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循環流化床鍋爐受熱面泄漏原因分析及防范措施

  來源:安全管理網 
評論: 更新日期:2019年06月30日

  摘 要: 通過對循環流化床鍋爐各類泄漏事件進行經驗總結,制定切實可行的防范措施,不斷提高發電廠設備管理水平。?

  關鍵詞:循環流化床鍋爐 受熱面 泄漏?
  中圖分類號:TK229 文獻標識碼:A 文章編號:1003-908205-0248-02?
  電站鍋爐的關鍵部件就是受熱面,受熱面泄漏是困擾電站鍋爐穩定經濟運行的頑疾,特別是循環流化床鍋爐,由于其獨特的燃燒環境,受熱面泄漏問題就顯得更加突出。對受熱面泄漏原因進行認真分析,并對其進行分類總結,制定有針對性的防范措施,對降低機組非停次數,提高發電廠經濟運行效率具有重大意義,對加強循環流化床鍋爐防磨防爆工作具有積極意義。本文根據作者多年來的從事循環流化床鍋爐技術管理的經驗,以案例的形式對流化床鍋爐受熱面泄漏事件的原因進行了總結。?
  循環流化床鍋爐受熱面泄漏大致可以分為以下七類,受熱面異形擾流導致磨損泄漏、焊接安裝缺陷導致的泄漏、附屬設施缺陷導致的泄漏、設計缺陷導致的泄漏、運行方式不合理導致的泄漏、爐襯失效導致的磨損泄漏、風帽損壞導致異常磨損泄漏。現在通過案例對以上泄漏原因依照案例進行分析,并提出有針對性的防范預控措施建議。?
  一、受熱面異形擾流導致磨損泄漏案例?
  1.事件經過?
  某日7:00 ,#3爐運行值班員發現爐膛東南角靠近上二次風箱有漏汽聲,聯系檢修檢查,確認水冷壁泄漏申請停機,12:22 #3機組解列。?
  2.缺陷處理過程?
  進入爐膛檢查,發現泄漏點位于#1角標高20米處,前墻水冷壁從角部數第1、2根管及側墻水冷壁從角部數第1、2彎管上有泄漏點,前墻第3根管和側墻第3根管上有明顯吹損減薄的痕跡,測量最小壁厚3.2mm。通過檢查破損管周圍情況分析為前墻#1角數第2根管為初始泄漏管,其他5根管為初始泄漏管泄漏蒸汽吹掃導致的破損或減薄。檢查相鄰前墻、側墻其他水冷壁管壁厚正常。?
  3.事件原因分析?
  在本次更換的6段管存在大小9處泄漏點。對泄漏點特征分析,發現泄露點邊緣均伴隨有外壁明顯減薄,未有單純的爆裂狀漏點,確認本次水冷壁泄漏與爆管無關。?
  前墻第1和第2根水冷壁管間折彎處的鰭片上有一規格為Φ20mm的不規則喇叭狀穿孔,呈現明顯的外力磨損減薄形態,為本次事件中最大泄露點,應為初始泄漏點。穿孔周圍存在的變形應為鰭片焊縫咬邊、未熔合在該處產生應力集中所致。?
  綜合以上分析,本次泄漏事件的直接原因為鰭片磨損減薄穿孔磨損導致臨近水冷壁管減薄穿孔泄漏。?
  前墻第1和第2根管的鰭片折彎處為初始泄漏點,上方400mm處存在一高約10mm,長約60mm焊接余高,應為水冷壁安裝時余留物,屬安裝制造缺陷。?
  貼壁下行的物料流在經過該焊接余高處后提前發生流向改變,在下行物料流與水冷壁間的低壓區與上行物料流在爆口處形成渦流區,對鰭片處產生持續磨損,最終與該處的焊接缺陷應力合力發展為鰭片減薄穿孔漏風,進而導致水冷壁泄漏。?
  4.防范措施?
  利用大小修機會,對受熱面進行普查,消除影響物料正常循環的異形受熱面缺陷。?
  二、附屬設施缺陷導致的泄漏案例?
  1.事件經過?
  某日9:40,#1爐運行值班員巡檢發現A冷渣器大渣管有水汽,聯系檢修確認#1爐水冷壁泄漏,10:22,#1機組停運。?
  2.缺陷處理過程?
  鍋爐內溫度合適后,檢修人員進入爐內進行清灰檢查。檢查人員發現標高約7.2m處、A風冷冷渣器進渣管口處有一沖刷形成的凹坑向外流水,凹坑上方為排渣反吹風口。?
  ?Υ擦霞鞍伎癰澆?的澆注料進行清理,在爐外排渣口密封盒內的水冷壁管管段上有兩個直徑分別為4mm和2mm孔洞,具體為#1爐A側墻水冷壁從爐前數第28根管蒸汽吹損爐前數第27根管,將該管吹損減薄到4.5mm。因附近水冷壁管均在耐磨爐襯保護中,未發現有吹損現象。?
  3.事件原因分析?
  排渣口處的凹坑的上方為排渣反吹風口,為驗證凹坑形成的原因,我們將反吹開啟,發現凹坑中的積水被反吹風激起,從而確認凹坑為排渣反吹風長期吹損形成。反吹風與高溫爐渣對排渣口產生持續磨損,在排渣反吹風與高溫爐渣的共同作用下,最終水冷壁管被嚴重吹損導致泄漏。查看#1爐A風冷冷渣器檢修記錄及運行日志,風冷冷渣器長期進渣不穩定,頻繁開啟反吹風助力進渣。?
  綜合以上分析,導致此次水冷壁泄露的主要原因是排渣反吹風對水冷壁管吹損。?
  4.防范措施?
  利用大修機會對鍋爐排渣口反吹風角度進行調整。?
  加強碎煤機維護,保證入爐煤粒度,避免爐內大渣過多,保證進渣順暢。?
  加強運行調整管理,規范反吹風使用,保證冷渣器安全穩定運行。?
  三、設計缺陷導致的泄漏案例?
  1.事件經過?
  某日10:40,#4爐除塵器差壓大,爐膛壓力增大,#4爐除塵器兩個提升閥關閉打不開,#4機降負荷60MW。11:46,#4爐給水流量比蒸汽流量大100多噸,熱井及除氧器水位低,判斷系統泄漏申請停機。12:08,#4機組解列。?
  2.事件原因分析?
?  對泄漏管屏表面觀察,發現第6排管屏水平段向下數第一、二根過熱器管間的扁鋼與第一根管的焊縫左側有一個沖刷產生的溝槽,仔細觀察在焊縫下有一個撕裂狹縫與屏式過熱器管貫通,該狹縫與沖刷溝槽處未發現磨損及外部吹損等痕跡,我們判斷該撕裂狹縫為本次泄漏事件的初始泄漏點。?
  屏式過熱器為L型,下部穿過爐膛前墻與爐外的聯箱連接,上部穿過爐頂與爐頂聯箱連接,穿過爐膛前墻部分應為屏式過熱器的膨脹死點,拐點處易產生應力集中。為減輕應力集中得到發生,該部分管間未進行鰭片整體焊接,管間采用扁鋼段相連。

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