【正文】 ， 應(yīng)變主要集中在蠕變強(qiáng)度較低的區(qū)域 ， 即低合金母材側(cè)熔合線附近 ， 運(yùn)行一段時(shí)間后 ， 該區(qū)域內(nèi)部產(chǎn)生蠕變裂紋 ， 外部產(chǎn)生類似咬邊缺陷的溝槽。 受熱面檢修解決方法 根據(jù)超臨界機(jī)組運(yùn)行實(shí)際情況和幾年來(lái)積累的經(jīng)驗(yàn)確定檢查周期 ， 沖刷嚴(yán)重部位每年檢測(cè)一次 ， 其他部位進(jìn)行常規(guī)檢查 ，在一個(gè)大修期內(nèi)做到全部檢查一遍 。 滑停過(guò)程中控制汽溫下降率小于 ℃ ／ min平穩(wěn)下降 ， 機(jī)組負(fù)荷降至100MW以下時(shí)少用二級(jí)減溫水 。鍋爐受熱面結(jié)構(gòu)和材質(zhì)如下 : （ 1)屏式過(guò)熱器位于折焰角上方 , 共 30 片管屏 , 每屏由28 根管繞制而成 , 入口段管的設(shè)計(jì)材料為 SA213 T9規(guī)格為 mm mm( mm) , 底部和出口段管的設(shè)計(jì)材料為SA213TP347 H、規(guī)格為 ∮ mm mm 。 6 月 28 日 6 時(shí)左右 , 爐內(nèi)發(fā)生一聲較大聲響 , 然后爐內(nèi)聲音明顯增大 , 可以確認(rèn)爐內(nèi)發(fā)生管屏泄漏 。 檢修后鍋爐重新點(diǎn)火 , 不久發(fā)現(xiàn)屏式過(guò)熱器左數(shù) 29 排、內(nèi)數(shù)第 15 管超溫 , 經(jīng)確認(rèn) , 爐左數(shù)第 2排屏式過(guò)熱器發(fā)生泄漏。裂紋初始斷口呈現(xiàn)瓷狀氧化熱疲勞裂紋形態(tài) , 自外壁向內(nèi)壁環(huán)向開(kāi)裂 , 已基本裂穿 (管壁厚 1215 mm ,最大 裂紋深度達(dá) 10 mm) 。 3)未級(jí)過(guò)熱器爆破原因分析 末級(jí)過(guò)熱器左數(shù)第 15 排、內(nèi)數(shù)第 1 圈泄漏點(diǎn) (爆口在入口T91 側(cè) ) 為本次爆破第一爆點(diǎn) , 由于聯(lián)箱中存在雜物和鐵塊 , 管內(nèi)部通流不暢造成短時(shí)過(guò)熱超溫、蠕脹爆管 , 運(yùn)行中擴(kuò)展后泄漏。 (5)對(duì) 整個(gè)屏式過(guò)熱器、末級(jí)過(guò)熱器認(rèn)真進(jìn)行蠕脹測(cè)量 , 對(duì)蠕脹超標(biāo)的屏式過(guò)熱器 (2 根脹粗約 4 %) 管進(jìn)行更換 , 并對(duì) 30個(gè)屏式過(guò)熱器、末級(jí)過(guò)熱器入口小集箱進(jìn)行全面的內(nèi)窺鏡檢查 , 屏式過(guò)熱器左 17 、左 30 小集箱分別發(fā)現(xiàn) 45 mm 100 mm鐵塊和 20 mm 15 mm 的小氧化鐵塊各一個(gè) , 末級(jí)過(guò)熱器左 15 、左17 分別發(fā)現(xiàn) 20 mm 15 mm 的小鐵塊各一個(gè)。可以斷言，采用超臨界參數(shù)和機(jī)組容量的大型化將是新世紀(jì)我國(guó)火力發(fā)電廠的主要發(fā)展方向。 36 結(jié)束語(yǔ) 超臨界鍋爐機(jī)組在我國(guó)經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行 檢修實(shí)踐，一些問(wèn)題已得到了解決。 