1000MW火电机组锅炉防磨防爆预防措施及典型故障论文_姚美霞

1000MW火电机组锅炉防磨防爆预防措施及典型故障论文_姚美霞

(陕西榆林能源集团横山煤电公司 陕西榆林 719109)

摘要:随着超超临界机组的技术的不断应用与更新,对锅炉受热面防磨防爆提出了更高的要求,特别是高参数运行的百万机组。。。。结合 现场多年工作经验,以及同类型电厂等级检修受热面防磨防爆检查工作,分析了水冷壁、省煤器、过热器、再热器产生磨损等重点检查部位 ,同时提出了相关受热面防磨防爆有效的预防措施,罗列最后了百万机组受热面部分典型故障。检修技术的不断应用与升级旨在机组安全、 稳定、高效的运行。

关键词:故障;受热面;防磨防爆

1 设备概述

本文所参照电厂采用东方锅炉厂生产的超超临界参数变压运行直流炉、一次中间再热、前后墙对冲燃烧方式全钢架悬吊结构π型完成露天布 置锅炉。

给水进入尾部竖井后烟道下部的省煤器入口集箱中部两个引入口,由省煤器出口集箱两端引出集中下水管进入位于锅炉左、右两侧的集中下 降管分配头,再通过下水连接管进入螺旋水冷壁入口集箱。经螺旋水冷壁管-水冷壁中间过渡集箱-垂直水冷壁管-垂直水冷壁出口集箱-水冷 壁出口混合集箱-汽水分离器。一路蒸汽则依次经顶棚管-后竖井、水平烟道包墙-包墙吊挂管-低温过热器-屏式过热器-高温过热器。另一路 直接从分离器出口管道引至包墙吊挂管出口连接管后流经低温过热器、屏式过热器、高温过热器。

烟气通过炉膛后再穿过高温过热器、高温再热器进入后竖井包墙,后竖井包墙内的中隔墙将后竖井分成前、后两个平行烟道,前烟道内布置 低温再热器,后烟道内布置低温过热器和省煤器。然后烟气进入脱硝装置-空气预热器-除尘器-烟囱。

2锅炉受热面重点部位防磨防爆预防措施

2.1 省煤器

省煤气布置于锅炉尾部烟道中,锅炉给水进入炉膛后首先流经这里,通过低温烟气的预热来加热,降低排烟温度的同时提高了燃煤机组的经 济效益。

省煤器重点检查部位:省煤器上下管卡、阻流板、蛇形管管壁、弯头处、防磨瓦、联箱手控盖等。通过检查发现局部磨损程度及外腐蚀深度 小于30%壁厚时,可以堆焊补强,否则应作换管处理。管排应整齐,没有变形、外翻管。

2.2 水冷壁

锅炉上水到水冷壁管通过辐射传递方式吸收来自炉膛燃料燃烧产生的热能,炉管局部过热可能造成炉管爆裂、炉管外壁关键部位受到风粉摩 擦可能造成炉管磨损泄露。

水冷壁重点检查部位:燃烧器周围和热负荷较高区域,垂直水冷壁的拼缝和角部,人孔、看火孔部位周围水冷壁、冷灰斗区域水冷壁等。首 先对上述重点部位的水冷壁进行检查时,如果其管胀粗超过3.5% 时,应更换新管。磨损面积小于10cm2、壁厚磨损不超过1/3者,可补焊用 退火处理,磨损面积较大超过壁厚1/3需更换新管。凡高温腐蚀、胀粗、鼓包、磨损或者受到吹灰器吹损等原因必须分析清楚,利用超音速 电弧喷涂新等防磨工艺有效控制磨损,否则有安全隐患。

2.3 过热器

过热器重点检查部位:后部弯头、上部管和发生烟气走廊附近管子、联箱、低温过热器防磨板、阻流板、顶棚管、屏式过热器沿炉膛深度方 向的蒸汽冷却定位管、高温过热器出口段用游标卡尺按检修记录卡片指定的位置测量管径,检查管子磨损与胀粗情况并做好记录。管子胀粗 合金钢管不能超过原直径的2.5%,碳素钢管直径胀粗应≤3.5%,否则更换。宏观检查各级过热器是否有弯曲、鼓包、重皮、变色、碰伤、裂 纹、腐蚀磨损等现象。及时更换烧坏、变形的防磨瓦。石墨化达到4级(碳钢和钼钢)应予更换。对弯曲超过标准的管子要进行校直,弯曲严 重的管子,要进行更换。同时要对吹灰器区域的过热器管重点检查,配合金属组进行测厚检查。

2.4 再热器

再热系统包括:低温再热器、高温再热器。由汽轮机高压缸排气来的蒸汽经过再热冷段管道进入到低温再热器加热后再通过联箱送入高温再 热器加热,再热后蒸汽最终送往汽轮机中压缸。

