李水發(fā)

（福建晉江天然氣發(fā)電有限公司 福建晉江 362251）

1 介紹

某廠(chǎng)4 臺(tái)機(jī)組為F 級(jí)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，采用單軸布置，屬于GE STAG 109FA SS(S109FA)系列。燃?xì)廨啓C(jī)由美國(guó)GE 公司生產(chǎn)，型號(hào)為PG9351FA，余熱鍋爐是4×350 MW燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組配套設(shè)備，由杭州鍋爐集團(tuán)公司引進(jìn)美國(guó)NOOTER/ERIKSEN 公司全套燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)制造的［1-2］。余熱鍋爐為三壓、再熱、臥式、無(wú)補(bǔ)燃、自然循環(huán)燃機(jī)余熱鍋爐，鍋爐本體受熱面采用N/E 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)模塊結(jié)構(gòu)，由垂直布置的順列螺旋鰭片管和進(jìn)出口集箱組成，以獲得最佳的傳熱效果和最低的煙氣壓降。安全閥是受控鍋爐與災(zāi)難性爆炸之間的最后一道安全防護(hù)裝置［3］。當(dāng)系統(tǒng)壓力過(guò)高時(shí)，閥門(mén)入口壓力上升，直至由系統(tǒng)壓力施加在閥瓣上的力大于彈簧產(chǎn)生的力［4-5］。這會(huì)引起安全閥突然動(dòng)作或打開(kāi)，釋放出多余蒸汽，直到系統(tǒng)壓力降到所要求的壓力。1700 型安全閥代表著減壓閥門(mén)的工藝水準(zhǔn)，除了其背壓輔助關(guān)閉特性外，此類(lèi)閥門(mén)還有一輔助壓力和溫度穩(wěn)定特性。在集汽箱設(shè)置溫度表、壓力表和安全閥等必要的附件和儀表配置，以供鍋爐運(yùn)行時(shí)監(jiān)督、控制用。鍋爐高壓過(guò)熱蒸汽集箱安全閥設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 鍋爐高壓過(guò)熱蒸汽集箱安全閥設(shè)計(jì)參數(shù)

2 鍋爐高壓過(guò)熱蒸汽集箱安全閥導(dǎo)軌裂紋臨時(shí)處理

2.1 故障現(xiàn)象

2022 年6 月30 日14：35，點(diǎn)檢員在點(diǎn)檢時(shí)發(fā)現(xiàn)3 號(hào)余熱鍋爐高壓過(guò)熱蒸汽集箱安全閥啟座，排汽管發(fā)出呼呼的聲響，現(xiàn)場(chǎng)檢看高壓過(guò)熱器集箱就地壓力表顯示為10.56 MPa，立即匯報(bào)值長(zhǎng)，14：55 對(duì)余熱鍋爐高壓過(guò)熱蒸汽集箱安全閥在線(xiàn)調(diào)整，打開(kāi)安全閥閥罩及手動(dòng)裝置，對(duì)安全閥調(diào)整螺母進(jìn)行旋緊，約加壓力0.06 MPa，安全閥累計(jì)壓力1.62 MPa，此時(shí)安全閥回座，設(shè)備恢復(fù)正常狀態(tài)；6 月30 日23：25，機(jī)組解列停機(jī)。7 月1 日06：25，3 號(hào)機(jī)組調(diào)峰啟動(dòng)運(yùn)行，08：40 點(diǎn)檢員在設(shè)備巡檢時(shí)用點(diǎn)溫槍對(duì)安全閥出口管道進(jìn)行測(cè)量顯示95℃，確定安全閥有內(nèi)漏現(xiàn)象，將情況匯報(bào)值長(zhǎng)。

7 月5 日，安排3 號(hào)機(jī)組余熱鍋爐高壓過(guò)熱蒸汽集箱安全閥解體檢修，在安全閥解體后發(fā)現(xiàn)安全閥閥芯有點(diǎn)蝕和閥座有刮痕現(xiàn)象，對(duì)安全閥閥芯和閥座進(jìn)行研磨，用紅丹進(jìn)行密封檢查，密封接觸面在70%～80%之間，對(duì)閥芯和閥座進(jìn)行回裝，此時(shí)發(fā)現(xiàn)閥座上的導(dǎo)套有裂紋，如圖1 所示；將安全閥導(dǎo)軌取出，用除銹劑進(jìn)行清理導(dǎo)軌與安全閥閥間雜物后導(dǎo)軌還是紋絲不動(dòng)，用銅棒輕輕敲擊，安全閥導(dǎo)軌從裂紋處斷開(kāi)，如圖2所示。

圖1 安全閥導(dǎo)軌隱藏裂紋

圖2 安全閥導(dǎo)軌裂紋斷開(kāi)

