亞臨界MW機(jī)組鍋爐低再多次爆管問題分析

黃曼

摘 要：鍋爐爆管是常見的一種實(shí)際機(jī)組故障，目前公開文獻(xiàn)中介紹4高調(diào)門配置機(jī)組的案例較多，而對(duì)在國內(nèi)占主流的配備6個(gè)高調(diào)門的亞臨界330MW供熱機(jī)組的實(shí)際案例介紹較少。本文通過介紹2臺(tái)實(shí)際機(jī)組多次發(fā)生的鍋爐低再多次爆管問題進(jìn)行分析，給出了機(jī)組故障描述、原因分析及應(yīng)對(duì)措施。這對(duì)提高同類型機(jī)組的安全高效運(yùn)行性具有非常重要的參考價(jià)值和工程推廣應(yīng)用意義。

關(guān)鍵詞：亞臨界 330MW 鍋爐低再 爆管問題 分析及解決

中圖分類號(hào)：TK22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）11（c）-0055-03

亞臨界330MW供熱機(jī)組在國內(nèi)占主流，其實(shí)際運(yùn)行優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)十分重要。其中，配備6個(gè)高調(diào)門的機(jī)組也有不少。所以，330MW級(jí)別機(jī)組的運(yùn)行優(yōu)化一直以來都被很多學(xué)者及運(yùn)行人員關(guān)注。在汽輪機(jī)運(yùn)行方面，文獻(xiàn)[1]為解決某廠330MW機(jī)組在運(yùn)行中存在6號(hào)、7號(hào)軸承振動(dòng)大且長期超標(biāo)問題的分析及解決策略；文獻(xiàn)[2]對(duì)順序閥進(jìn)汽規(guī)律與高調(diào)門實(shí)際流量特性不匹配、高調(diào)門發(fā)生大幅擺動(dòng)問題進(jìn)行分析研究。在鍋爐方面，爆管是常見的一種實(shí)際機(jī)組故障[3，4]，對(duì)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行安全性影響很大。然而，目前的公開文獻(xiàn)中介紹4高調(diào)門配置機(jī)組的案例較多，而對(duì)在國內(nèi)占主流的配備6個(gè)高調(diào)門的亞臨界330MW供熱機(jī)組的實(shí)際案例介紹較少。

本文通過介紹2臺(tái)實(shí)際機(jī)組的多次發(fā)生的鍋爐低再多次爆管問題進(jìn)行分析，給出了機(jī)組故障描述、原因分析及應(yīng)對(duì)措施。

1 故障描述

1.1 事件經(jīng)過

1號(hào)鍋爐爐管泄漏報(bào)警，就地檢查發(fā)現(xiàn)，鍋爐右側(cè)，R10吹灰器處尾部煙道有異音并有蒸汽冒出，判斷鍋爐四管發(fā)生泄漏并做停爐準(zhǔn)備，23時(shí)15分1號(hào)機(jī)組與系統(tǒng)解列，經(jīng)過停爐搶修更換泄漏及超標(biāo)的爐管。

1.2 處置過程

鍋爐冷卻后進(jìn)入爐內(nèi)查看，原始泄漏部位發(fā)生在低溫再熱器右數(shù)第一排第一根的下半圈（從上向下數(shù)第10根）該管泄漏后，將其上相鄰的第二根管沖刷造成泄漏。泄漏管呈現(xiàn)出較明顯的出列，詳細(xì)如圖1所示。

