情况外 均应 采用膜式水冷壁。 2 . 2 . 2 锅炉水冷壁水动力应确保: ①直流锅炉在设计压力范围内,从 启动流量 所对应的 负荷到满负荷水动力工况稳定。 ②强制循环锅炉在各种负荷下水动力工况稳 定; 循环泵人口 不发生汽化。 ③超高压及以 上锅炉的水冷壁均 应进行传热恶 化验算, 并要求发生传热恶化的临界热负 荷与设计最大热负荷的比 值应符合要 求。 2 . 2 . 3 直 流锅炉膜式水冷壁应对管屏间温差热应力进 行计算, 要考虑水冷壁制造公差引起 的水力偏差因素; 要合理布置混合器的位置和 水冷 壁管在 混合器联箱上的引人、 引出方式及 正确设计各水冷壁管进口 节流圈 ( 节流圈 应便于调 整更换) 孔径的大小。 2 . 2 . 4 应核查水冷壁管 屏大型开孔 ( 如人孔门、 燃 烧器、 抽炉烟口 等) 外边缘管因热负荷 较高, 管内 工质流量减少且易波动等因素对水冷壁 水动 力的 不利 影响。 2 . 3 过热器和再热器 2 . 3 . 1 各级过热器、 再热器须进行水力 偏差 计算, 合 理选取热力偏差系 数。 并据此 计算管 壁温度。所选用的管材的允许使 用温度 应高 于计算管壁温度, 并留 有适当的 裕度。 2 . 3 . 2 容 量在 2 2 0 t h 及以上、 压力在 9 . 8 M P a 及以 上的 锅炉, 在过热蒸汽流程中 至少应进 行两次交叉; 再热蒸汽至少有 一次交叉。 2 . 3 . 3 采用喷水调节过热蒸汽温度时, 至少 应布 置两 级喷水减温器, 减温器的 结构应能 保 证进人减温器的蒸汽能与喷水均匀混合。 2 . 3 . 4 采 用汽 一 汽热交换 器调 温时, 其三通阀 必须漏流小、 灵活可靠, 便于检修。 2 . 3 . 5 采 用摆动燃烧器调温时, 应从设 计上保证摆动 燃烧器在热态运行时 能正常摆动。 2 . 4 锅炉各受热面管子应能自 由膨胀, 不相互碰磨 2 . 4 . 1 大型悬吊 式锅炉应设置锅炉膨胀中心, 其防晃动 装置不应限制锅炉受热面的自 由膨 胀, 各联箱两端部应设置可靠的 膨胀指 示器。受热面 的管卡、吊杆和夹持管等应设置合理、 可靠, 避免在热态下偏斜、 拉坏和引 起管 子相 互碰 磨。 2 . 4 . 2 管壁温度差大的管子之间、 膨胀长度不同的管子 之间及受热管子与其他部件之间的 联结, 如炉膛四角水冷壁、 喷 燃器大滑板、 包筱等、 顶栩 管和穿 墙管 等, 应防 止管子膨胀受 阻或受到刚性体的限制,使管子 拉裂、 碰磨而 爆管。 2 . 5 要适当 配备温度监控测点, 以便在运行中监视和控制 2 . 5 . 1 屏式过热器 、 高温段过热器和再热器, 应布置管壁温度测点。 管壁温度测 点可以装

锅炉受热面泄漏原因分析与防范措施

锅炉受热面泄漏原因分析与防范措施

锅炉受热面泄漏原因分析与防范措施摘要:火电厂锅炉受热面泄漏是造成发电机组非计划停运的重要原因,是长期困扰火电厂安全生产的一大难题,本文主要分析了水冷壁、省煤器、过热器和再热器泄漏问题的原因,并对常见的、泄漏问题提出了相应的措施。

关键词:四管泄漏原因调整防范措施0.引言所谓锅炉“四管”是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器。

