?? 針對超超臨界鍋爐可能發(fā)生的四管泄漏型式與原因,可以對不同型式的爆管采取以下措施。
??? 1. 節(jié)流孔堵塞
?????? 為防止節(jié)流孔堵塞,必須在鍋爐選型、制造控制、安裝、調(diào)試、運行與維護中采取以下措施。
??? 1.1.? 選型
?????? 在鍋爐選型時應盡量要求鍋爐廠少設計節(jié)流孔調(diào)節(jié)阻力的結(jié)構。如果必須設計應控制節(jié)流孔尺寸不能過小。安裝節(jié)流孔的換熱管應設計在集箱上部進汽,減少雜物進到節(jié)流孔的幾率。節(jié)流孔結(jié)構盡量不采用節(jié)流短管結(jié)構,可以考慮在集箱開孔時平衡換熱管阻力。在水冷壁進口處安裝節(jié)流孔時,應將集箱出水口設計在上部,宜在集箱端部設置捕積雜物的結(jié)構。
??? 1.2.? 制造控制
?????? 制造檢驗時應注意清理干凈加工雜物與屑末,清除干凈銹皮、焊渣。按工藝要求進行防腐保護和密封。在運輸與儲存過程中注意按要求儲存和密封。
??? 1.3.? 安裝
?????? 在安裝過程中注意清除干凈制造遺留的雜物和內(nèi)壁氧化皮,對鍋爐系統(tǒng)及其附屬系統(tǒng)應按設計要求進行處理。該防腐應防腐,該保護應進行保護,該酸洗的應該進行酸洗。防止處理不當引起管道內(nèi)積聚雜物和銹皮、氧化皮等。在安裝密封時應注意檢查管道內(nèi)雜物清理狀況,盡量降低系統(tǒng)內(nèi)積存雜物的可能。
??? 1.4.調(diào)試
?????? 在調(diào)試過程中應改善鍋爐沖管效果,對于有節(jié)流孔結(jié)構的鍋爐不宜完全采用穩(wěn)壓沖管的方式,建議采用降壓沖管或穩(wěn)壓沖管與降壓沖管結(jié)合的方式,增大沖管系數(shù),提高沖管質(zhì)量。在每階段沖管結(jié)束后打開有節(jié)流孔的受熱面進口集箱,對積存的雜物進行人工清理。
??? 1.5.運行
?????? 在運行過程中加強對壁溫監(jiān)測,盡早發(fā)現(xiàn)節(jié)流孔堵塞現(xiàn)象。
??? 1.6.? 維護
?????? 在鍋爐檢修時對節(jié)流孔及其進口集箱進行檢查與清理,重點檢查聯(lián)箱和管道的盲端等死角區(qū)域。同時對節(jié)流孔結(jié)構受熱面上游的受熱面出口集箱進行清理。增加換熱管壁溫測點,增加堵塞后能被發(fā)現(xiàn)的可能。如果某個受熱面堵塞過多時可考慮在進口集箱進汽管安裝濾網(wǎng),并對濾網(wǎng)定時清理。
??? 2. 氧化皮脫落
?????? 對于氧化皮脫落主要在設備選型,運行與維護上采取以下措施。
??? 2.1. 設備選型
??? 在設備選型上主要是審核鍋爐廠高溫受熱面材料設計是否合適,在選用高溫受熱面管材時除考慮高溫強度、材料組織與性能變化外,還應當重點考慮材料抗高溫氧化性能。超超臨界鍋爐大量采用國外進口不銹鋼,國內(nèi)沒有這方面的使用經(jīng)驗,國外對這些管材的使用經(jīng)驗也有限,沒有完全掌握其各方面的性能。其性能數(shù)據(jù)也不斷修正。對高溫受熱面管材選用時建議采用以下原則。
??????? (1)對于運行經(jīng)驗少的管材選用時應相對保守,選用材料時應選高一個等級的材料。
??????? (2) 盡量選用國內(nèi)運行經(jīng)驗較多的材料,少選或不選運行經(jīng)驗很少的新材料。
??????? (3) 一根換熱管盡量采用二種以下的材料,不宜采用很多種材料。
??????? (4) 換熱管內(nèi)經(jīng)盡量選用一致,避免過多的變徑結(jié)合面造成堵塞。
?????? 在設計上另外一個重要方面是調(diào)溫手段和旁路容量選擇,從防止氧化皮大尺寸脫落的角度看,不宜選擇無旁路系統(tǒng)。對噴水減溫器的選擇特別應注意其漏流問題,不能選擇漏流量大的減溫水調(diào)節(jié)閥 (不論在高壓或低壓)。
??? 2.2. 運行
?????? 在運行中防止氧化皮大尺寸脫落是減少氧化皮堵塞最重要的環(huán)節(jié)。我們在2003 年就提出了一些措施,今天我們看到很多電廠都采取了類似的措施來防止氧化皮堵塞。
?????? (1) 在鍋爐停爐時應避免鍋爐快速冷卻,降低換熱管壁溫降低速率。同時避免在低負荷投用減溫水。
?????? (2) 在鍋爐啟動過程中盡量早地投用啟動旁路,縮短換熱管內(nèi)“U”型彎內(nèi)積水的蒸干溫升時間。
?????? (3) 在沖轉(zhuǎn)和初始升負荷期間,采用帶旁路啟動,盡量建立較大的主蒸汽流量,同時提高沖轉(zhuǎn)及并網(wǎng)時蒸汽參數(shù)。