1號(hào)管泄漏后，噴出的蒸汽將其右側(cè)的側(cè)包墻管吹損減薄，并將包墻管間的鰭片吹出一直徑約20mm的孔洞，詳細(xì)見圖2所示。

從圖3可以看出，第3根管彎頭處也被吹損減薄，但吹損與1、2號(hào)泄漏管無關(guān)，系由側(cè)包墻折射回的蒸汽沖刷引起。

其他區(qū)域磨損情況：本次泄漏后，清苑公司組織多個(gè)受熱面檢查組對(duì)其他受熱面進(jìn)行了防爆排查，排查部位包括低溫再熱器、低溫過熱器、省煤器、前包墻拉稀管、水冷壁拉稀管等受熱面。檢查發(fā)現(xiàn)爐左數(shù)第十排第四根管磨損嚴(yán)重，磨損的原因是管排出列造成。發(fā)現(xiàn)其他包括管子出列、護(hù)瓦磨損超標(biāo)、管排間澆注料雜物、防磨膠泥脫落等磨損缺陷若干處，且主要集中在低溫再熱器區(qū)域。由于檢修工期短，對(duì)檢查出的重點(diǎn)問題進(jìn)行了整改。

1.3 原因分析

低溫再熱器管排飛灰磨損，是導(dǎo)致本次停機(jī)的直接原因，詳細(xì)分析如下。

（1）從圖1中可明顯看出，泄漏管存在明顯的出列，當(dāng)管子出列后，該管受煙氣沖刷嚴(yán)重，從而造成減薄后發(fā)生泄漏。檢查發(fā)現(xiàn)的爐左側(cè)第十排第四號(hào)管磨損嚴(yán)重，同樣是因?yàn)楣茏映隽?。根?jù)現(xiàn)場檢查結(jié)果，但凡出列的管子均存在或多或少的磨損。

（2）邊排管間距設(shè)計(jì)偏大，形成煙氣走廊，對(duì)管子磨損加劇，低溫再熱器設(shè)計(jì)橫向節(jié)距為114mm，第一排管與側(cè)包墻間距設(shè)計(jì)為135mm。由于間距偏大于其他管排，該處煙氣量偏大，流速增加，磨損要較其他位置的管排嚴(yán)重。

（3）導(dǎo)流板安裝位置改變煙氣走向，加快了爆管區(qū)間的磨損也。經(jīng)對(duì)低溫再熱器下半段上部第一根所有護(hù)瓦摸瓦檢查，發(fā)現(xiàn)基本上所有的護(hù)瓦在距離中間隔墻400～800mm區(qū)域存在明顯的磨損（見圖4），而其他部位的護(hù)瓦仍呈圓弧狀。表明距離中間隔墻400～800mm區(qū)域?yàn)槭軣煔鉀_刷嚴(yán)重區(qū)域。

如圖5所示，在距離低再管子高度約200mm處安裝有導(dǎo)流板，目的是避免在彎頭區(qū)形成煙氣走廊，以減輕對(duì)彎頭的磨損。但安裝導(dǎo)流板后，沿中隔墻壁面向下的煙氣，沿導(dǎo)流板成45°角向爐內(nèi)轉(zhuǎn)向，煙氣軌跡恰好落入400～800mm區(qū)域（見圖6）。因此造成該區(qū)域受煙氣沖刷嚴(yán)重，護(hù)瓦磨損嚴(yán)重。

此外，防磨防爆檢查不到位是本次爆管的主要原因。相關(guān)成員檢查經(jīng)驗(yàn)不足，檢查質(zhì)量不能滿足現(xiàn)場的需要。

1.4 暴露問題及防范措施

該故障同時(shí)也暴露出了一些問題。

（1）檢修中對(duì)四管泄漏的防爆檢查及處置、驗(yàn)收、管控不到位。供暖期前的超低排放機(jī)組檢修中，忽視了管排平整度及其間距、管子出列等問題的嚴(yán)重性，對(duì)設(shè)備狀態(tài)掌控和異常情況判斷能力不足未做到趨勢分析超前控制，管排調(diào)整加固，出列的管子加裝護(hù)瓦等工作力度不夠。