锅炉四管泄漏漏事故占锅炉机组非计划停运次数的70%以上。

近几年锅炉承压部件泄漏事故的发生又呈现出上升的态势。

1.爆管原因锅炉受热面是锅炉的主要传热元件,由于锅炉四管处于非常特殊的运行环境中,承受高温、高压、腐蚀以及应力等多种影响,工作条件十分恶劣。

仔细分析爆漏的原因,其中有烟气流通部位设计、炉管腐蚀、焊口质量问题、长期运行过热磨损、运行操作控制不当导致炉管热疲劳等主要原因。

1.1设备本身原因1.1.1过热损坏过热总是与泄漏现象紧密相连的。

过热可分为长期过热和短期过热两种。

长期过热是一个缓慢的过程,由于蠕变变形而使管子爆破;而短期过热则往往是一个突发的过程。

由于爆破过程不同,短期过热与长期过热在爆口的变形量、爆口形状以及爆口组织变化上都有所不同。

短时过热爆管多数发生在中高压锅炉的水冷壁管,有时锅炉运行不正常时,屏式过热器也会发生短期过热爆管。

1.1.2飞灰磨损飞灰磨损主要发生在省煤器及对流过热器的弯头处。

影响磨损的因素很多,其关系式为:T=Cημτω³式中:T为管壁表面单位面积的磨损量,g/m²;C为考虑飞灰磨损性的系数,与飞灰性质及管束结构特性有关;η为飞灰撞击管壁的几率;ω为烟速,m/s;μ为烟气中的飞灰浓度,g/m³;τ为时间,h。

由上式可知,飞灰速度的影响是很大的,所以控制烟气流速可以有效地减轻磨损,但考虑烟气流速过低会使对流放热系数降低。

以致增加了需要的受热面,不经济;同时烟速过低还会引起积灰与堵灰,故烟速一般控制在8-10 m/s。

1.1.3烟气侧的高温腐蚀在炉膛烟气区域,易熔化合物会在管子表面发生凝结,产生积灰。

发电企业“四管”防磨防爆管理和考核标准

发电企业“四管”防磨防爆管理和考核标准

发电企业“四管”防磨防爆管理和考核标准1 范围1。

1 为防止锅炉水冷壁、过热器、再热器、省煤器(以下简称“锅炉四管”爆漏,减少锅炉非计划停运,提高锅炉运行的可靠性和经济性,特制定本标准。

1.2 本标准给出了四管防磨防爆管理标准的范围、管理职责、管理内容与要求、检查与考核. 1。

3 本标准适用于公司各发电企业四管防磨防爆的管理工作。

2 管理职责2.1 集团公司生产部负责对所属发电企业的“四管”防磨防爆工作进行全面的检查、督促、与管理考核。

2。

2 集团公司属发电企业2.2。

1生技部负责本单位的“四管”防磨防爆工作的全面管理、指导和考核;负责四管”防磨防爆组织机构的建立和运作;负责金相监督、检测工作。

2.2。

2 检修部负责本标准规定的四管”防磨防爆检修管理、检修和维护工作,参与锅炉四管”防磨防爆的检查。

2.2。

3 发电部负责本标准规定的四管"防磨防爆运行管理、运行调整和化学监督,参与锅炉四管"防磨防爆的检查。

2.2。

4 安管部负责对四管”防磨防爆工作实施全工程的安全监督,负责锅炉“四管"的定期检验工作.3 管理内容与要求3.1 组织机构3.1.1 各发电企业必须成立以生产副总经理为组长的“四管“防磨领导小组,成员构成和专业分工如下:成员:各副总工程师、生技部部长、安管部部长、检修部部长、发电部部长、燃煤供应部部长、燃料部部长生产技术小组小组长:生技部部长成员:生技部副部长、生技部金相专工、生技部锅炉专工、生技部燃料专工、生技部热控专工、生技部化学专工、锅炉及压力容器监察工程师检修小组小组长:检修部部长成员:检修部锅炉专业副部长、检修部热工专业副部长、检修部锅炉专业专工、检修部热工专业专工、检修部锅炉本体班班长及技术员运行小组小组长:发电部部长成员:发电部锅炉专业副部长、发电部化学专业副部长、发电部锅炉专业专工、发电部化学专业专工、发电部值长、发电部机长、发电部化验班班长、发电部化学运行班班长防磨检查小组(四管防磨检查小组的成员由各发电企业根据实际生产需要自定)3.1。

