1000MW超超临界燃煤机组锅炉爆管原因分析.pdf
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1、第3 6 卷第2 襄2 0 0 8 年2 芳舞莱鬯力E a s tC h i n aE l e 醴r i cP o w e rV 蘸。3 6N o 2F e b 0 810 0 0M W 超超临界燃煤机组锅炉爆管原因分析莫耀镶(杭州华电举山发电限公司驻玉环电厂检修部,浙江杭州3 1 0 0 1 5)擒要:论述了星内蓠台安装、投产的l0 0 0M W 超超瞧爨燃煤发电羧缱(华毖熏繇毫厂l 号橇组)锅炉魏特点,以及省煤器、水冷壁、过热器、蒋热器材料的选用,从调试到投产半年间所发生的爆管情况分析,提出了针对性措施,供同类型机组借鉴、防范。关键词:10 0 0M W 超超瞧:器税组;锅炉麓分;爆管;骧
2、因分辑;应对措施作者篙俞:莫耀伟(1 9 7 1),男,王程师,从事激站锅炉检修技术管理工作。中图分类号:T M 6 2 1 2文献橼识码:B文章编号:1 0 0 10 9 5 2 9(2 0 0 8)0 2-0 0 1 6-0 6R e a s o n s 醒p i p ee x p l o s i o no f10 0 0M Wu l t r a-s u p e r c r i t i e a lc o a l f i r e du n i tb o i l e r sM oY a o w w e i(H a n g z h o uH u a d i a n B a n s h a nP
3、o w e rG e n e r a t i o nC o。,L t d。,H a n g z h o u31 0 0 1 5,C h i n a)A b s t r a c t:T h el0 0 0M Wu l t r a s u p e r c r i t i e a lc o a l-f i r e du n i ti nH u a n e n gY u h u a nP o w e rP l a n ti st h ef i r s tu n i to ft h i sk i n di n s t a l l e da n do p e r a t e di nC h i n a T
4、 h ef e a t u r e so fi t sb o i l e ra r ep r e s e n t e d a sw e l l 躺m a t e r i a ls e l e c t i o nf o ri t se-e o n o m i z e r,w a t e rw a l l,s u p e r h e a t e r,a n dr e h e a t e r B a s e do nt h ea n a l y s i so fp i p ee x p l o s i o no ft h i su n i td u r i n gi t sf i r s th a
5、l fy e a ro fo p e r a t i o n c o u n t e r m e a s u r e sa r ep r o p o s e d,K e yw o r d s:10 0 0M Wu l t r a s u p e r c f i t i e a lu n i t;b o i l e ri n t r o d u c t i o n;p i p ee x p l o s i o n;r e a$o na n a l y s i s;c o u n t e r m e a s u r e华能玉环10 0 0M W 燃煤发电机组项圈是国家“8 6 3”计划中引进超超临
6、界机组技术,逐步实现国产化的依托工程,为国家重点工程。其锅炉采用一次中间再热,主蒸汽参数压力为2 6 2 5M P a,主蒸汽和再热蒸汽温度分别为6 0 0 6 0 0。l 号锅炉(4 10 0 0M W)于2 0 0 6 年1 0 胃2 8 日通过1 6 8h 满负衙试运行,转入正常生产,是国内首台超超临界l0 0 0M W 机组。1华能玉环电厂锅炉设计规范f 参见表薹锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造,三菱重工韭株式会社(M i t s u i b i s h iH e a v yI n d u s t r i e sC o L t d)提供技术支持,是超超临界变压运行直流锅炉,采用H 型
