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锅炉受热面爆漏分析

  
评论: 更新日期:2010年12月31日



    二、原因分析:

    为了弄清楚#1炉屏式过热器弯头爆管原因,白鹤发电厂送两根弯头(一根为运行中爆管弯头,另一根为未爆管弯头)委托四川省电力锅炉压力容器检测中心进行了试验分析,找到原因。
    (1)       宏观形貌
    爆管弯头:正背弧有一条开口裂纹,断面平直,爆口裂纹粗钝,爆口处壁厚无减薄,外壁有较厚一层坚硬的高温氧化膜,内壁也有一层较厚氧化垢,外壁受火焰冲刷严重(见图片1、2)
    未爆管弯头:外壁有一层坚硬的高温氧化膜,内壁也有一层氧化垢,内外壁氧化垢情况较爆管弯头稍轻微些。
    (2)       金相显微组织:
    (3)       电子显微镜二次成像:
    (4)      
    结论:屏式过热器运行6万小时,材料金相显微组织为四级球化,说明管的运行工况中温度偏高,弯头爆管属长时间过热爆口;在一段时期内材料可能受到高温火焰的冲蚀,形成较严惩的高温氧化膜,并造成管材显微组织晶界被烧损,管子的强度降低是引起爆管的直接原因。
    (5)       原因:
    过热器设计不合理。#1炉投产后,主汽温度偏低,达不到设计值,长期维持在520℃以下运行。为保证主汽温度,保证汽机最低进汽要求,有时不得不降低负荷,采用解列高加的方式调节。运行人员为了提高主汽温度,努力在燃烧上想方法,强化炉内燃烧,提高火焰中心,造成炉膛出口烟温升高,屏过受到较强的热辐射,使管壁温度升高。
    分析主汽温度低的原因为低温过热器出口蒸汽温度偏低,为此在1997年,#1炉大修时增加了低温过热器  
    ㎡,低温过热器出口汽温由平均   ℃上升到   ℃。在高负荷时,屏过入口温度蒸汽温度经常超过设计值,导致屏过管子超温。
    运行人员监调不力。1999年大修中对#1炉减温水自动调节进行了完善,运行人员为方便温度自动调节,特别是在低负荷时,采用关小、甚至关闭一级减温水方法来满足,使得屏过经常处于超温运行。技术管理存在漏洞。对屏过管子长期超温未引起足够的重视。同时也由于屏过的壁温测点不能真实反映实际管材温度运行人员求引起足够的重视。从几年的运行日志表看,炉屏过管壁经常超过允许许可值,但未及时采取措施对运行人员进行指导;同时对运行指标(屏过壁温)考核不力。
    2.省煤器磨损:
    2002年#1炉发生的四次爆管泄漏均为省煤器磨损引起,可以说磨损是威胁锅炉安全的最主要问题。分析省煤器磨损的原因主要有:
    (1)       燃用煤矿质严重偏离设计值。当年建电厂时因特殊原因,提供的煤种相当好,Ay=21.81%,
    =6165kcal/㎏.在投产当初,基本能达到,随着国家燃料政策及市场经济的发展,加上电厂为数众多,煤质发生了很大的变化,煤质变劣Ay≥38%,相当一段时间在45%以上。灰份增加,造成烟气中整体飞灰浓度增加,加剧磨损;发热量低,相同负荷下烟气量增加,烟气流速加大。T=cημw3τ
    (c—飞灰磨损性的系数,η—飞灰撞击率,μ—烟气中的飞灰深度,w—飞灰流速、即烟气流速,τ—时间。而管壁磨损量与烟气流速的三次方式正比,导致省煤器管磨损量激增。
    (2)      
    漏风。#1炉下级省煤器于2000年大修进行全面大修,全部管排吊出进行处理,更换了70排新管排,但运行两年便发生了磨损泄漏。分析原因,除煤质变劣外,该处烟气流速啬也是一个重要原因。在2003年#1炉小修中,检查发现上级空预器膨胀节大部分开裂,漏风严重,使下级省煤器处烟气量增加,流速增大。
    (3)      
    检修管理。发生爆破停炉后,为抢时间,重点对爆漏处附近管子进行检查处理,忽视了全面检查,致使可发现的磨损情况未能及时掌握、处理。抢修责任制未能严格贯彻执行,过去过分强调磨损爆漏的不可避免性,忽视了磨损可以及早检查发现,提前采取换管等措施。
    (4)      
    抢修工艺。锅炉大小修时,抢修人员未能将部分烟气走廊消除。管排卡子损坏没有及时发现,导致管排不平整,致使本不该磨损的管子壁厚磨薄;由于人员结构问题,检修人员对重点磨损部位认识不足,未能在第一时间发现隐患。
    3.水冷壁爆管:
    #1炉2002年11月6日发生了#3角三次风喷口处水冷壁爆破,分析原因为磨损爆管。进一步分析原因是由于三次风喷口烧坏,致使烟气偏离方向,冲刷水冷壁管壁。
    (1)      
    冷却风量不足三次风喷口烧坏有直接影响。尽管过去已将三次风冷却风门芯取掉,但风管也存在堵塞不畅通,致使制粉系统停运时,三次风喷口直接处于炉膛高温下,很快烧坏。
    (2)      
    在2000年大修中,检查发现四角火嘴附近有6根水冷壁管因磨损管壁减薄,并进行了更换。分析原因为炉内烟气冲刷引起。这有火嘴安装不到位原因,还有运行操作不当的结果。同时也发现炉膛水冷壁有不同程度的过热现象。

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