防止锅炉四管爆漏管理规定

防止锅炉四管爆漏管理规定

防止锅炉“四管”爆漏管理规定作者:阜新发电…文章来源:阜新发电公司1.总则1.1.为了防止锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器(以下简称锅炉“四管”)爆漏,减少锅炉非计划停运,提高锅炉运行的可靠性和经济性,特制定本规定。

1.2.要坚持预防为主的原则,全面科学的掌握锅炉“四管”状况、分析“四管”爆漏的原因、总结“四管”爆漏的规律,根据检查、检验及受热面寿命评估情况,及时制定防范措施,并实施改造方案。

1.3.建立健全责任制,发挥主观能动作用,消除先天性、后发性缺陷,提高运行、检修和管理水平,降低和减少锅炉“四管”爆漏的次数。

1.4.本规定适于阜新发电厂所属于“四管”有关单位。

2.基础管理2.1.于“四管”有关单位要成立防止“四管”爆漏领导小组,并针对本单位具体情况制订管理规定、实施细则及考核办法。

2.2.建立三级检查验收制度2.2.1.一级(班组):做到人人有责任区,从宏观检查到无损探伤,从尺寸测量到金属检验,做到全过程、全方位检查,焊口、管子裂纹和微观变化的检验监督由金属实验室负责检验把关。

2.2.2.二级(分厂或分公司):组织制定对班组考核管理办法,并确定专责人,严格进行工作监督检查验收,以确保每一步工作质量。

2.2.3.三级(生技部):负责制定“四管”爆漏防治办法和各项工艺措施,并依据考核办法,严格管理,确保责任、措施的落实,包括对金属实验室的监督和考核。

2.3.各单位应按炉号、受热面名称建立健全技术档案,完整、准确、及时地记录受热面每次爆漏的部位、产生的原因、抢修的方案、防范的措施等。

2.4.提倡采用新工艺、新技术,对出现较多过热、磨损、应力裂纹等爆漏的问题应进行技术攻关。

2.5.各单位应进行一年度锅炉四管防磨防爆工作总结以及下年大修机组的防止锅炉四管爆漏技改项目和措施于每年12月底前以书面形式报生技部。

2.6.树立系统工程观念,加强对锅炉受热面的全过程管理,在设计、选型、制造、安装、调试、运行、维护和检修等各个环节把好质量关。

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简介:为了防止锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器(简称四管)泄漏,减少锅炉非计划停运次数,提高锅炉运行的安全性和经济性,我们应坚持“预防为主”的方针,摸索“四管”爆漏的特点和规律。

分析查找“四管”泄漏的影响因素并且制定有效的防范措施和改造方案,使锅炉处于良好的运行状态,最大限度地减少“四管”泄漏次数。

引言为了防止锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器(简称四管)泄漏,减少锅炉非计划停运次数,提高锅炉运行的安全性和经济性,我们应坚持“预防为主”的方针,摸索“四管”爆漏的特点和规律。