7、布置、单炉膛、低N O,P M 主燃烧器程M A C T 燃烧技术、反离双切霹燃烧方式,炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷蹙、循环泵启动系统、一次中间再热、调温方式除煤水比外,还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。锅炉采用平衡通风、露天布置、固态摊渣、全钢枣蟹架、全悬吊结构,燃用神府东胜煤、臀j l:煤。表1 锅炉主要参数项目B M C R(夏季B R 工L 况)B R L2 主要受热面管子材料2 1 瘩冷蹩管水冷瓞管共有21 4 4 根,大多为担8 6m mx5 8r a m(最小壁厚)四头螺纹管,管材以S A 2 1 3-T 1 2 为主,节距鸯4 4 5 r a m,管予闽船焊的扁钢
8、宽为1 5 9m m,厚度6m m,材质S A 3 8 7 1 2 1,由前水冷壁上集箱出口的王质经顶棚管流入顶棚出日集箱,前部顶棚管8 6 2m m,节距为6 6 7 5m m,共4 8 0 根,管子材质S A 2 1 3 T 1 2,后部顶棚管的管子为筇4x 8 5m m,节距为1 3 3。5m m,共2 4 0 根,所有顶棚管均为膜式壁。万方数据莫耀伟10 0 0M W 超超临界燃煤机组锅炉爆管原因分析2 2 省煤器管给水由枷1 0 6 5m m(S A l 0 6 C)的导管送往省煤器入口集箱,省煤器为光管式,顺列布置,每级省煤器各有3 5 4 片,采用弘5 6 6m m 管子,横向节
9、距为9 0m m,材质为S A 2 1 0 C。前后级省煤器向上各形成二排吊挂管,悬挂前后竖井中所有对流受热面,悬挂管材质为S A 2 1 0 C,节距为2 6 7I n m O2 3 再热器管低温再热器布置于尾部竖井中,水平低再共2 4 0 片,每片由6 根管子组成,节距为1 3 3 5I n m,管子规格为枷3 5m m,分下、中、上3 组,材质依次为S A 2 0 9-T 1、S A 2 1 3 T 1 2 及S A 2 1 3 一 1 2 2,壁厚为3 5 4 1m m,水平低再出口端与立式低再相接,立式低再共有1 2 0 片,节距为2 6 7m m,管径为6 3 5m m,材质为S
10、A 2 1 3 四l,壁厚为3 5m m。末再蛇形管共1 2 0 片,每片由9 根管组成,横向节距为2 6 7m m,其材质为C o d ec a s e2 3 2 8 和S A 2 1 3 T F 3 0 1 H C b N,热段再热蒸汽导管采用掷1 36 0m m,材质为A 6 9 1 G r P 9 1。2 4 过热器管(见图lJ过热器沿蒸汽流程依次为水平与立式低温过热器、分隔屏过热器、屏式过热器和末级过热器。由2 只汽水分离器顶部引出的2 根蒸汽连接管。、(妒6 9 9 6 8m i l l,S A 3 3 5 P 1 2)将蒸汽送往位于后竖井中的水平低温过热器入口集箱,流经水平低过的
11、下、中、上管组,由立式低过出口集箱引出的2 根筇0 8 7 8m m 的连接管上装有2 只第一级喷水减温器,通过喷水减温后进入分隔屏入口集箱。分隔屏共有1 2 大片屏,每个大屏又由4 个小屏组成,每大屏各有6 0 根筘41 1 1 m 的管子,按照壁温,分别采用S A 2 1 3 一1 2 2 和S A 2 1 3-T P 3 4 7 H 材料,由分隔屏出口集箱引出的连接管上装有2 只第二级喷水减温器,出口管道为枷1 0 1 1 8m m,蒸汽进人屏式过热器人口集箱。屏过蛇形管共有5 6 屏,每屏由1 3 根管组成,横向节距为5 3 4m m,管子材质为S A 2 1 3 T 2 2,C o
12、d ec a s e2 3 2 8(1 8 C r 钢)以及S A 2 1 3 T P 3 0 1 H C b N(H R 3 C),管径为4,5 0 8m m 6 6 3 5m m,屏过出口集箱为舻幽5 7 6m m(S A 3 5 5P 9 1),由屏过出E l 集箱引出2 根筇5 8 8 3m m 连接管,管上装有2 只第三级喷水减温器,喷水后的蒸汽进入末级过热器人t Z l 集箱,末过蛇形管共有9 2 屏,每屏由1 6 根管弯成,管径为4,5 7 1r a m 4 8 6m m,材质为C o d ec a s e2 3 2 8 和S A 2 1 3 T t B l 0 H C b N,
