660MW機(jī)組鍋爐承壓部件的防爆措施研究

陳躍忠

摘要：目前，就我國(guó)大型火電機(jī)組的運(yùn)行狀況上看，導(dǎo)致其停用的主要原因是鍋爐承壓部件的爆漏。因此，為了增加經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)安全質(zhì)量，要深入了解鍋爐承壓部件的概況和爆漏原因，進(jìn)而制定防漏措施。本文就以上提出的要點(diǎn)給出分析和討論。

關(guān)鍵詞：承壓部件；爆漏原因；措施

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，企業(yè)越來(lái)越注意生產(chǎn)質(zhì)量和效益。大型火電機(jī)組常常由于一些原因?qū)е鲁袎翰考膿p壞，爆漏是其最重要的一個(gè)誘因。為了更好地提高生產(chǎn)效率服務(wù)于社會(huì)，生產(chǎn)企業(yè)就要做好防治爆漏的工作。

1.660MW機(jī)組鍋爐承壓部件的概況

就國(guó)內(nèi)的機(jī)組鍋爐看，660MW機(jī)組鍋爐所采用得結(jié)構(gòu)主要是：超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈與垂直管屏直流爐結(jié)合、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、單爐膛、四角切圓燃燒方式、固態(tài)排渣等結(jié)構(gòu)。

分隔屏過(guò)熱器和后屏過(guò)熱器安裝在爐膛上部，在爐膛折焰上方布置了高溫過(guò)熱器，把高溫再熱器布置在水平煙道上，水平煙道布置了高溫再熱器，并聯(lián)雙煙道在尾部煙道，后煙井前煙道也布置了低溫再熱器，省煤器安裝在低溫再熱器和低溫過(guò)熱器管組下方。

在鍋爐作業(yè)中，大多數(shù)鍋爐系統(tǒng)是按中速磨冷一次風(fēng)直吹式制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)的。爐膛下方四角由24只直流式燃燒器分6層布置，煤粉和空氣通過(guò)四角進(jìn)入，以切圓方式燃燒。

根據(jù)煤水比調(diào)節(jié)和利用三級(jí)噴水調(diào)節(jié)技術(shù)來(lái)控制過(guò)熱器汽溫。使用煙氣擋板調(diào)溫的方法和燃燒器擺動(dòng)同時(shí)將過(guò)量的空氣系數(shù)進(jìn)行的技術(shù)調(diào)節(jié)達(dá)到再熱器汽溫的作業(yè)目的。在兩級(jí)再熱器之間有連接的管道設(shè)置微量噴水。

由于螺旋管的環(huán)繞圈數(shù)是小于一圈且受熱情況均一，使得并聯(lián)管的熱偏差過(guò)小。又因爐膛熱負(fù)荷的分布情況不會(huì)對(duì)并列管造成太大的影響。所以，即使熱偏差很小，我們也可以不設(shè)定水冷壁管進(jìn)口節(jié)流圈。

660MW機(jī)組鍋爐的是4級(jí)過(guò)熱方式。按照蒸汽流向，過(guò)熱器系統(tǒng)分為頂棚和包墻過(guò)熱器、后屏過(guò)熱器、末級(jí)過(guò)熱器。首先，通過(guò)低溫過(guò)熱器、分隔屏過(guò)熱器、后屏過(guò)熱器、末級(jí)過(guò)熱器等為主要的受熱面，在經(jīng)過(guò)位于爐膛上部的分隔屏和后屏過(guò)熱器，它的主要作用是吸收爐膛內(nèi)的輻射熱量，主要是靠輻射和對(duì)流傳熱的方式吸收熱量。通常為了增加效率，減少蒸汽阻力損失，我們會(huì)把蒸汽經(jīng)旁通道接入爐頂?shù)某隹诩鋬?nèi)。

2. 660MW機(jī)組鍋爐承壓部件的爆漏的原因

從我國(guó)大量機(jī)組鍋爐承壓部件的爆漏事件的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中分析可得，承壓組部件的爆漏主要原因是鍋爐水冷壁管、過(guò)熱器管、再熱器管和省煤氣管產(chǎn)生泄漏或者是爆破。這些現(xiàn)象在火電廠中具有頻發(fā)性、危險(xiǎn)性和高難度性。這一大難題一直困擾著廣大同行，找到更好的措施防治首先要明白事故發(fā)生的原因。

2.1 高溫?zé)煔鈬?yán)重

在作業(yè)過(guò)程中，往往會(huì)產(chǎn)生大量高溫?zé)煔狻＿@些煙氣如果處理不當(dāng)，就有引發(fā)事故的隱患。高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)管壁，由于溫度過(guò)高而超出了管壁所能允許的設(shè)定值或者標(biāo)準(zhǔn)值，導(dǎo)致高溫腐蝕引起的水冷壁爆管，屬于二氧化硫腐蝕。