分析查找“四管”泄漏的影响因素并且制定有效的防范措施和改造方案,使锅炉处于良好的运行状态,最大限度地减少“四管”泄漏次数。

1“四管”泄漏原因分类通过查阅石横发电厂以前关于“四管”泄漏的设备台帐及防磨防爆检查记录,并结合有关防止“四管”泄漏的技术资料,我们对影响“四管”泄漏的原因进行了统计分类,认为影响锅炉“四管”泄漏的原因有以下几方面,并且对各类原因进行具体的分析讨论:(1) 应力集中(2) 超温爆管(3) 吹灰器吹损(4) 机械磨损(5) 飞灰冲刷(6) 焊工的焊接质量2“四管”泄漏原因分析及解决措施2.1应力集中2.1.1原因分析产生应力集中主要是由于锅炉结构及机组启动中升温升压速率控制不好等原因造成的。

在锅炉下部前后拱及左右侧墙之间的结合部分在锅炉启停过程中会发生膨胀不畅造成应力集中,拉裂管子。

另外由于煤质原因使锅炉结焦严重,大焦下落使渣斗内的温度相对较低的水,被溅到底部水冷壁管壁上,造成该区域管壁热应力集中;机组负荷变化,炉膛热负荷变化速度大,使底部水冷壁产生热应力;机组启停炉时,炉膛内升降温速度过快,使水冷壁产生热应力。

三种热应力的综合作用,使该区域的应力达到峰值,长期作用在此应力下就极易引发泄漏。

2.1.2措施每次检修时对水冷壁前后拱和左右侧墙的结合区域及渣斗上方人孔门处进行仔细检查,检查工作主要包括:宏观检查水冷壁四角因膨胀不畅而易拉裂的部位;并对渣斗上方人孔门及前后拱容易产生热应力的区域用测量应力的仪器进行测量,检查应力集中是否超标;每次锅炉启动中做好水冷壁的膨胀记录,判断膨胀是否正常。

2.2超温爆管我厂#1、2炉再热器曾经多次发生超温泄漏事故,且发生部位大多集中在炉膛的右侧。

通过与上锅厂技术人员的共同协作,分析得出影响再热器超温爆管的以下几方面原因:a. 炉膛出口处左右侧的烟温偏差,引起再热器超温爆管。

b. 12Cr2MoWVTiB(钢研-102)材质问题。

c. 再热器受热面面积过多。

下面对以上三条原因略作分析。

2.2.1对于炉膛出口处的左右侧烟温偏差(1)原因分析对四角切向燃烧锅炉来说,在炉膛内形成的旋转上升烟气流在到达炉膛出口进入水平烟道时,烟气流将由旋转运动变为直线运动,此时气流将以原旋转圆周的切线方向进入水平烟道内,这就使烟气流偏向于烟道的某一侧,形成了水平烟道左右侧的烟温偏差,从而导致左右侧的屏再和末再的巨大吸热偏差。

对于逆时针的切向燃烧锅炉来说烟气流往往偏向水平烟道右侧,使右侧的烟气量和烟气温度均高于左侧,导致右侧传热强度高,传热温差大、使右侧受热面的吸热量增强,造成右侧汽温和管子金属壁温高于左侧,并最终导致右侧末再频繁超温爆管。

另外,一次蒸汽与二次蒸汽对温差热敏感性不同。

一次蒸汽平均每吸收1 kcal/kg热量,温度升高为0.78℃,再热蒸汽平均每吸收1 kcal/kg热量,温度升高1.78℃。

一、二次蒸汽二者相比,同样吸热1 kcal/kg热量,再热蒸汽温度变化要比过热蒸汽高2.3倍,因此当吸热量发生变化时,二次蒸汽温度的变化幅度远比一次汽大得多,二次汽对热偏差的敏感性亦比一次汽强得多,加上二次汽的对流放热系数较一次汽低,使再热器受热面金属壁温更高,更易产生超温爆管问题。

控制循环锅炉由于调温需要,不得不将再热器布置于炉膛出口处,亦就是把对热偏差最敏感的再热器设置在烟温偏差最大的炉膛出口处,这是造成锅炉左右侧再热汽温巨大偏差从而导致再热器超温爆管的主要原因之一。