13、横向节距为3 3 3 8m m。由末过出口集箱引出2 根主汽导管送往汽机高压缸。去汽机高压缸图1 过热器布置图3 运行中出现的爆管问题3 1 第一次爆管情况。2 0 0 6 年1 0 月2 1 日1 7:0 5,1 号机组负荷6 9 0M W 时,发现锅炉有泄漏声,对机组缓慢解列降负荷,2 3:5 0 确认锅炉泄漏。进一步检查为从炉右往左数三级过热器第2 8 排第1、2、3、5、6、7、8、9、1 0、1 1、1 3 根管吹损;第7 根管炉前弯头处爆管;第8 根管炉后弯头处爆管。从炉右往左数三级过热器第2 9 排第5、7 根管吹损;第8 根管炉后弯头处爆管。从炉右往左数三级过热器第3 0 排第
14、7、8 根管吹损;第8 根管炉前弯头处爆管,爆管共4处。见图2。图2 炉右数第2 8 排第7 根炉前弯头爆管该段管的材质s u p e r 3 0 4 H,规格5 0 8 8 6m m。产品供货商为日本三菱。根据检查情况,第2 8 排管子几乎都有不同程度吹损,对2 8 排管子进行整排更换,第2 9 排5、7号管更换、3 0 排7、8 号管更换。更换焊口在4 H、万方数据1 8(总1 4 4)妻氧雹彦2 0 0 8,3 6(2)6 H 处,更换的管子焊口进行热处理和1 0 0 射线检查,确保耨焊口1 0 0 合格。对三级过热器、四级过热器所有节流孔进行拍靖检查,并没有找到异物,分析异物随着爆口已
15、飞_ 出。3。2 第二次爆管情况2 0 0 6 年1 0 月3 1 日6:0 4,l 号视组负荷7 1 2M W 时,发现锅炉有泄漏声,随即对机组解列降负荷。检查发现后墙水冷壁炉友向炉右数第5 3 根标高4 1m 处爆管,第5 4 根欢损;分隔屏右数第5片,前数第3 根,后数第2 3 根爆管。见图3。图3 詹墙水冷壁左数第5 3 根瀑营根据检查情况,更换后墙水冷壁炉左向炉右数第5 3、5 4 掇管子,更换分隔漭右数第5 片,前数第3 根和后数第2 3 根管。更换的管子焊口进行热处理和1 0 0 射线检查,确保新焊口1 0 0 合格。对二级过热器鞠分隰霉避热器酝有常流孔进行拍片查找异物,未见异常
16、。对后墙水冷壁炉左向炉右数第5 3、5 4 根管子的U 形叉管的节流孔用键丝绳进行疏通。根据设计,水冷壁的壁温监视平均5 桫个监视点,水冷壁的温度监视有死点情况,因为水冷壁下部上来有两级U 形管分叉管,瑟跌联箱出来的管子幽一变二、由二变四,一、二级分叉根据不同位置均有不同节流孔,节流孔径为t 妒m m、妒。5m m、6 8m m、6 8 5m m、6 9m m、妒。5m i l l、咖l Om m、咖1 1m m、咖1 1 5m m、咖1 2 5m m、咖1 4m m不等,因水冷壁节流孔设计的特殊性,每根管子均有壁温监视能保证运行人员对水冷壁运行工况的有效监视,经此次爆管,对未装测点的水冷壁壁
17、温测点进行增装。3 3 第蠢次爆管情况2 0 0 6 年1 1 月1 9 日1 0:1 9,1 号机组负荷l0 0 0M W 时,发现锅炉有泄漏声,随即对机组解确降负荷。迸一步检查为混合器下边的前墙永冷壁左数第1 2 5 根管爆管;二过左数第8 屏,后数第2 3 根管子爆管。水冷壁爆警鬼图4。强5 三遂联辍税圈从炉左往右数三级过热器第3 1 排第4、5、6、7 根管壁厚度吹损超标。该段管的材质S U-p e r 3 0 4 H,规格拶转8 8 6 舯。产瑟馁货商力褥本三菱,共爆管1 处。根据检查情况,停炉后,紧急对爆管部位及吹薄的三级过热器第3 0 撵第8 棱管子穰第3 l 捺第4、5、6、7
18、 根管子进行换管处理,并对四过管子有超温的进行盯检查,检查结果为四过4 9 屏8、9根霸4 7 羼第7 稷有异物,对上述3 狠管子的节流孔割开进行检查,发现4 9 屏8、9 根有异物并取出,4 7 羼第7 根割开未发现异物。4 爆管原因分析4 1 怒温与过热超温是指金属超过其额定温度(管子的设计运行温度或火力发电厂规定的额定运行温度)运行。时阅较短,称短期超温;时间较长,则称为长 万方数据莫耀傣10 0 0M W 起超绉界燃煤杌组锅炉爆管原霹分辫期超温。锅炉受热面在超温状态下运行,使管子表面严重氧化,甚至如现脱碳琨象,称为管子过热。管子过热一般与胀粗现象同时发生。玉环电厂l 号机组4 次爆管均
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