在作業(yè)過(guò)程中，爐膛出口的煙氣溫度過(guò)大，可能由于生產(chǎn)過(guò)程中氣粉分配不均勻，同時(shí)爐膛火焰中心偏移。這種關(guān)于熱偏差的影響，有可能也發(fā)生在受水冷壁吸熱影響的過(guò)程中，同時(shí)爐膛出口處中間煙氣溫度比兩側(cè)高，造成局部受熱面的熱負(fù)荷過(guò)高。

作業(yè)量往往是很大的，有時(shí)候檢測(cè)設(shè)備工作并不是那么透徹，管道由于管理疏忽，管內(nèi)有大量異物殘留，比如說(shuō)一些泥沙和金屬碎片之類的。這些殘余物會(huì)堵塞蒸汽流量，直至減少或停止，如果堵塞程度太高會(huì)造成局部范圍內(nèi)短時(shí)間內(nèi)溫度上升，長(zhǎng)時(shí)間積累造成損壞蠕變。

2.2 氣流對(duì)管壁過(guò)分沖刷

作業(yè)過(guò)程中，煙氣中殘留的氣體和煙灰構(gòu)成一股相對(duì)氣流對(duì)管壁進(jìn)行反復(fù)的沖刷，這對(duì)管壁的磨損傷害是很大的，會(huì)導(dǎo)致局部流通阻力減小，進(jìn)而引起危險(xiǎn)。在鍋爐運(yùn)行的時(shí)候要利用高壓水和蒸汽的整體也就是吹灰煙按工作日對(duì)管道進(jìn)行清理，避免出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。但是如果吹灰器角度不對(duì)，或者溫度過(guò)高，壓力過(guò)大，都是造成事故的誘因。

振動(dòng)磨損也是磨損的主要類型。屏式過(guò)熱器管夾經(jīng)常燒損，發(fā)生這種情況時(shí)，整個(gè)運(yùn)作系統(tǒng)會(huì)由于管排零亂，過(guò)熱器受熱面固定不牢，運(yùn)行中管圈出位，這樣導(dǎo)致發(fā)生振動(dòng)使得管子間的機(jī)械磨損。

還有在管內(nèi)的汽水造成的振動(dòng)也不能忽視，汽水的流速是非常快的，它的沖刷方式是汽水的對(duì)流方式，不斷地對(duì)管壁進(jìn)行反復(fù)的沖刷，特別是在管道的彎道特別明顯。

2.3 應(yīng)力作用下疲勞破壞

只要是工作設(shè)備都有自己的生命周期，特別是這種高壓力作業(yè)的設(shè)備，平時(shí)的保養(yǎng)應(yīng)該要特別注意。特別是一些應(yīng)力作用，比如說(shuō)高溫引起局部溫差過(guò)大而不能自由膨脹，這時(shí)候?qū)⒊霈F(xiàn)較大的軸向壓應(yīng)力，呈現(xiàn)較大的塑性變形。因此，如果作業(yè)要求強(qiáng)度大的時(shí)候，或者設(shè)備在高壓的工作量時(shí)就會(huì)產(chǎn)生疲勞，循環(huán)次數(shù)過(guò)大。

3. 防治660MW機(jī)組鍋爐承壓部件的爆漏措施

首先，相關(guān)單位要從工作人員抓起。培訓(xùn)員工的操作能力和應(yīng)對(duì)緊急情況的能力，組織工作人員進(jìn)行理論培訓(xùn)和實(shí)地學(xué)習(xí)，去防爆漏工作比較好的單位進(jìn)行考察和學(xué)習(xí)，這樣不僅是企業(yè)對(duì)自己負(fù)責(zé)，也是員工對(duì)自己和國(guó)民負(fù)責(zé)。

其次，國(guó)家相關(guān)部門(mén)要重視防漏工作，加大防漏相關(guān)工作的資金投入，建立防爆系統(tǒng)，做好定期檢測(cè)的工作，加強(qiáng)管及部位的運(yùn)行監(jiān)管，現(xiàn)場(chǎng)有技術(shù)指導(dǎo)人員。

單位要積極組織工作人員對(duì)發(fā)生的防漏事件分析和研討，專業(yè)人員要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控，以便短時(shí)間內(nèi)查出爆漏原因，作出相應(yīng)的防治對(duì)策。建立完善的工作責(zé)任制度，層層把關(guān)，落實(shí)好作業(yè)過(guò)程。

防爆漏是一項(xiàng)全方面的、需要協(xié)調(diào)的工作，要求要有全局觀。不僅僅要注意高危部位的防護(hù)，而且要對(duì)材質(zhì)和接口等做好檢查工作。

4.結(jié)束語(yǔ)

一直以來(lái)，防爆漏工作都是各個(gè)火電站的重要防護(hù)工作。在生產(chǎn)過(guò)程中，爆漏事件大大降低了生產(chǎn)效率。因此為了提高經(jīng)濟(jì)效益，各個(gè)單位都加強(qiáng)了技術(shù)培訓(xùn)和科學(xué)管理。本文就此提出的分析和意見(jiàn)望能給各位同行提供參考，同時(shí)，也希望各位提出寶貴的建議，進(jìn)行交流和進(jìn)步。

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