(2)措施锅炉右侧的偏烧现象由于切向燃烧锅炉设计形式不能改变,偏烧不可避免的地存在,因此只能从管子材质方面着手考虑,即采用高规格管子材质,提高管子的耐温性能。

经调研,在吴泾、沙角、嘉兴、外高桥工程的1025t/h锅炉上,以及其后的一大批配300MW机组的1025t/h锅炉上,均已广泛地采用了SA213 T-91 材料以取代12Cr2MoWVTiB材料,并且没有发生过再热器超温爆管事故,证明SA213 T-91 材料完全能胜任这一高温部件的工作。

因此可以将我厂末再12Cr2MoWVTiB材质更换为TP304H(最外圈)和SA213-T91(其余各圈)材质。

2.2.2对于12Cr2MoWVTiB材质问题(1)原因分析早在六十年代初,为使我国电站锅炉制造事业向大容量高参数发展,根据我国矿产资源情况,要求研制出能用于工作温度为600~620℃的镍铬含量较低的耐热钢种,当时我国南方地区研制了12Cr3MoVSiTiB(П-11)钢种,但由于管子成材率低,管子强度数据亦偏低等原因,未能达到原先设计要求值,因此在七十年代末逐渐停止使用,代之以钢研-102材料。

八十年代在引进300MW-600MW机组锅炉的过热器和再热器等受压件中决定采用钢研-102材料,在300MW锅炉设计中,末级过热器受热面管子金属温度在570℃左右,全部采用钢研-102材料,屏式过热器中,有部份管子金属温度在570℃左右,亦采用了钢研-102材料,经过多年使用,末发现有爆管等不正常情况。

末级再热器中有部份管子金属温度在600℃左右,我厂也采用了钢研-102材料,这些采用钢研-102材料的再热器管,在投运2~3年以后,在末级再热器的高温部位均先后发生了多次爆管事故,经对末级再热器的钢研-102管材表面进行宏观检查,发现这些管材表面均存在着严重的氧化锈蚀情况,一般均有3~4层的氧化皮,每层厚度约在0.5毫米左右。

实践证明钢研-102材料的高温抗氧化性能较差,未能达到研制时的性能要求,因此不宜用于600℃左右的工作温度。

对于切向燃烧锅炉来说,在再热器区形成的烟气侧偏差情况,应该说基本上是相同的,问题在于末级再热器所采用的材料,国外均采用了SA213 Tp-304H奥氐体的耐热不锈钢,该钢材的抗氧化温度可以高达704℃,所以从末出现过超温爆管等事故,这就说明既然烟气侧的偏差是难易彻底消除的,只要选用合适材料,同样可以保证锅炉爱压部件的长期安全运行。

(2)措施同2.1.2措施2.2.3 对于再热器受热面面积过多问题(1)原因分析在1、2号炉的锅炉热力计算中,对于炉内换热计算,美国CE公司按照清洁炉膛计算,(炉膛沾污程度“dirty“值=0)计算结果,炉内辐射换热强烈,计算炉膛出口烟温较低为1005℃。

但在实际运行中,根据电厂提供的煤质资料来看这些煤质在燃烧以后产生的烟灰,对炉膛水冷壁将有某种程度的沾污,使炉内辐射换热程度变弱,炉膛出口烟温的实际数值高于设计值(1005℃)使再热器区的烟温升高,传热温差加大,引起屏再和末再吸热量增大,再热汽温升高,从而导致再热器超温爆管。

