火力發(fā)電廠(chǎng)660MW超超臨界機(jī)組鍋爐防爆管研究

張思涵

摘要：超（超）臨界機(jī)組鍋爐的應(yīng)用不僅能夠起到節(jié)約一次性能源的作用，同時(shí)對(duì)是保護(hù)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(chǎng)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(chǎng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。基于此，本文從火力發(fā)電廠(chǎng)660MW超超臨界鍋爐爆管原因出發(fā)，并分析在設(shè)計(jì)過(guò)程中、安裝過(guò)程中和調(diào)試過(guò)程中采取防爆管措施效果，借助火力發(fā)電廠(chǎng)660MW超超臨界鍋爐防爆管措施研究，以期為促進(jìn)火力發(fā)電廠(chǎng)正常運(yùn)行提供幫助。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠(chǎng)；鍋爐爆管；660MW超超臨界鍋爐

引言：

鍋爐容量的增大不但滿(mǎn)足了人們對(duì)用電量的需求，同時(shí)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(guò)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(hù)等提出了更高的要求，由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化導(dǎo)致鍋爐爆管的發(fā)生率也隨之增加，給火力發(fā)電廠(chǎng)的正常運(yùn)行造成了嚴(yán)重的影響，對(duì)此相關(guān)設(shè)計(jì)和工作人員需要針對(duì)鍋爐爆管的重要因素制定相應(yīng)的防爆管措施，從而保證電廠(chǎng)的供電質(zhì)量。

一、660MW超臨界鍋爐概述

我火力電廠(chǎng)所使用3、4號(hào)660MW超超臨界鍋爐相關(guān)參數(shù)為以下幾點(diǎn)：直流鍋爐、單爐膛、平衡通風(fēng)、一次中間再熱以及風(fēng)冷式干排渣等，并且采用全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)，鍋爐型號(hào)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(jìn)口，其中4號(hào)鍋爐爐膛寬度為18816mm、深度為18144mm、路頂管標(biāo)高為74250mm。其中3號(hào)爐設(shè)計(jì)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(hào)柴油。

二、火力發(fā)電廠(chǎng)660MW超超臨界鍋爐爆管原因分析

（一）設(shè)備設(shè)計(jì)造成鍋爐爆管

由于鍋爐設(shè)計(jì)過(guò)程中采用內(nèi)螺紋管垂直水冷壁，也就是在鍋爐的上下?tīng)t膛安裝混合集箱，其優(yōu)勢(shì)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(diǎn)在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作相對(duì)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(guò)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(jiàn)，爆管與燃燒熱偏差無(wú)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(guò)高引起管爆。

（二）設(shè)備制造和運(yùn)輸過(guò)程中造成鍋爐爆管

鍋爐設(shè)備在制造中可能存在以下幾點(diǎn)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(yùn)行期間受到的壓力、熱量過(guò)大，從而超出材料極限造成爆管；第二，受熱面在運(yùn)輸過(guò)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(guò)程中由于管子局部應(yīng)力集中，從而出現(xiàn)爆管現(xiàn)象。

（三）安裝因素

在安裝鍋爐過(guò)程中會(huì)對(duì)管子進(jìn)行切削片、刨花片等處理，并且在安裝過(guò)程中極易帶入一些焊條頭、石子等雜物，雖然在對(duì)鍋爐進(jìn)行組裝前采用壓縮空氣進(jìn)行吹掃，并對(duì)其采用內(nèi)窺鏡進(jìn)行檢查等工序，但還是會(huì)存在一定的清理死角，從而造成雜物滯留，最后在鍋爐運(yùn)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(chǎng)660MW超超臨界鍋爐防爆管措施

（一）設(shè)計(jì)過(guò)程中采取防爆管措施

在鍋爐設(shè)計(jì)過(guò)程中采取防爆過(guò)措施具有要意義，具體為以下幾點(diǎn)：首先，在選擇鍋爐時(shí)需要選擇傳熱偏差相對(duì)較小，并且氧化皮輸送的鍋爐；其次，在設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)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(shè)計(jì)過(guò)程中盡可能降低節(jié)流孔圈的應(yīng)用，以此加大管子的彎曲半徑，從而達(dá)到降低雜物對(duì)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(cè)點(diǎn)和工質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，從而達(dá)到對(duì)這些重點(diǎn)部位壁溫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，若出現(xiàn)異常現(xiàn)象則需要及時(shí)進(jìn)行處理，以此降低爆管發(fā)生[1]。