?????? (4) 在剛并網(wǎng)時,減小機組升負荷速度,降低主蒸汽溫度升溫速率。防止主蒸汽升溫過快影響汽輪機運行安全而在很低負荷時投用減溫水。
?????? (5) 注意在機組開始升負荷時應保證蒸汽流量的同步增加,避免出現(xiàn)蒸汽流量不增加,蒸汽溫度快速增加的現(xiàn)象。
?????? (6) 在第一次投粉時,盡量減少磨煤機初始給煤量,同時減慢磨煤機給煤量增加的速率,減緩機組升負荷速度。
?????? (7) 開始投減溫水降溫時,應嚴格控制減溫水流量,控制屏過與高過進口汽溫有一定的過熱度。如果減溫水調(diào)門漏流量大,必須避免在低負荷時投用減溫水。
?????? (8) 建議首次投用減溫水時,盡量投一級減溫水,不要同時投一級減溫水與二級減溫水。
?????? (9) 若開始投減溫水時減溫水量難以控制,建議增加容量小、低蒸汽流速狀況下霧發(fā)好的啟動旁路減溫器。
?????? (10) 建議每次啟動時,帶負荷至機組一半負荷時,應保持一段時間采用低參數(shù)振蕩負荷運行方式。之后較長時間運行在2/3~3/4? 負荷區(qū),并采用大流量、低參數(shù)運行方式,最好蒸汽流速能超過滿負荷運工況;由于氧化皮的堵塞是一個亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構,擾動有可能將這種亞穩(wěn)定狀態(tài)破壞,可以在此負荷范圍內(nèi)采用蓄壓變負荷或者同時采用調(diào)節(jié)旁路等措施,采用較大流量擾動等類似沖管方式?jīng)_洗換熱管內(nèi)可能存在的氧化皮搭橋現(xiàn)象。
?????? (11) 建議增加鍋爐高過、屏過與高再等高溫受熱面出口壁溫監(jiān)測點,防止運行中換熱管超溫,同時也能使換熱管堵塞現(xiàn)象盡可能多地被監(jiān)測到。
?????? (12) 在運行過程中加強壁溫監(jiān)視,做好燃燒調(diào)整工作,減少高溫受熱面換熱管的壁溫偏差。防止個別換熱管超溫運行,內(nèi)壁氧化皮生成速率大大加快。
?????? (13) 特別提醒的是在機組搶修事故時應注意氧化皮脫落問題。應注意控制鍋爐蒸汽溫降速率;維持正常的悶爐時間,不能過早進行通風冷卻。防止因搶修一次事故引起另外的一次或多次事故。
??? 2.3.? 維護
??? 在維護過程中主要是檢測內(nèi)壁氧化皮厚度和氧化皮脫落后堆積狀況,清理堵塞在換熱管內(nèi)的氧化皮, 同時維護好壁溫測點與減溫水調(diào)節(jié)閥門。
??? 3. 水冷壁、包覆管鰭片焊縫拉裂泄漏
??? (1) 制造廠鰭片焊縫端部檢查發(fā)現(xiàn)存在裂紋、未熔合和深度大于等于0.5mm? 的咬邊及其他易引起應力集中的尖銳缺陷,均需打磨補焊,并采取圓滑過渡處理。
??? (2) 考慮在安裝鰭片和制造廠鰭片交接部位的鰭片中部開膨脹縫,安裝補板側(cè)開至一半位置,端部需打止裂孔,制造廠鰭片管中間安裝拼縫如已開裂,可不補焊,否則建議開膨脹縫,為防止裂紋向管子延伸,可繼續(xù)在膨脹縫前端磨出導向槽。
??? (3) 檢查修復溢流水箱及平衡水箱。防止水位過低。選型時盡量選用撈渣機等連續(xù)出渣方式。
??? (4) 適當縮短出渣時間,防止出現(xiàn)堆渣現(xiàn)象;可在下彎頭區(qū)域的鰭片上加裝測溫元件,控制使渣斗內(nèi)熱負荷不至于過高。
??? (5) 使用恰當?shù)墓潭ǚ绞皆谠飞喜康膶掱捚鼙砻婕友b保溫澆注料,使其不易損壞和大面積的剝落。
?????? 對于渣斗水封板吊耳焊縫拉裂應采取以下措施
??? (6) 對彎頭等密封焊縫端部、吊耳板拼接處,檢查發(fā)現(xiàn)裂紋或咬邊等及時消缺。
??? (7) 吊耳板拼接焊縫凡采取不開坡口單面焊的,均需采取雙面焊或單面全焊透形式。
??? (8) 檢查水封板與吊耳間螺栓連接處是否存在卡澀現(xiàn)象,腰形孔預留膨脹間隙是否足夠。
??? (9) 最好對水封板吊耳與水冷壁的密封連接方式進行改造,盡量不要直接與水冷壁管進行焊接。
??? 4. 異種鋼焊接接頭早期失效
??? (1)首先在設計上,盡量避免使用奧氏體和鐵素體類鋼的異種鋼焊接接頭,確實無法避免時,應盡量使異種鋼焊接接頭位于低應力區(qū)。
??? (2)建議在今后異種鋼接頭的焊接嚴格按規(guī)范要求操作,確保根部焊接質(zhì)量。
??? (3)建議TP347H/T91異種鋼接頭應嚴格按工藝要求進行焊后熱處理。熱處理一般應先冷卻至100℃左右, 然后進行760℃左右的高溫回火。