对于锅炉设计计算,炉膛水冷壁沾污程度的严重与否,取决于燃料的煤灰特性,和炉膛受热面热负荷的高低(即炉膛容积大小)。

对于燃用灰熔点温度t1、t2、t3较低,灰成份中易污染矿物质含量较多,以及煤的含硫量较高的燃料,容易引起炉膛水冷壁沾污。

在我厂#3、#4炉的锅炉设计计算中,我们适当取用了炉膛水冷壁沾污程度dirty=55%,经计算后相应的炉膛出口烟温为1066℃和实际运行情况较吻合,由于#3、#4炉的炉膛出口烟温计算值高,再热器的计算受热面面积亦较#1、#2炉少,再加上#3、#4炉其他方面的改进,所以未出现再热器超温爆管事故,现将#1、#2炉和#3、#4炉的设计差异列表对比如下:(仅列出影响再热器汽温的部份有关数据)(2)措施我厂的#1、#2锅炉因对炉膛传热计算中煤种的沾污系数数值取用不当,致使再热器和过热器的受热面积过多,使得运行工况的热力数据偏离原设计值较大,过热蒸汽和再热蒸汽的容易超温。

经过热力计算决定减少末再及屏再受热面面积。

具体布置为末再的管屏高度从10.7m缩短至8.37m,内圈高度5.5m缩短至3m(见附图),节距排列均保持不变,计算受热面由1673m2减少至1290m2,约减少23%。

对屏再受热面为避免绕管底部与炉膛鼻子斜坡的碰撞,可将管屏斜底,向上平移100mm,受热面变动很小,外圈管下底部材料可调换为T91。

再热器受热面减少后,喷水大量减少,锅炉的燃煤量相应减少,热量重新平衡,对锅炉效率及排烟温度均影响不大。

2.3吹灰器吹损2.3.1原因分析通过历次大小修防磨防爆检查结果及爆管记录可以看出,吹灰器对受热面的吹损主要是由于以下几方面造成的:a. 吹灰器内漏b. 吹灰器不旋转c. 吹灰器吹灰时带水d. 吹灰器吹灰蒸汽压力过高例如:2003年4月在#1锅炉15米E12吹灰器孔处发生蒸汽吹损造成的泄漏;在以前大小修防磨防爆检查中曾发现过长吹吹损后屏过热器最外圈、低温过热器水平段、省煤器竖直段的现象。

2.3.2措施(1)大小修时宏观检查吹灰器孔周围的管子,对检查中发现的存在吹损的管子加装防磨罩,并对吹灰器进行检查检修;(2)对内漏的吹灰器必须及时更换合格的DVT阀;(3)对不旋转的吹灰器进行检修,修复或更换旋转电机及变速箱;(4)加强对吹灰器疏水调阀的检修维护,保证其吹灰时能够正常开启进行疏水;(5)调整各吹灰器的压力至规定范围(1.0~1.5MPa)2.4机械磨损2.4.1原因分析由于管卡、支吊架松动,定位块脱落,在运行过程中与管子相互摩擦刮蹭,天长日久就会出现管子的磨损,这是管子尤其是再热器管子发生爆破的一个隐患。

我厂曾出现磨损的部位是末再管卡处及低温过热器支吊架处。

2.4.2措施对于#4炉末再出现的定位块脱落,管卡松动造成的管子磨损我们采取重新焊接定位块,调整管卡子的方法进行处理,并且加强在机组大小修过程中对管子支吊架及管卡等部位的检查。

2.5飞灰冲刷2.5.1原因分析飞灰冲刷主要出现的尾部受热面,烟气携带的灰份颗粒在尾部烟道中造成的冲刷最为严重,吹损部位主要是低温过热器、省煤器、低温过热器入口联箱、下部过热器环形联箱等。

2.5.2措施在大小修防磨防爆检查中加强对以上部位的重点检查,尤其是存在烟气走廊的部位;在低温过热器及省煤器U型弯处加盖防磨罩,联箱上方也应该加装防磨装置。

2.6焊工的焊接质量2.6.1原因分析在“四管”缺陷处理过程中,可能由于焊工的焊接标准不高,使焊接质量达不到规定要求,焊后的质量检测不到位等形成以后在该部位发生爆管的隐患。

2.6.2措施加强对焊工的业务培训,提高焊接质量标准,严格执行焊接工艺要求,焊后探伤处理要仔细,确保不留事故隐患。

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