600MW機組鍋爐省煤器爆管事件分析及對策

林璽

摘 要：文章根據(jù)南方某電廠600MW機組鍋爐省煤器爆管事件進行分析，得出機組運行時發(fā)生受熱面泄漏相關(guān)處理措施及注意事項。為后續(xù)的機組安全運行提供科學(xué)指導(dǎo)及依據(jù)。

關(guān)鍵詞：600MW機組；省煤器；爆管；分析；對策

中圖分類號：TQ053 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）31-0118-02

Abstract： Based on the analysis of the tube burst of economizer of a 600MW boiler in a power plant in South China， this paper concludes the relevant measures and cautions as regards the leakage of the heating surface when the unit is in operation. It provides scientific guidance and basis for the safe operation of the following units.

Keywords： 600MW unit； economizer； tube burst； analysis； countermeasure

簡介

南方某電廠#7鍋爐型號為DG1920/25.4-Ⅱ6型。本型號鍋爐系國產(chǎn)600MW超臨界參數(shù)變壓直流本生鍋爐，一次再熱、單爐膛、尾部雙煙道結(jié)構(gòu)、采用煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫，固態(tài)排渣，全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)， 平衡通風(fēng)、露天布置，前后墻對沖燃燒。爐膛水平切面積為22162.4×15456.8mm2（寬×深）。鍋爐深度為43000mm，鍋爐寬度為49000mm，頂棚拐點標(biāo)高為69500mm。

1 事件經(jīng)過

7月10日22：40，#7機組負(fù)荷562MW，主汽壓力24.8MPa，主汽溫度564/563℃，再熱汽壓3.7MPa，再熱汽溫570/569℃，給煤量256t/h，中間點溫度404℃、過熱度15.6℃，值班人員發(fā)現(xiàn)鍋爐各主參數(shù)突變，鍋爐給水流量突然從1602t/h突升至2057t/h，蒸汽流量由1624t/h降低至1450t/h，爐膛壓力突升至1508Pa，引風(fēng)機開度由74%、76%突升至96.8%、97.3%，機組負(fù)荷降低至492MW，主汽壓力由24.8MPa降低至21.6MPa，給煤量升至284t/h，固定端省煤器入口煙氣溫度1/2由477/496℃降低至86/92℃；擴建端省煤器入口煙氣溫度1/2由501/494℃降低至462/462℃；兩側(cè)煙溫偏差大。中間點溫度由404℃升至475℃（480℃觸發(fā)鍋爐MFT）、過熱度由15.6℃最高升至136.2℃。判斷為鍋爐省煤器泄漏，但鍋爐爐管泄漏系統(tǒng)未報警，當(dāng)值主控立即下令將機組運行方式由AGC方式切至基本方式手動控制，同時投入等離子助燃，緊急停運A、D制粉系統(tǒng)，減負(fù)荷至208MW，同時切換DCS所有畫面分析事故點，調(diào)節(jié)好各主參數(shù)，同時派巡檢就地全面仔細(xì)檢查機組各部，聯(lián)系化學(xué)值班員提高除鹽水壓力及匯報值長申請故障停爐處理。

2 原因分析

2.1 宏觀檢查及形貌分析

停爐后技術(shù)人員于7月14日早上從爐左側(cè)人孔進入省煤器出口集箱處檢修空間檢查，確認(rèn)省煤器爐左往爐右數(shù)第六屏蛇形管第三根管子（爐前往爐后數(shù)）發(fā)生爆漏，如圖1所示。

爆口位于省煤器管出口段、集箱角焊縫與彎管起彎點之間，如圖2所示。爆口宏觀形貌如圖3所示。爆口張開較大，呈喇叭狀。內(nèi)外表面較光滑，未發(fā)現(xiàn)宏觀裂紋。管子軸向爆口邊緣較薄明顯，呈刀刃狀。環(huán)向斷面較平齊，未見明顯減薄。管子爆漏后，管內(nèi)高壓介質(zhì)造成第五屏第四根省煤器管角焊縫沖刷磨損。爆口兩端直管段未發(fā)現(xiàn)脹粗現(xiàn)象。