检查过程中控制质量指标管子胀粗不得超过原管直径的2.5%。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆管子磨损不得大于原壁厚的1/3,面积不大于2cm²。各管排排列整齐间隙均匀 ,同时关注管子弯曲突出20mm,保证标准范围内的管排中管子没有相互接触。检查再热器的管排固定支撑、定位滑块管夹装置有无开裂、损 坏、松驰或脱焊等现象。要求定位、夹持、支撑、防磨、均流装置应完整无损。

3 锅炉受热面典型故障及处理方法

3.1 屏过底部结焦严重

检修过程中通过人孔门进入炉膛内,发现#3炉屏式过热器底部结焦严重,同时对屏过底部结焦情况进行仔细检查,其中共有11屏挂焦严重( 共计19屏)。屏过结焦管排的滑动副已脱开,中间管屏管子出排情况较严重,其余管排滑动副不同程度脱开,修复工作量大。

原因分析:长时间燃烧神华高热值煤和低热值褐煤的混煤,两种煤均为易结焦煤种,炉膛热负荷升高,长时间运行造成屏底严重结焦。

处理措施:准备架杆、架板、炉膛内起吊设施,组装调试炉内爬升器搭设脚手架,脚手架符合《安规》要求。准备检修用工器具、材料、备 品、配件,同时炉膛内照明数量足够、绝缘良好,固定牢固,人工清除结焦。清理结焦后检查管子金属厚度、胀粗指标、腐蚀情况等。后期 加强对炉管的检查,防止出现因煤粉燃烧差发生大面积结焦,加速炉管损坏的现象。

3.2 半伸缩吹灰器对附近炉管吹损

对3号炉竖井内进行防磨 防爆检查时发现竖井内半伸缩吹灰通道距省煤器管、低过管、低再管的拉稀管较近,在1.1米-1.4米之间,减薄量在 1mm左右。管加护瓦数78根,130延长米护瓦。竖井内半伸缩吹灰通道处省煤器、低过、低再管排拉稀管距离较近存在轻微吹损现象。

原因分析:由于半伸缩吹灰器安装位置离管壁较近,长期进行蒸汽吹灰对炉管有吹损的风险。

处理措施:检查记录磨损部位,对这些部位进行常规检测,磨损超标的需要更换,同时在该关键部位的炉管进行加装护瓦处理。

3.3高再入口集箱疏水第一道管开焊4/5

对热罩进行检查时发现3号炉72米热罩内高再入口集箱疏水管管座引出第一道焊口开裂4/5。

原因分析:由于高温再热器入口管道温度较高,管路膨胀量较大,在疏水管管座出口第一道焊口处存在较大应力,所以该处产生焊口开裂的 概率较大。

处理措施:认真检查周围其他同类型管路是否存在同样的情况,对开焊的管路进行切割,重新对按照焊接标准和工艺对焊口进行焊接处理, 后期加强金属监督管理。

3.4吹灰器入炉膛孔冷热疲劳裂纹

4号炉水平烟道及竖井区域超长吹灰器孔检查发现裂纹缺陷共16处。检修过程中通过对18台吹灰器孔处检查发现有6台吹灰器孔处鳍片存在裂 纹15处、R9吹灰孔内衬套产生裂纹缺陷1处。L11(4Z11C)超长吹灰孔处下部包墙管鳍片发现裂纹裂纹6处。

原因分析:发生裂纹处的吹灰器内漏,吹灰器管内冷凝水流到鳍片缝上使得其产生冷热疲劳裂纹。

处理情况:将管子边缘的裂纹打磨干净,着色复检合格;将鳍片处裂纹进行切除更换新鳍片。

4结论

锅炉在运行过程中由于燃料成分、燃烧方式、锅炉运行方式、炉膛吹扫不当等多种因导致炉管热疲劳、膨胀不畅造成管道焊口开裂、炉管外 壁磨损,通过历次检修炉膛检查情况得出,在设备基建安装期间对各部炉管根据设计要求对炉管材质及焊接工艺严格把关,对后期生产检修 中对受热面基本情况要及时了解,对缺陷部分及时修复或改造,从维修技术和运行操作等方面加强管理,保证机组安全、稳定、高效运行。

参考文献:

[1] DL647—1998电力工业锅炉压力容器检验规程.

[2] 单志栩.锅炉设备检修 [M].北京:中国电力出版社.2O13

[3] 张恒祥.电站锅炉受热面防护热喷涂技术[M].北京:中国电力出版社.2016

作者简介:

姚美霞(1986--),女,陕西榆林人,大学本科,助理工程师,锅炉专业

论文作者:姚美霞

论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期

论文发表时间:2018/7/26

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