通過(guò)上述水冷壁母材拉裂及懸吊管疲勞裂紋產(chǎn)生的原因分析看 , 今后運(yùn)行中 , 該部位是應(yīng)力集中的薄弱處 , 易再次引發(fā)裂紋。其次 , 按設(shè)計(jì)要求 , 密封焊應(yīng)焊在鰭片上 , 但是因設(shè)計(jì)原因 , 懸吊管穿墻處密封焊間隙較小 , 造成部分密封直接焊在水冷壁管上 , 受力后首先拉裂管子。 爆破過(guò)程分 析 末級(jí)過(guò)熱器左 15 排內(nèi)數(shù)第 1 圈為本次爆破的第一爆點(diǎn) , 泄漏后吹損相鄰左 16 屏內(nèi)二管 , 造成該管吹損后瞬間爆破 , 由于巨大內(nèi)壓 , 管的反沖擊力將該管拉出 , 穿過(guò)高溫再熱器管屏 , 吹損相鄰高溫再熱器管 , 其中較嚴(yán)重的有 32 根 , 造成高溫再熱器管交叉破壞 , 引發(fā)二次大面積泄露 , 爐膛內(nèi)出現(xiàn)氣流擾動(dòng) , 產(chǎn)生正壓。 水冷壁吊掛管左數(shù)第43 根管泄漏 , 吊掛管左側(cè) 1 根水冷壁管泄漏 , 對(duì)其進(jìn)行更換。對(duì)這兩根管進(jìn)行換管處理 , 同時(shí)在屏式過(guò)熱器處搭設(shè)腳手架 , 對(duì)屏式過(guò)熱器管排進(jìn)行全面檢查 , 未發(fā)現(xiàn)其他脹粗等缺陷。 第三節(jié) 四管泄露問(wèn)題案例分析 一、對(duì)廣東大唐國(guó)際潮州發(fā)電廠 600 MW 超臨界機(jī)組鍋爐爆管過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)介紹 , 并對(duì)爆管原因進(jìn)行了分析 , 提出了有效的處理和預(yù)防措施 , 可供同類型機(jī)組的運(yùn)行和維修人員參考。 檢查的重點(diǎn)項(xiàng)目是 : ① 包墻過(guò)熱器鰭片焊口咬邊及頂棚過(guò)熱器對(duì)接焊口檢查； ② 爐外小管一次門前焊口 、 彎頭磨損檢查；③ 一 、 二級(jí)屏式過(guò)熱器 、 末級(jí)過(guò)熱器內(nèi)圈吹灰器附近磨損部位；④ 檢查低溫再熱 器懸吊管根部是否有異常情況 。T91抗氧化性能優(yōu)于 T22材料 ， 其允許管壁溫可在 620～ 650 ℃ 以上 。 (2)由線膨脹系數(shù)的差異引起的熱應(yīng)力和殘余應(yīng)力與正常的管運(yùn)行應(yīng)力相疊加 ， 在接頭熔合區(qū)產(chǎn)生應(yīng)力集中。 4． 因設(shè)計(jì) 、 安裝原因引起鍋爐泄漏 某電廠超臨界鍋爐在投產(chǎn)初期啟停過(guò)程中 !出現(xiàn)過(guò)幾次下輻射區(qū)水冷壁前后墻和側(cè)墻連接處水冷壁撕裂現(xiàn)象 。 第二種情況氧化物脫落造成爆管的過(guò)程為 ： 大型電站鍋爐的高溫過(guò)熱器和再熱器多為立式布置 ， 每級(jí)過(guò)熱器和再熱器由數(shù)百根豎立的 U形管并列組成 。 針對(duì)超臨界鍋爐機(jī)組四管泄漏問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)和不斷探索 ， 在設(shè)計(jì)施工 、 檢修 、 運(yùn)行等方面進(jìn)行了有益的嘗試和改進(jìn)部分問(wèn)題得到有效解決 。我國(guó)在超臨界和超超臨界機(jī)組的研究、設(shè)計(jì)和制造能力的形成和提高上加大投人，發(fā)揮國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造能力，新建了一大批超臨界機(jī)組。