崔強
(中電建甘肅能源崇信發(fā)電有限責任公司,甘肅 平?jīng)?744200)
鍋爐作為火力發(fā)電廠三大主機之一的主設(shè)備,主要由水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、聯(lián)箱、汽水連接管等設(shè)備組成,據(jù)不完全統(tǒng)計,鍋爐受熱面四管爆漏事件占機組非計劃停運事件的50%左右,個別火電廠受熱面爆漏事件甚至高達65%,所以做好鍋爐受熱面四管爆漏預防工作,對于有效地減少機組非計劃停運次數(shù),提高設(shè)備健康水平意義重大,現(xiàn)對鍋爐受熱面四管泄漏的原因進行分析并提出相應(yīng)的對策。
崇信發(fā)電有限責任公司一期2×660MW機組工程配置有兩臺哈爾濱汽輪機有限責任公司制造的660MW超臨界兩缸兩排汽直接空冷汽輪發(fā)電機組,配兩臺哈爾濱鍋爐廠有限公司制造的HG-2145/25.4-YM12G型超臨界變壓運行直流鍋爐,于2010年12月至2011年1月相繼投產(chǎn)。
鍋爐主要由省煤器、螺旋水冷壁+中間集箱+垂直水冷壁、過熱器、再熱器等受熱面組成,鍋爐啟動系統(tǒng)配置有一臺啟動循環(huán)泵,一個儲水箱,四個啟動分離器。每臺鍋爐共配置六臺中速磨煤機和六臺給煤機,爐膛冷灰斗水冷壁下部設(shè)置一套風冷式干排渣鋼帶機輸送設(shè)備和碎渣機、斗式提升機等除渣系統(tǒng)。
2011年4月,鍋爐后墻冷灰斗下集箱水冷壁泄漏一次。
2012年4月,鍋爐冷灰斗部位水冷壁管泄漏一次。
2012年4月,鍋爐省煤器管泄漏一次。
2014年3月,鍋爐末級過熱器管爆管一次。
2014年12月,鍋爐后墻右側(cè)水冷壁泄漏一次。
2015年1月,鍋爐末級過熱器出口段異種鋼焊口斷裂爆管一次。
2017年12月,鍋爐下部冷灰斗水冷壁集箱外壓力表管泄漏一次。
2018年4月,鍋爐右側(cè)墻水冷壁上集箱接管座泄漏一次。
崇信發(fā)電公司機組投產(chǎn)后,從鍋爐受熱面四管泄漏的情況來看,造成非計劃停運檢修的次數(shù)往往多于汽輪機和發(fā)電機。根據(jù)火力發(fā)電廠近幾年數(shù)據(jù)統(tǒng)計證明,鍋爐非停事件約占發(fā)電廠非停事件的50%左右,其中承壓部件(省煤器、水冷壁、過熱器、再熱器)泄漏事故(包括爐內(nèi)爐外管)又占鍋爐事故的70%左右,因此要想大幅度降低鍋爐臨修次數(shù),必須對鍋爐本體設(shè)備做好防磨防爆工作。
鍋爐受熱面四管泄漏的常見原因主要有以下幾個方面。
(1)受熱面設(shè)計不合理,膨脹受限。
(2)受熱面原材料質(zhì)量不良。
(3)基建安裝過程中焊接質(zhì)量不良,存在強制對接和咬邊、夾渣、氣孔等缺陷。
(4)受熱面管內(nèi)堵塞異物,導致汽水流動不暢。
(5)受熱面管子膨脹受阻,導致運行一段時間后管道焊口出現(xiàn)裂紋泄漏。
(6)鍋爐運行控制不當,導致受熱面壁溫超限,氧化皮沉積。
(7)爐內(nèi)結(jié)焦,導致超溫爆管。
(8)爐膛內(nèi)屏式過熱器和末級過熱器。
(1)加強運行控制,嚴格按照鍋爐廠提供的啟停曲線進行機組的啟停,在日常運行中,要加強燃燒調(diào)整,將鍋爐汽溫、汽壓、風量、煤量等參數(shù)控制在規(guī)程規(guī)定的范圍之內(nèi)。崇信發(fā)電公司為控制過熱器產(chǎn)生氧化皮的速度,將過熱汽溫上限按照比鍋爐廠說明書規(guī)定的溫度低10℃進行控制,經(jīng)過近8年的運行,鍋爐過熱器蛇形管內(nèi)氧化皮沉積較少,未發(fā)生過堵管現(xiàn)象。