（2）四管防爆三級(jí)責(zé)任體系落實(shí)存在阻礙。防磨防爆檢查工作實(shí)行三級(jí)驗(yàn)收模式，但受技能水平所限，各級(jí)人員未能發(fā)揮應(yīng)有作用，未形成有效的技術(shù)管理體系?！八墓堋睓z查的作業(yè)指導(dǎo)書不夠細(xì)致，受熱面的檢查表格不能做到定區(qū)域、定點(diǎn)、定標(biāo)準(zhǔn)。

（3）供暖期大負(fù)荷運(yùn)行煙氣量、煙速必然增加，沒有針對(duì)長期大負(fù)荷運(yùn)行采取有效的預(yù)控措施，比如：控煤量、調(diào)節(jié)煙氣擋板開度等措施。

需要采取的防范措施如下。

（1）利用機(jī)組檢修時(shí)機(jī)，對(duì)防磨防爆檢查出的磨損超標(biāo)管子，嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)定進(jìn)行更換，對(duì)雖未超標(biāo)但有磨損跡象的管子進(jìn)行防磨噴涂、加護(hù)瓦或澆筑料。

（2）對(duì)導(dǎo)流板和管排平整度、管排間隙、管排間夾雜物等加大力度整治或技術(shù)改造。

（3）針對(duì)冬季負(fù)荷高的情況，應(yīng)盡量燃燒與設(shè)計(jì)煤種相近的煤種，禁燃劣質(zhì)煤，防止高灰分煤種中二氧化硅含量大增對(duì)受熱面的磨損加劇。

（4）暫停L10、R10吹灰器，考慮機(jī)組檢修時(shí)將其改造為聲波吹灰器，對(duì)導(dǎo)流板及吹灰器吹灰影響的區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)檢查，對(duì)管排1～5根甚至更下方管子加裝護(hù)瓦。

（5）逢停必查，針對(duì)不同檢修等級(jí)及停爐時(shí)間，制定明確的檢查規(guī)范。

（6）修編防磨防爆管理辦法，建立有效的激勵(lì)機(jī)制。

（7）檢修時(shí)聘請(qǐng)“外援”現(xiàn)場檢查、講解，指導(dǎo)開展防爆工作；兄弟單位檢修時(shí)，安排人員全程跟班參與防爆工作，盡快提高人員技能水平與實(shí)戰(zhàn)能力。

（8）根據(jù)近年來積累的設(shè)備檢修經(jīng)驗(yàn)，修編檢修規(guī)程，完善主輔設(shè)備細(xì)部圖紙。

（9）規(guī)范檢查記錄，完善臺(tái)賬，根據(jù)檢查結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，運(yùn)用先進(jìn)的信息化管理平臺(tái)，預(yù)判劣化趨勢，分析處置異常。

（10）完善檢查手段，為細(xì)致檢查創(chuàng)造條件，如停爐后水沖受熱面等。

（11）與鍋爐廠研究確定低溫再熱器受熱面改造方案，消除管排固定剛性不足導(dǎo)致的出列隱患，避免形成“煙氣走廊”，改善檢查作業(yè)空間。

（12）嚴(yán)格控制鍋爐溫度、壓力，禁止超參數(shù)運(yùn)行。

（13）做好配煤摻燒工作，保證入爐煤質(zhì)，控制燃煤量。

（14）制定措施，區(qū)別空氣預(yù)熱器、受熱面吹灰壓力控制，減少受熱面吹灰磨損。

（15）優(yōu)化尾部煙道煙氣擋板開度控制措施，避免局部煙氣流速過高。

（16）規(guī)范四管泄漏報(bào)警裝置的巡檢要求，對(duì)四管泄漏做到早發(fā)現(xiàn)、早處置。

2 結(jié)語

本文通過介紹2臺(tái)實(shí)際機(jī)組的多次發(fā)生的鍋爐低再多次爆管問題進(jìn)行分析，給出了機(jī)組故障描述、原因分析及應(yīng)對(duì)措施。這對(duì)提高同類型機(jī)組的安全高效運(yùn)行性具有非常重要的參考價(jià)值和工程推廣應(yīng)用意義。

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