2.2 金相組織分析

在省煤器管樣爆口處、離爆口3mm處、以及遠(yuǎn)離爆口處分別取樣進行金相組織分析。

爆口處金相組織照片分析，材料組織為鐵素體+珠光體，未見明顯老化跡象，老化2級，組織存在一定的變形痕跡。

離爆口3mm處金相組織照片分析，材料組織為鐵素體+珠光體，未見明顯老化跡象，老化2級。

遠(yuǎn)離爆口處金相環(huán)樣組織照片分析，材料組織為鐵素體+珠光體，未見明顯老化跡象，老化2級。

從以上結(jié)果可以看出，管樣在爆管前，未發(fā)生明顯的長期或短期超溫現(xiàn)象。

2.3 掃描電鏡結(jié)果

在爆口上、疑似缺陷的位置取樣，進行掃描電鏡觀察，結(jié)果如圖4所示。

圖4（a）是該缺陷樣品宏觀形貌，在該處斷口上，局部區(qū)域呈現(xiàn)出一定的塑性斷裂特征（見圖4（b）韌窩形貌）。從圖4（c）、（d）中可以看到，斷口上可能存在大量環(huán)向疑似微裂紋的缺陷，該缺陷可能是由制造階段產(chǎn)生。

2.4 結(jié)論

根據(jù)上述分析，判斷省煤器爆管的原因為：管子存在原始缺陷，運行中缺陷不斷擴展。由于管內(nèi)高壓介質(zhì)的作用，管子發(fā)生塑形變形，管壁減薄，當(dāng)剩余壁厚無法承受高壓介質(zhì)的作用時發(fā)生爆管。

3 暴露問題

（1）該省煤器彎頭存在制造缺陷。

（2）操作規(guī)程對省煤器爆管事故處

理時輸灰系統(tǒng)是否應(yīng)停止沒明確規(guī)定，運行人員處理經(jīng)驗有所欠缺，導(dǎo)致大量省煤器水汽通過輸灰系統(tǒng)進入#2灰?guī)?，造成?yán)重的結(jié)塊和堵塞。

4 解決措施

（1）為確保鍋爐安全運行，防止類似事件再次發(fā)生，須加強設(shè)備監(jiān)造，嚴(yán)格把好供貨關(guān)。利用停機時間對省煤器管進行全面檢查，對類似缺陷的管子做好登記及評估，并有計劃實施換管工作。（2）完善操作規(guī)程中對受熱面爆管事件處理時輸灰系統(tǒng)運行方式的要求，加強培訓(xùn)。判斷為省煤器爆管時，立即停止省煤器輸灰。鍋爐停運后，立即停運電袋除塵；爐膛吹掃結(jié)束后，控制好鍋爐泄壓及冷卻速度，保留一側(cè)風(fēng)機運行，風(fēng)量不超過15%，維持護膛負(fù)壓以排除爐內(nèi)濕汽；注意省煤器、空預(yù)器、電袋除塵各灰斗運行情況，防止堵灰。停止布袋除塵器噴吹清灰，鍋爐滅火后轉(zhuǎn)布袋除塵器旁路運行。（3）“四管”泄漏檢測裝置定期維護。對“四管”泄漏報警及時利用參數(shù)分析及現(xiàn)場確認(rèn)，確?！八墓堋北瓢l(fā)生時，事故處理及時妥當(dāng)，避免事故擴大化。

5 結(jié)束語

對于鍋爐不同部位的受熱面泄漏處理方式有所不同，但總體而言，需重視參數(shù)的變化，及時做出準(zhǔn)確的判斷，參數(shù)嚴(yán)重偏離設(shè)計要求時應(yīng)果斷停爐避免事故惡化。停爐之后需做好相關(guān)系統(tǒng)的善后處理。

參考文獻：

[1]朱全利.鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)[M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]Q/MZN-103.501-2012.600 MW機組集控運行規(guī)程主機部分[S].

[3]Q/MZN-103.502-2012.600 MW機集控運行規(guī)程輔機及公用系統(tǒng)[S].