1設(shè)備簡(jiǎn)介
華能石家莊分公司一單元2×350 MW機(jī)組采用加拿大 B&W設(shè)計(jì)制造的亞臨界壓力、一次中間再熱、自然循環(huán)、固態(tài)排渣的W型火焰鍋爐,額定蒸發(fā)流量1 085.1 t/h。過熱器出口蒸汽壓力17.94 MPa,溫度540 ℃,再熱器入口蒸汽壓力3.02 MPa,溫度301 ℃;再熱器出口蒸汽壓力2.88 MPa,溫度539 ℃。鍋爐無省煤器,給水直接進(jìn)入汽包,給水溫度282 ℃。設(shè)計(jì)煤種為25%陽泉無煙煤與75%壽陽貧煤的混煤。
燃燒系統(tǒng)采用4臺(tái)MPS89K型中速磨直吹系統(tǒng),燃燒方式為W型火焰下噴燃燒,前后墻各布置10個(gè)PAXXCL燃燒器。
一單元投產(chǎn)初期,由于設(shè)計(jì)不合理,導(dǎo)致過熱器嚴(yán)重超溫,鍋爐頻繁爆管,在能源部西安熱工研究院的參與下,對(duì)鍋爐進(jìn)行了如下改造:
a. 去掉爐膛四周冷灰斗以上3 m高的衛(wèi)燃帶,其面積由設(shè)計(jì)的1 022m2減至763m2。
b. 去掉屏過兩側(cè)各一前后串聯(lián)屏過熱器。
c. 將1/3的水平低溫過熱器改造為省煤器。
后來為解決燃燒器的調(diào)節(jié)靈活性問題,#1爐、#2爐分別于1995年、1998年大修期間對(duì)20只燃燒器進(jìn)行了改造和全部更換。
2爆漏原因分析
2.1焊縫泄漏
經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,焊縫泄漏主要原因表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
a. 在機(jī)組投產(chǎn)初期,焊縫泄漏問題尤為突出,至今共發(fā)生11次泄漏,其主要缺陷有夾渣、氣孔、咬邊、未焊透等。形成這些缺陷的主要原因是制造廠和基建單位的焊接質(zhì)量不穩(wěn)定,當(dāng)時(shí)由于沒有切實(shí)可行的探傷方法,致使大量帶有缺陷的焊縫投入運(yùn)行,造成機(jī)組投產(chǎn)初期的焊縫頻繁泄漏。
b. 焊接裂紋。如去年#1爐的中間再熱器泄漏,主要原因是沒有嚴(yán)格按照焊接規(guī)程和焊接工藝進(jìn)行焊接,且焊接前后熱處理不當(dāng)。
c. 焊后因殘余應(yīng)力大,運(yùn)行中又由于零件之間的熱脹不暢,附加應(yīng)力增大,很容易造成焊口泄漏。至今共發(fā)生17次,主要出現(xiàn)在包墻鰭片、水冷壁拉稀管處、省煤器入口后包墻處等。
d. 由于異種鋼焊接接頭各區(qū)之間的化學(xué)成分、導(dǎo)熱系數(shù)和熱脹系數(shù)不同,運(yùn)行中在事故情況下,煙氣側(cè)和汽側(cè)發(fā)生劇烈突變時(shí),極易造成焊縫接頭處和高再屏過管卡等薄弱環(huán)節(jié)開裂。如#1爐高再屏的爆管,主要原因是運(yùn)行中汽機(jī)CV調(diào)門關(guān)閉,而MSV沒有關(guān)閉,從跳閘邏輯上并沒有發(fā)出汽機(jī)跳閘信號(hào),直到28 s后發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)動(dòng)作,此時(shí)鍋爐3臺(tái)磨組運(yùn)行,高旁處于關(guān)閉狀態(tài),過熱器安全門動(dòng)作,再熱器處于干燒狀態(tài),大聯(lián)鎖保護(hù)動(dòng)作后,鍋爐送/引風(fēng)機(jī)保持運(yùn)行,即再熱器首先處于干燒狀態(tài),然后再遇快速冷卻的過程,最后導(dǎo)致高再屏過第2根管子上的母卡下端大部分開裂。