2.2 3 號(hào)余熱鍋爐高壓過(guò)熱蒸汽集箱安全閥導(dǎo)軌臨時(shí)處理過(guò)程

因電廠(chǎng)倉(cāng)庫(kù)沒(méi)有同類(lèi)型號(hào)的導(dǎo)軌備件，詢(xún)問(wèn)同行電廠(chǎng)也沒(méi)有同型號(hào)備件，備件臨時(shí)采購(gòu)需要5 d 時(shí)間。由于正值迎峰度夏期間，省調(diào)隨時(shí)將機(jī)組安排啟動(dòng)運(yùn)行。經(jīng)過(guò)綜合考慮，先將安全閥的閥芯閥座研磨合格后先回裝，待備件采購(gòu)到位再更換備件，如圖3 和圖4 所示。由于安全閥的密封面寬度在3 mm左右，斷裂導(dǎo)軌先不取出，調(diào)整中心位置作為安全閥閥芯導(dǎo)向作用，如圖5 所示，安全閥閥芯閥桿等壓蓋就位后，擰緊螺柱螺母，直到所有螺母都擰緊。初始扭矩應(yīng)依次施加在每個(gè)螺柱螺母上，再逐漸增加扭矩，直到施加最終扭矩。根據(jù)拆卸前測(cè)繪記錄好彈簧調(diào)整螺母壓緊尺寸，作為額外的預(yù)防措施，再加大壓力約0.06 MPa。為確定安全閥芯和閥座密封面，對(duì)安全閥密封面進(jìn)行常壓試驗(yàn)，在安全閥排汽區(qū)域注滿(mǎn)水，在安全閥汽腔排污管加裝透明塑料管，作為汽腔觀察水位計(jì)，做好原始注水位標(biāo)記，如圖6 和圖7 所示。經(jīng)過(guò)12 h 的靜態(tài)試驗(yàn)，從汽腔觀察水位計(jì)下降約3 mm，經(jīng)過(guò)分析安全閥閥芯和閥芯密封良好，其下降值應(yīng)為水分蒸發(fā)等因素。安全閥校驗(yàn)結(jié)果為安全閥回裝正常。

圖3 安全閥閥座研磨合格

圖4 安全閥閥芯研磨合格

圖5 裂紋導(dǎo)軌作為閥芯閥座對(duì)中標(biāo)桿

圖6 安全閥回裝閥后水壓試驗(yàn)

圖7 安全閥閥后水壓試驗(yàn)水位降表

2.3 3 號(hào)余熱鍋爐高壓過(guò)熱蒸汽集箱安全閥臨時(shí)處理運(yùn)行正常

7 月8 日，省調(diào)安排4 臺(tái)機(jī)組運(yùn)行，#3 余熱鍋爐安調(diào)峰順序啟動(dòng)運(yùn)行，09：30 機(jī)組負(fù)荷達(dá)353.6 MW，高壓主蒸汽壓力達(dá)10.4 MPa，安全閥未出現(xiàn)啟座和泄漏現(xiàn)象，各項(xiàng)指標(biāo)正常，設(shè)備運(yùn)行正常。

3 高壓過(guò)熱蒸汽集箱安全閥導(dǎo)軌裂紋原因分析

針對(duì)#3 余熱鍋爐高壓過(guò)熱蒸汽集箱安全閥導(dǎo)軌裂紋產(chǎn)生的原因裂紋事件與供應(yīng)代理商進(jìn)行了分析，主要有以下2 點(diǎn)。

（1）機(jī)組運(yùn)行10 余年，設(shè)備運(yùn)行部件疲勞，是造成安全閥導(dǎo)軌裂紋事件的根本原因。

（2）余熱鍋爐安全閥校驗(yàn)啟座，有時(shí)造成對(duì)導(dǎo)軌的沖擊［6］，加上設(shè)備的固有缺陷，是造成安全閥導(dǎo)軌裂紋事件的重要原因。

4 預(yù)控措施

（1）加強(qiáng)對(duì)安全閥實(shí)時(shí)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)安全閥出口端超過(guò)60 ℃，要及時(shí)安排做好設(shè)備解體檢查校驗(yàn)工作［7］。

（2）做好設(shè)備的備品備件儲(chǔ)備工作，做好設(shè)備的損壞預(yù)想處理方案。

5 結(jié)語(yǔ)

余熱鍋爐高壓過(guò)熱蒸汽集箱安全閥導(dǎo)軌裂紋采取了臨時(shí)快速處理措施，對(duì)于鍋爐安全閥導(dǎo)軌裂紋等問(wèn)題提出了分析和解決措施，為公司余熱鍋爐安全閥等重要輔助設(shè)備的安全運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，避免因安全閥導(dǎo)軌裂紋而產(chǎn)生被迫停機(jī)停爐的現(xiàn)象，也為同類(lèi)型機(jī)組提供了良好的分析和臨時(shí)處理經(jīng)驗(yàn)。