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        屏式過熱器爆管原因分析及處理

        2019-11-23 05:49:00李永華馮建龍
        科技風(fēng) 2019年29期
        關(guān)鍵詞:過熱器鍋爐措施

        李永華 馮建龍

        摘 要:主要對邯鋼西區(qū)自備熱電廠燃?xì)忮仩t的屏式過熱器連續(xù)發(fā)生3次爆管事故的原因,從工藝設(shè)備和控制兩個(gè)方面進(jìn)行分析,并采取了一些改進(jìn)措施,有效避免了此類事故的再次發(fā)生,為鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了重要保障。

        關(guān)鍵詞:鍋爐;過熱器;爆管;措施

        1 概述

        邯鋼公司西區(qū)自備熱電廠總裝機(jī)容量3×60WM,3臺鍋爐均為杭州鍋爐集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造的NG-260/9.8-Q型鍋爐:高溫高壓、單汽包、自然循環(huán)、集中下降管、采用全膜式壁前吊后支結(jié)構(gòu)形式倒“U”型布置。燃用高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣的純?nèi)济簹忮仩t。

        屏式過熱器位于在爐膛上部,直接吸收爐膛的輻射熱和高溫?zé)煔鈱α鳠幔云潦竭^熱器是在高溫和高壓環(huán)境下工作的,鍋爐在運(yùn)行中,如果過熱器管子承受的溫度超過極限值,就會發(fā)生爆管等事故。減溫水分為一級減溫和二級減溫,采用給水通過減溫器直接噴入過熱蒸汽中,調(diào)節(jié)蒸汽溫度使之不超,控制過熱器管壁溫度,防止管子過熱爆管。

        2 事故概況

        2016年1#鍋爐屏式過熱器在1個(gè)月的時(shí)間里發(fā)生了3次爆管事故,均在“U”型彎處,共計(jì)10根管。爆口特征均為:(1)長約20~30mm,有鼓包現(xiàn)象,斷面粗糙不平整,邊緣為鈍邊。(2)周圍有許多軸向裂紋。前2次爆管采取掐管措施后投運(yùn),第3次爆管,直接導(dǎo)致鍋爐被迫停爐檢修。

        3 原因分析

        3.1 設(shè)備檢查

        利用內(nèi)窺鏡對屏式過熱器上聯(lián)箱進(jìn)行仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)12組集箱24塊隔板中的13塊存在傾倒和裂開的情況,隔板在安裝施工時(shí)為單面焊接,強(qiáng)度低,鍋爐投運(yùn)后,啟停次數(shù)多,導(dǎo)致隔板在熱脹冷縮的環(huán)境中,產(chǎn)生熱交變應(yīng)力,一旦其大于焊縫處的屈服極限應(yīng)力時(shí),焊縫開裂,并產(chǎn)生壓差,隨著運(yùn)行時(shí)間的增加,隔板就有裂開角度增大甚至倒掉的情況發(fā)生,隔板的損壞,導(dǎo)致“U”型彎處管子內(nèi)部蒸汽流量越來越低,最后蒸汽短路,造成管路干燒,也使得屏式過熱器管子溫度超溫爆管。

        前2次爆管采取掐管措施后,隔板傾倒導(dǎo)致同組集箱沒有掐斷的管子由于蒸汽短路,管路干燒,再次發(fā)生爆管。另外,根據(jù)爆口特征分析,屏式過熱器管子也是由于長時(shí)間超溫導(dǎo)致爆管。

        3.2 管壁溫度檢測點(diǎn)工作異常

        (1)屏式過熱器管壁測溫點(diǎn)熱電偶固定塊小,使用長05mΦ4mm的K型熱電偶,由于過熱器管壁溫過高和存在振動(dòng),導(dǎo)致熱電偶有燒爆、固定塊脫焊和熱電偶從固定塊脫落的情況出現(xiàn),使得過熱器管壁溫度測量不準(zhǔn)確。

        (2)熱電偶接線盒位于過熱器管子之間,熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線全部鋪設(shè)在過熱器管子中間的橋架,走向過熱器平臺西側(cè)。過熱器保溫棉外白鐵皮溫度特別高,導(dǎo)致熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線絕緣層燒壞,也會導(dǎo)致過熱器管壁溫度測量不準(zhǔn)確。

        橋架所在位置空間狹小,溫度太高,屏式過熱器管壁溫度監(jiān)測顯示異常時(shí),檢修人員無法進(jìn)入檢修。只有到冬季鍋爐停爐時(shí),才能進(jìn)行檢修。由于爆管管壁溫度測點(diǎn)測量不準(zhǔn)確,崗位人員無法對其進(jìn)行監(jiān)控,就失去了參考依據(jù),無法對過熱器的運(yùn)行狀況做出調(diào)整和判斷,導(dǎo)致屏式過熱器一直處于沒有監(jiān)控的狀態(tài)下超溫運(yùn)行爆管。

