?? 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(yùn)行與維護(hù)中采取以下措施。
??? 1.1.? 選型
?????? 在鍋爐選型時(shí)應(yīng)盡量要求鍋爐廠少設(shè)計(jì)節(jié)流孔調(diào)節(jié)阻力的結(jié)構(gòu)。如果必須設(shè)計(jì)應(yīng)控制節(jié)流孔尺寸不能過小。安裝節(jié)流孔的換熱管應(yīng)設(shè)計(jì)在集箱上部進(jìn)汽,減少雜物進(jìn)到節(jié)流孔的幾率。節(jié)流孔結(jié)構(gòu)盡量不采用節(jié)流短管結(jié)構(gòu),可以考慮在集箱開孔時(shí)平衡換熱管阻力。在水冷壁進(jìn)口處安裝節(jié)流孔時(shí),應(yīng)將集箱出水口設(shè)計(jì)在上部,宜在集箱端部設(shè)置捕積雜物的結(jié)構(gòu)。
??? 1.2.? 制造控制
?????? 制造檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)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(jìn)行防腐保護(hù)和密封。在運(yùn)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(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理。該防腐應(yīng)防腐,該保護(hù)應(yīng)進(jìn)行保護(hù),該酸洗的應(yīng)該進(jìn)行酸洗。防止處理不當(dāng)引起管道內(nèi)積聚雜物和銹皮、氧化皮等。在安裝密封時(shí)應(yīng)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(yīng)改善鍋爐沖管效果,對于有節(jié)流孔結(jié)構(gòu)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(jìn)口集箱,對積存的雜物進(jìn)行人工清理。
??? 1.5.運(yùn)行
?????? 在運(yùn)行過程中加強(qiáng)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(hù)
?????? 在鍋爐檢修時(shí)對節(jié)流孔及其進(jìn)口集箱進(jìn)行檢查與清理,重點(diǎn)檢查聯(lián)箱和管道的盲端等死角區(qū)域。同時(shí)對節(jié)流孔結(jié)構(gòu)受熱面上游的受熱面出口集箱進(jìn)行清理。增加換熱管壁溫測點(diǎn),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(shí)可考慮在進(jìn)口集箱進(jìn)汽管安裝濾網(wǎng),并對濾網(wǎng)定時(shí)清理。
??? 2. 氧化皮脫落
?????? 對于氧化皮脫落主要在設(shè)備選型,運(yùn)行與維護(hù)上采取以下措施。
??? 2.1. 設(shè)備選型
??? 在設(shè)備選型上主要是審核鍋爐廠高溫受熱面材料設(shè)計(jì)是否合適,在選用高溫受熱面管材時(shí)除考慮高溫強(qiáng)度、材料組織與性能變化外,還應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮材料抗高溫氧化性能。超超臨界鍋爐大量采用國外進(jìn)口不銹鋼,國內(nèi)沒有這方面的使用經(jīng)驗(yàn),國外對這些管材的使用經(jīng)驗(yàn)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(shí)建議采用以下原則。
??????? (1)對于運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)少的管材選用時(shí)應(yīng)相對保守,選用材料時(shí)應(yīng)選高一個等級的材料。
??????? (2) 盡量選用國內(nèi)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較多的材料,少選或不選運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(shè)計(jì)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(yīng)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(yùn)行
?????? 在運(yùn)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(shí)應(yīng)避免鍋爐快速冷卻,降低換熱管壁溫降低速率。同時(shí)避免在低負(fù)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(shí)間。
?????? (3) 在沖轉(zhuǎn)和初始升負(fù)荷期間,采用帶旁路啟動,盡量建立較大的主蒸汽流量,同時(shí)提高沖轉(zhuǎn)及并網(wǎng)時(shí)蒸汽參數(shù)。
?????? (4) 在剛并網(wǎng)時(shí),減小機(jī)組升負(fù)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(jī)運(yùn)行安全而在很低負(fù)荷時(shí)投用減溫水。
?????? (5) 注意在機(jī)組開始升負(fù)荷時(shí)應(yīng)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(shí),盡量減少磨煤機(jī)初始給煤量,同時(shí)減慢磨煤機(jī)給煤量增加的速率,減緩機(jī)組升負(fù)荷速度。
?????? (7) 開始投減溫水降溫時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制減溫水流量,控制屏過與高過進(jìn)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(fù)荷時(shí)投用減溫水。
?????? (8) 建議首次投用減溫水時(shí),盡量投一級減溫水,不要同時(shí)投一級減溫水與二級減溫水。
?????? (9) 若開始投減溫水時(shí)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(shí),帶負(fù)荷至機(jī)組一半負(fù)荷時(shí),應(yīng)保持一段時(shí)間采用低參數(shù)振蕩負(fù)荷運(yùn)行方式。之后較長時(shí)間運(yùn)行在2/3~3/4? 負(fù)荷區(qū),并采用大流量、低參數(shù)運(yùn)行方式,最好蒸汽流速能超過滿負(fù)荷運(yùn)工況;由于氧化皮的堵塞是一個亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),擾動有可能將這種亞穩(wěn)定狀態(tài)破壞,可以在此負(fù)荷范圍內(nèi)采用蓄壓變負(fù)荷或者同時(shí)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(diǎn),防止運(yùn)行中換熱管超溫,同時(shí)也能使換熱管堵塞現(xiàn)象盡可能多地被監(jiān)測到。
?????? (12) 在運(yùn)行過程中加強(qiáng)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(yùn)行,內(nèi)壁氧化皮生成速率大大加快。
?????? (13) 特別提醒的是在機(jī)組搶修事故時(shí)應(yīng)注意氧化皮脫落問題。應(yīng)注意控制鍋爐蒸汽溫降速率;維持正常的悶爐時(shí)間,不能過早進(jìn)行通風(fēng)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(hù)
??? 在維護(hù)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(shí)維護(hù)好壁溫測點(diǎn)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(yīng)力集中的尖銳缺陷,均需打磨補(bǔ)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(bǔ)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(bǔ)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(dǎo)向槽。
??? (3) 檢查修復(fù)溢流水箱及平衡水箱。防止水位過低。選型時(shí)盡量選用撈渣機(jī)等連續(xù)出渣方式。
??? (4) 適當(dāng)縮短出渣時(shí)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(fù)荷不至于過高。
??? (5) 使用恰當(dāng)?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(yīng)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(shí)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(yù)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(jìn)行改造,盡量不要直接與水冷壁管進(jìn)行焊接。
??? 4. 異種鋼焊接接頭早期失效
??? (1)首先在設(shè)計(jì)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(shí)無法避免時(shí),應(yīng)盡量使異種鋼焊接接頭位于低應(yīng)力區(qū)。
??? (2)建議在今后異種鋼接頭的焊接嚴(yán)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(yīng)嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行焊后熱處理。熱處理一般應(yīng)先冷卻至100℃左右, 然后進(jìn)行760℃左右的高溫回火。