超臨界直流鍋爐省煤器爆管泄漏原因分析

馬士東，朱道華，馬運平

(安徽華電宿州發電有限公司，安徽 宿州 234101)

0 引言

某電廠一期工程安裝2×600 MW超臨界燃煤汽輪發電機組。鍋爐為東方鍋爐集團有限公司制造的DG1913/25.4－II3型燃煤直流鍋爐，超臨界壓力變壓運行、單爐膛、一次中間再熱、尾部雙煙道、平衡通風、露天布置、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構、Π形布置。鍋爐省煤器位于后豎井后煙道內低溫過熱器的下方，沿煙道深度方向順列布置。給水從鍋爐右側單側進入省煤器進口集箱，經180排省煤器蛇形管，進入省煤器出口集箱，然后從鍋爐右側通過單根下水連接管引入螺旋水冷壁。省煤器蛇形管由 ? 51.0 mm ×7.0 mm(SA －210C)光管組成，4 管圈繞，橫向節距為114.3 mm，省煤器分上、下2組逆流布置，上組布置在后豎井下部環形集箱以上包墻區域，下組布置在后豎井環形集箱以下護板區域。為防止飛灰顆粒磨損，省煤器管束與四周墻壁間裝設防止煙氣偏流的阻流板，管束上設有可靠的防磨裝置，即在邊緣管處加防磨蓋板。在吹灰器的有效范圍內，省煤器設有防磨護板，以防吹壞管子。

1 爆管泄漏過程

2010－11－02—04，#2機組凝汽器補水量由正常的200 t/h左右異常持續增大至800 t/h。2010－11－04 T 14:00，運行監盤人員發現#2鍋爐2A，2B空氣預熱器進、出口煙溫偏差逐漸增大，維護部人員就地檢查，發現空氣預熱器HR02吹灰器通道省煤器區域有滋水聲音，透過吹灰器孔發現HR02吹灰器通道內有大量蒸汽泄漏。2010－11－05 T 22:10，#2鍋爐停爐進行搶修處理。

2 爆管泄漏檢查

2010－11－06 T 16:30，進入#2鍋爐省煤器內檢查發現，由于HR02吹灰器爐內支架損壞斷裂，造成吹灰器外管彎曲貼近省煤器水平管，該吹灰器在外管彎曲后關閉不嚴，蒸汽由中間孔漏出，造成該通道內省煤器水平管泄漏，而泄漏的省煤器管進一步被沖刷，造成該水平段5根管子泄漏，兩側3根管子減薄超標，通道上方省煤器水平管沖刷減薄約10根。泄漏管爆口減薄裂紋具備典型的短期劇烈沖刷爆裂特征，如圖1、圖2所示。

3 爆管原因分析

通過對近段時間#2機組凝汽器補水量和#2鍋爐空氣預熱器A，B側入口煙氣溫度等運行參數的對比分析，判斷#2鍋爐省煤器存在嚴重泄漏。#2機組凝汽器補水量見表1，#2鍋爐空氣預熱器A，B側入口煙氣溫度如圖3所示。

表1 #2機組凝汽器補水量

圖3 #2鍋爐空氣預熱器A，B側入口煙氣溫度變化曲線(截屏圖)

由上述分析得知，#2機組凝汽器補水量由10月26日的121 t/h逐漸增大到11月4日的810 t/h，且#2鍋爐空氣預熱器A，B側入口煙氣溫度也逐漸增大，可判斷#2鍋爐省煤器出現了爆管泄漏。作者分析認為，由于HR02吹灰器尾部吹灰孔處管道長期受飛灰沖刷，半側磨損大約20 cm，吹灰時由于半側磨損，尾部管道受吹灰蒸汽的反作用力而失去平衡，加重了對尾部支架的磨損，長期吹灰造成尾部支架磨損斷裂。HR02吹灰器彎曲變形后接近省煤器受熱面，造成附近受熱面被蒸汽吹損而爆管。同時，由于HR02吹灰器彈簧閥磨損內漏，使得吹灰器彎曲變形接近省煤器受熱面，在吹灰器開始投運時，漏入的蒸汽長期對省煤器受熱面進行沖刷，造成受熱面進一步磨損泄漏。

4 爆管檢查處理

11月7日，維護人員對省煤器爆管進行搶修處理，對爆管吹掃區域管子進行厚度測量和蠕脹測量，未見超標現象。對爆裂管子彎頭進行蠕脹測量和厚度測量，未見超標現象。連續搶修24 h，更換5根泄漏管子和8根減薄管子，焊補5根減薄管子。經光譜驗證材質符合標準，焊縫熱處理后檢驗合格。2010－11－09 T 10:45，在#2機組上水后及鍋爐沖洗過程中，檢查了管道，未發現泄漏。#2機組于2010－11－10 T 05:16并網運行。

5 結束語

由上述分析可知，此次省煤器爆管泄漏主要是由于吹灰器彎曲變形接近省煤器受熱面，在吹灰器開始投運時，漏入蒸汽長期對省煤器受熱面進行沖刷，從而造成受熱面磨損泄漏。針對#2鍋爐省煤器爆管泄漏問題，在機組停機搶修過程中，更換了5根泄漏管子和8根減薄管子，焊補5根減薄管子。同時，對爐膛區域、屏式過熱器、高溫過熱器及高溫再熱器所在的爐膛上部及水平煙道區域、低溫過熱器、低溫再熱器及省煤器所在的后豎井煙道區域及空氣預熱器區域所有吹灰器進行了全面的檢查和處理，制訂了詳細的鍋爐吹灰管理防范措施，確保了鍋爐的安全、穩定運行。

［1］朱全利.鍋爐設備及系統［M］.北京:中國電力出版社，2006.