低壓旁路將再熱器出口蒸汽繞過(guò)汽機(jī)中低壓缸而直接排入凝汽器。石洞口電廠鍋爐采用內(nèi)置式汽水分離器。一開(kāi)始升壓就必須不間斷地向鍋爐進(jìn)水 ,維持足夠的工質(zhì)流速和壓力使受熱面得以冷卻。而螺旋管圈水冷壁只要增減螺旋上升角度 , 就可以改變管數(shù) , 在保證足夠的質(zhì)量流速的同時(shí) , 其管徑和管數(shù)可不受爐膛周界尺寸的限制 , 在管徑選用上有一定的靈活性。W公司的UP 型直流爐、 CE公司的復(fù)合循環(huán)型直流爐和 F amp。 3 鍋爐本體與主要系統(tǒng)的特點(diǎn) 超臨界機(jī)組與亞臨界機(jī)組在燃燒系統(tǒng)、過(guò)熱器和再熱器系統(tǒng)的差異不是太大 , 這里主要分析差別比較大的水冷系統(tǒng)、鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)與汽機(jī)旁路系統(tǒng)。 h) 1 299 299 333 336 308 313 供電煤耗/ 311 311 351 354 322 324 18 g 表 3 6臺(tái)機(jī)組近年的供電煤耗等有關(guān)數(shù)據(jù)表 17 年份 項(xiàng)目 石二 1 石二 2 平圩 1 平圩 2 北侖 1 北侖 2 1995 等效可用系數(shù) / % 82. 74 95. 56 81. 93 79. 48 88. 22 63. 11 發(fā)電量 / 105 (MW根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 , 對(duì)于 300～ 600 MW機(jī)組 , 低價(jià)煤地 區(qū)仍以亞臨界壓力 (17 MPa 、540/ 540 ℃ ) 較為適宜。美國(guó)《發(fā)電可用率數(shù)據(jù)系統(tǒng)》 1980 年的分析報(bào)告中 , 公布了 71 臺(tái)超臨界機(jī)組和 27 臺(tái)亞臨界機(jī)組 16 的運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) , 兩類機(jī)組的平均運(yùn)行可用率、等效可用率和強(qiáng)迫停運(yùn)率已經(jīng)沒(méi)有差別。 北侖電廠 2 號(hào)爐采用自然循環(huán)方式。本文著重對(duì) 600 MW 級(jí)超臨界與亞臨界參數(shù)鍋爐作技術(shù)比較 , 主要以石洞口二廠兩臺(tái)超臨界參數(shù)機(jī)組、平圩電廠和北侖電廠的兩臺(tái)亞臨界參數(shù)機(jī)組為討論對(duì)象。超臨界技術(shù)在優(yōu)化火電結(jié)構(gòu)方面有著特殊的作用，可以斷言，采用超 (超 )臨界參數(shù)和機(jī)組容量的大型化將是新世紀(jì)我國(guó)火力發(fā)電廠的主要發(fā)展方向。 表 2 我國(guó)已引進(jìn)的超臨界電廠主要參數(shù)統(tǒng)計(jì) 電廠名 制造廠 臺(tái)數(shù) 功率 /MW 參數(shù)/(MPa/9C/℃ ) 石洞口二廠 ABB /ER 2 600 24. 2/538/566 盤山電廠 前蘇聯(lián) 2 500 23. 54/540/540 華能南京熱電廠 前蘇聯(lián) 2 320 /540 營(yíng)口電廠 前蘇聯(lián) 2 300 伊敏電廠 前蘇聯(lián) 2 500 13 綏中電廠 前蘇聯(lián) 2 800 漳州厚石電廠 三菱 2 600 24. 