(2)加強對鍋爐受熱面的吹灰管理工作。每個運行值定期輪流對鍋爐受熱面各部位進行吹灰,嚴格控制吹灰時間。吹灰時間過長,容易將受熱面的管壁吹損,吹灰時間過短,則易導致受熱面四管部位積灰,影響鍋爐的傳熱效果。同時也應(yīng)對鍋爐受熱面各區(qū)域的吹灰蒸汽壓力根據(jù)實際情況進行適當調(diào)整,以防吹灰效果不佳。
(3)密切關(guān)注四管泄漏報警裝置的運行情況,發(fā)現(xiàn)異常及時檢查處理,必要時可采取停爐操作,避免事故擴大,造成檢修工期延長。
(4)在機組大、小修時,加強對鍋爐機組受熱面四管的全方位排查,主要檢查受熱面四管的腐蝕、磨損、過熱情況,尤其對過熱器系統(tǒng)進行周密排查,發(fā)現(xiàn)有壁厚超標的管子安排及時進行更換,從而提高鍋爐設(shè)備的可靠性和經(jīng)濟性。
(5)根據(jù)哈爾濱鍋爐廠有限公司提供的設(shè)備運行情況來看,在設(shè)計方面還是有一些值得改進的地方,由于崇信發(fā)電公司一期工程是在2010年左右投產(chǎn),經(jīng)過8年左右時間的運行情況來看,鍋爐水冷壁上部集箱接管座缺陷相對比較突出,在機組大、小修過程中已查處的缺陷已達上百條,所以下一步崇信發(fā)電公司準備進行技術(shù)改造,主要解決水冷壁系統(tǒng)膨脹受阻的問題。
(6)加強超臨界鍋爐汽水品質(zhì)控制。超臨界鍋爐機組對汽水品質(zhì)相比汽包鍋爐而言要求更高,汽水質(zhì)量控制指標更嚴,尤其是合金管材對氯離子反應(yīng)更加敏感,所以汽水品質(zhì)的控制對超臨界鍋爐設(shè)備來講,可以說是重中之重。
(7)加強鍋爐受熱面的技術(shù)監(jiān)督工作。鍋爐防磨防爆技術(shù)監(jiān)督是一項長期而復雜的工作,需要不斷地總結(jié)經(jīng)驗,并結(jié)合鍋爐設(shè)備的特點,制定切實可行的措施。在以往歷次大、小修過程中,通過金屬監(jiān)督也曾發(fā)現(xiàn)過很多問題,并進行了有效的整改和處理。
(8)加強爐外小管道的監(jiān)督和檢測。根據(jù)機組運行情況來看,隨著運行時間的增長,鍋爐受熱面爐外管道泄漏的情況有所增加,主要原因在于受熱后膨脹受限,當然也有基建安裝過程中對膨脹問題考慮不周有關(guān),所以每次停機檢修過程中一定要對鍋爐受熱面的膨脹指示器進行檢查和核對,做好技術(shù)記錄。
(9)加強鍋爐檢修運行人員崗位培訓。健全鍋爐防磨防爆的專業(yè)隊伍,落實崗位責任制,有計劃地安排檢修管理人員的技術(shù)培訓和理論基礎(chǔ)學習。
鍋爐磨損及受熱面過熱、磨損、泄漏問題,目前仍然是火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程中的一大技術(shù)難題。今后如何防止鍋爐磨損及承壓部件的泄漏,對檢修管理人員和運行技術(shù)人員提出了更高的標準和更嚴格的要求。這需要我們不斷地總結(jié)經(jīng)驗,結(jié)合哈爾濱鍋爐廠有限公司鍋爐設(shè)計的實際情況和崇信發(fā)電公司的燃料特性,在摸索、改造中不斷提高。總之,火力發(fā)電廠抓好鍋爐防磨防爆工作,可以大大減少鍋爐四管的爆漏,使鍋爐長周期安全經(jīng)濟運行。