        3.3 減溫水不能投自動(dòng)

        一級減溫水作為粗粗略調(diào)節(jié),噴水量決定于減溫器前的蒸汽參數(shù),并保證屏式過熱器管壁溫度不超過允許值;二級減溫水作為精細(xì)調(diào)節(jié),控制過熱器的出口汽溫在額定值。一、二級減溫水4個(gè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用英國諸伊特公司的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),型號為:JTV-64/S1825,水平安裝,由于太重,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)重心和閥門重心不同心,下垂,導(dǎo)致一、二級減溫水調(diào)節(jié)閥投自動(dòng)時(shí),由于動(dòng)作特別頻繁,經(jīng)常出現(xiàn)卡死,調(diào)節(jié)閥不能動(dòng)作的現(xiàn)象,減溫水流量不能調(diào)節(jié)的問題,使得過熱器的一、二級減溫水調(diào)節(jié)系統(tǒng)失去控制功能,導(dǎo)致過熱器溫度不能得到有效控制。

        4 改進(jìn)措施

        (1)對屏式過熱器13塊損壞的隔板,更換為新隔板,然后對24塊隔板全部加裝三角形限位擋板,并進(jìn)行加固處理。對隔板傾倒的2組的換熱管進(jìn)行全部更換,以消除由于之前超溫已經(jīng)老化的鋼管發(fā)生爆管的隱患。

        (2)確保過熱器溫度測點(diǎn)準(zhǔn)確。制作12個(gè)固定管璧測溫點(diǎn)的熱電偶固定塊,孔徑為Φ6mm,安裝有夾緊熱電偶的螺絲,用以替換原來的8屏式過熱器壁溫和4個(gè)一級過熱器熱端出口壁溫的熱電偶固定塊。用6米或3米的熱電偶代替原來0.5米熱電偶。另外,對一級過熱器冷端進(jìn)口、出口和熱段進(jìn)口的8個(gè)蒸汽溫度測點(diǎn)全部更換為長熱電偶,把熱電偶的接線盒就近分別固定在過熱器平臺的東西兩側(cè)。用耐高溫補(bǔ)償導(dǎo)線代替普通補(bǔ)償導(dǎo)線,并更改線路走向,繞平臺外側(cè)走線,使補(bǔ)償導(dǎo)線遠(yuǎn)離高溫區(qū)域。消除了由于過熱器溫度高,導(dǎo)致補(bǔ)償導(dǎo)線燒壞的隱患,達(dá)到隨時(shí)可以對過熱器溫度進(jìn)行檢修的目的。過熱器多個(gè)溫度測點(diǎn)測量準(zhǔn)確可靠,互為參考,實(shí)現(xiàn)崗位對過熱器日常運(yùn)行狀態(tài)的準(zhǔn)確分析和判斷,一旦出現(xiàn)溫度出現(xiàn)異常情況,可以及時(shí)做出調(diào)整。

        (3)一、二級減溫水4個(gè)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行移位改造;把閥門移位到水平直管段上,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由水平安裝改為垂直安裝,解決了閥門和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)重心不同心,調(diào)節(jié)閥經(jīng)常發(fā)生卡死的問題,實(shí)現(xiàn)減溫水調(diào)節(jié)閥可以投自動(dòng),過熱器不超溫的目的。

        5 結(jié)語

        通過對1#鍋爐屏式過熱器進(jìn)行隔板加固、壁溫和減溫水調(diào)節(jié)閥進(jìn)行改造,然后在2#和3#鍋爐大修時(shí),逐步進(jìn)行同樣的改造。三年多來,過熱器沒有再發(fā)生爆管事故,為鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。

        參考文獻(xiàn):

        [1]白鳳臣.工業(yè)鍋爐設(shè)備與運(yùn)行[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2016,(12).

        [2]周文.鍋爐屏式過熱器爆管原因[J].中國特種設(shè)備安全,2011(1):60-61.

        [3]徐巧生.某600MW超臨界鍋爐屏式過熱器爆管原因分析[J].江蘇電機(jī)工程,2012(5):72-75.

        作者簡介:李永華(1983-),男,河北石家莊井陘縣人,本科,工程師,2007年6月畢業(yè)于石家莊鐵道學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè),主要從事熱電廠儀控設(shè)備的維護(hù)工作。

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