亞臨界MW機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際機組故障，目前公開文獻中介紹4高調門配置機組的案例較多，而對在國內占主流的配備6個高調門的亞臨界330MW供熱機組的實際案例介紹較少。本文通過介紹2臺實際機組多次發生的鍋爐低再多次爆管問題進行分析，給出了機組故障描述、原因分析及應對措施。這對提高同類型機組的安全高效運行性具有非常重要的參考價值和工程推廣應用意義。

關鍵詞：亞臨界 330MW 鍋爐低再 爆管問題 分析及解決

中圖分類號：TK22 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（c）-0055-03

亞臨界330MW供熱機組在國內占主流，其實際運行優化經驗十分重要。其中，配備6個高調門的機組也有不少。所以，330MW級別機組的運行優化一直以來都被很多學者及運行人員關注。在汽輪機運行方面，文獻[1]為解決某廠330MW機組在運行中存在6號、7號軸承振動大且長期超標問題的分析及解決策略；文獻[2]對順序閥進汽規律與高調門實際流量特性不匹配、高調門發生大幅擺動問題進行分析研究。在鍋爐方面，爆管是常見的一種實際機組故障[3，4]，對機組實際運行安全性影響很大。然而，目前的公開文獻中介紹4高調門配置機組的案例較多，而對在國內占主流的配備6個高調門的亞臨界330MW供熱機組的實際案例介紹較少。

本文通過介紹2臺實際機組的多次發生的鍋爐低再多次爆管問題進行分析，給出了機組故障描述、原因分析及應對措施。

1 故障描述

1.1 事件經過

1號鍋爐爐管泄漏報警，就地檢查發現，鍋爐右側，R10吹灰器處尾部煙道有異音并有蒸汽冒出，判斷鍋爐四管發生泄漏并做停爐準備，23時15分1號機組與系統解列，經過停爐搶修更換泄漏及超標的爐管。

1.2 處置過程

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

1號管泄漏后，噴出的蒸汽將其右側的側包墻管吹損減薄，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號泄漏管無關，系由側包墻折射回的蒸汽沖刷引起。

其他區域磨損情況：本次泄漏后，清苑公司組織多個受熱面檢查組對其他受熱面進行了防爆排查，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。檢查發現爐左數第十排第四根管磨損嚴重，磨損的原因是管排出列造成。發現其他包括管子出列、護瓦磨損超標、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域。由于檢修工期短，對檢查出的重點問題進行了整改。

1.3 原因分析

低溫再熱器管排飛灰磨損，是導致本次停機的直接原因，詳細分析如下。

（1）從圖1中可明顯看出，泄漏管存在明顯的出列，當管子出列后，該管受煙氣沖刷嚴重，從而造成減薄后發生泄漏。檢查發現的爐左側第十排第四號管磨損嚴重，同樣是因為管子出列。根據現場檢查結果，但凡出列的管子均存在或多或少的磨損。

（2）邊排管間距設計偏大，形成煙氣走廊，對管子磨損加劇，低溫再熱器設計橫向節距為114mm，第一排管與側包墻間距設計為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重。

（3）導流板安裝位置改變煙氣走向，加快了爆管區間的磨損也。經對低溫再熱器下半段上部第一根所有護瓦摸瓦檢查，發現基本上所有的護瓦在距離中間隔墻400～800mm區域存在明顯的磨損（見圖4），而其他部位的護瓦仍呈圓弧狀。表明距離中間隔墻400～800mm區域為受煙氣沖刷嚴重區域。

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

此外，防磨防爆檢查不到位是本次爆管的主要原因。相關成員檢查經驗不足，檢查質量不能滿足現場的需要。

1.4 暴露問題及防范措施

該故障同時也暴露出了一些問題。

（1）檢修中對四管泄漏的防爆檢查及處置、驗收、管控不到位。供暖期前的超低排放機組檢修中，忽視了管排平整度及其間距、管子出列等問題的嚴重性，對設備狀態掌控和異常情況判斷能力不足未做到趨勢分析超前控制，管排調整加固，出列的管子加裝護瓦等工作力度不夠。

（2）四管防爆三級責任體系落實存在阻礙。防磨防爆檢查工作實行三級驗收模式，但受技能水平所限，各級人員未能發揮應有作用，未形成有效的技術管理體系。“四管”檢查的作業指導書不夠細致，受熱面的檢查表格不能做到定區域、定點、定標準。

（3）供暖期大負荷運行煙氣量、煙速必然增加，沒有針對長期大負荷運行采取有效的預控措施，比如：控煤量、調節煙氣擋板開度等措施。

需要采取的防范措施如下。

（1）利用機組檢修時機，對防磨防爆檢查出的磨損超標管子，嚴格按規程規定進行更換，對雖未超標但有磨損跡象的管子進行防磨噴涂、加護瓦或澆筑料。

（2）對導流板和管排平整度、管排間隙、管排間夾雜物等加大力度整治或技術改造。

（3）針對冬季負荷高的情況，應盡量燃燒與設計煤種相近的煤種，禁燃劣質煤，防止高灰分煤種中二氧化硅含量大增對受熱面的磨損加劇。

（4）暫停L10、R10吹灰器，考慮機組檢修時將其改造為聲波吹灰器，對導流板及吹灰器吹灰影響的區域進行重點檢查，對管排1～5根甚至更下方管子加裝護瓦。

（5）逢停必查，針對不同檢修等級及停爐時間，制定明確的檢查規范。

（6）修編防磨防爆管理辦法，建立有效的激勵機制。

（7）檢修時聘請“外援”現場檢查、講解，指導開展防爆工作；兄弟單位檢修時，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戰能力。

（8）根據近年來積累的設備檢修經驗，修編檢修規程，完善主輔設備細部圖紙。

（9）規范檢查記錄，完善臺賬，根據檢查結果進行對比，運用先進的信息化管理平臺，預判劣化趨勢，分析處置異常。

（10）完善檢查手段，為細致檢查創造條件，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致的出列隱患，避免形成“煙氣走廊”，改善檢查作業空間。

（12）嚴格控制鍋爐溫度、壓力，禁止超參數運行。

（13）做好配煤摻燒工作，保證入爐煤質，控制燃煤量。

（14）制定措施，區別空氣預熱器、受熱面吹灰壓力控制，減少受熱面吹灰磨損。

（15）優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）規范四管泄漏報警裝置的巡檢要求，對四管泄漏做到早發現、早處置。

2 結語

本文通過介紹2臺實際機組的多次發生的鍋爐低再多次爆管問題進行分析，給出了機組故障描述、原因分析及應對措施。這對提高同類型機組的安全高效運行性具有非常重要的參考價值和工程推廣應用意義。

參考文獻

[1] 邱全文.某廠330MW機組6號、7號軸承振動大的缺陷處理[J].廣東電力，2015（5）：36-39.

[2] 宋崇明，劉嬌，馬世喜，等.亞臨界330MW供熱機組汽輪機高調門大幅高頻擺動問題的分析及解決[J].節能技術，2012，30（6）：527-531.

[3] 劉兵，鄭坊平，張磊，等.亞臨界300MW機組鍋爐水冷壁爆管原因分析[J].熱力發電，2008，37（10）：35-38.

[4] 薛軍，杭桂男.330MW亞臨界鍋爐高溫過熱器爆管原因分析及治理[J].鍋爐技術，2013，44（6）：60-64.endprint