（二）安裝過(guò)程中采取防爆管措施

在安全鍋爐過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)相對(duì)較多，并且對(duì)鍋爐日后的運(yùn)行質(zhì)量有重要影響，具體預(yù)防措施為以下幾點(diǎn)：第一，在安裝過(guò)程中需要加強(qiáng)潔凈化施工技術(shù)的應(yīng)用，在安裝前要制定詳細(xì)的安裝計(jì)劃指導(dǎo)書(shū)，以此保障安裝過(guò)程中對(duì)相關(guān)設(shè)備的清潔程度進(jìn)行全面檢查；第二，在安裝管道和聯(lián)箱之前，需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格檢查，采用內(nèi)窺鏡對(duì)管內(nèi)雜物進(jìn)行徹底清理，同時(shí)還要對(duì)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)的管道和聯(lián)箱進(jìn)行檢查，對(duì)于存在內(nèi)壁腐蝕較為嚴(yán)重者進(jìn)行噴砂處理，以此提高其內(nèi)部的清潔性；第三，在對(duì)汽水系統(tǒng)進(jìn)行焊接時(shí)需要使用氬弧焊打底，采用全氬焊接，同時(shí)技術(shù)人員還需要對(duì)管道坡口處進(jìn)行清理，避免焊渣進(jìn)入系統(tǒng)中；第四，在安裝閥門(mén)時(shí)，安裝人員需要對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行仔細(xì)檢查，避免設(shè)備在運(yùn)輸過(guò)程中由于防護(hù)、封堵等存在遺留物，同時(shí)對(duì)其中的灰塵、雜物等進(jìn)行清理。

工作人員在組合與安裝受熱面管子前，需要對(duì)其實(shí)施通球試驗(yàn)，根據(jù)計(jì)算球直徑選擇合理的試驗(yàn)用球，避免出現(xiàn)利用小球代替大球進(jìn)行試驗(yàn)現(xiàn)象，并保證試驗(yàn)后不得將球遺留管內(nèi)，在對(duì)有內(nèi)螺紋通球試驗(yàn)時(shí)，工作人員需要檢查管口部是否存在鐵屑等雜物。對(duì)于檢查節(jié)流孔圈時(shí)需要使用特制圓球進(jìn)行檢查，并且進(jìn)行大小兩次通球試驗(yàn)，在試驗(yàn)后做好封閉措施并詳細(xì)記錄。在對(duì)管排進(jìn)行安裝過(guò)程中，工作人員需要對(duì)朝上的口實(shí)施機(jī)械坡口加工，并對(duì)其中的封堵物進(jìn)行清理，然后進(jìn)行安裝，防止加工屑落入其中。與此同時(shí)，工作人員還需要保證其他系統(tǒng)內(nèi)部的清潔性，在對(duì)管道進(jìn)行封閉前，需要仔細(xì)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(shí)還需要撤離凝汽器頂部的防護(hù)層，避免焊渣等進(jìn)入管束內(nèi)部，檢查后用水進(jìn)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(yàn)收[2]。

（三）調(diào)試過(guò)程中采取防爆管措施

調(diào)試過(guò)程中防爆管措施為以下幾點(diǎn)：第一，加強(qiáng)對(duì)機(jī)組實(shí)施化學(xué)清洗工藝清理，在此過(guò)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(duì)機(jī)組進(jìn)行化學(xué)清洗時(shí)要做到全面性，盡可能的增加清洗范圍，并嚴(yán)格控制清洗藥品和工藝，在清洗完成后需要對(duì)其中的凝汽器和除氧器等進(jìn)行檢查；第二，對(duì)蒸汽吹管工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制，在此過(guò)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(dòng)較大，容易出現(xiàn)雜物滯留現(xiàn)象，對(duì)此還需要采用穩(wěn)壓吹管方式，其對(duì)相關(guān)參數(shù)的波動(dòng)影響較小，以此提高吹管效果；第三，在鍋爐首次運(yùn)行前，工作人員需要對(duì)其中的冷態(tài)空氣運(yùn)動(dòng)力場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，在運(yùn)行后馬上實(shí)施燃燒調(diào)整試驗(yàn)，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(shè)備的大面積建設(shè)，其中超（超）臨界機(jī)組在電廠(chǎng)中的應(yīng)用比例也隨之增加，為了提高鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，相關(guān)工作人員需要從設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)輸以及調(diào)試等多方面預(yù)防爆管發(fā)生。經(jīng)過(guò)對(duì)上文分析可得，無(wú)論在鍋爐的安裝、設(shè)計(jì)等任何過(guò)程中，都應(yīng)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(chǎng)660MW超超臨界鍋爐防爆管措施，能夠充分應(yīng)用到火力電廠(chǎng)鍋爐運(yùn)行中來(lái)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭兵.火力發(fā)電廠(chǎng)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(chǎng)超超臨界機(jī)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.