6/538/566 外高橋電廠二期 西門子 /阿爾斯通 2 900 566 20xx年 11月 23日，華能沁北電廠 I﹟號(hào)機(jī)組順利通過(guò) 168 h試運(yùn)行，并正式投人商業(yè)運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制造的國(guó)產(chǎn)首臺(tái) 600 MW超臨界機(jī)組正式成功投運(yùn)。 (6)超臨界機(jī)組自動(dòng)控制關(guān)鍵技術(shù)研究 :包括超臨界機(jī)組儀表和自動(dòng)控制系統(tǒng)，超臨界機(jī)組關(guān)鍵儀表 。 新一代超臨界機(jī)組鍋爐技術(shù)發(fā)生了重要變化，主要表現(xiàn)在鍋爐水冷壁、燃燒技術(shù)、啟動(dòng)系統(tǒng)、金屬材料等，其中水冷壁技術(shù)和燃燒技術(shù)處于優(yōu)先水平。國(guó)內(nèi)運(yùn)行實(shí)踐表明，其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)是可以減小煙氣側(cè)的熱偏差。 3 燃燒技術(shù)及低污染排放 新一代超臨界鍋爐對(duì)燃燒技術(shù)提出了更高的要求，主要體現(xiàn)在所要求的燃燒設(shè)備既能滿足低負(fù)荷下不投油穩(wěn)定燃燒 (當(dāng)燃用煙煤、 30%負(fù)荷 )的要求，又要求降低 NO*的生成量，同時(shí)還要求降低燃燒器區(qū)域水冷壁的局部熱強(qiáng)度。 7 帶循環(huán)泵的啟動(dòng)系統(tǒng) 這種形式的啟動(dòng)系統(tǒng)略微復(fù)雜 (圖 2)，主要是增加了設(shè)備投資，但低負(fù)荷時(shí)的運(yùn)行調(diào)節(jié)靈活性增強(qiáng)。可見(jiàn)，也可推遲或避免超臨界壓力下類膜態(tài)沸騰發(fā)生的問(wèn)題。因此應(yīng)使并列工作的管子根數(shù)減少，管屏寬度減小，螺旋角度相應(yīng)降低，盤旋圈數(shù)略有增加。在高熱流密度區(qū)域采用內(nèi)螺紋管，可以降低水冷壁安全運(yùn)行所需的最低質(zhì)量流速。下面主要針對(duì)國(guó)內(nèi)目前采用的幾種超臨界鍋爐技術(shù)進(jìn)行分析。 第一節(jié) 超臨界機(jī)組技術(shù)分析及 我國(guó)發(fā)展超臨界機(jī)組需解決的關(guān)鍵技術(shù) 一、超臨界機(jī)組技術(shù)分析 工程熱力學(xué)將水的臨界狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)定義為 :壓力 MPa,溫度 ℃。 就超臨界鍋爐在國(guó)內(nèi)的相繼投產(chǎn)后運(yùn)行中暴露出來(lái)的四管泄漏問(wèn)題進(jìn)行深入的分析，對(duì)國(guó)內(nèi)超臨界機(jī)組自投產(chǎn)以來(lái)四管泄漏事例現(xiàn)象原因進(jìn)行了介紹，從設(shè)計(jì)安裝、檢修、運(yùn)行等方面提出了解決問(wèn)題的方法及主要檢修策略。高效超臨界技術(shù)基本思想：提高發(fā)電效率，減少燃料消耗，降低比電價(jià)并減少有害物質(zhì)的排放。當(dāng)蒸 4 汽參數(shù)值大于上述臨界狀態(tài)點(diǎn)的壓力和溫度值時(shí)，則稱其為超臨界參數(shù)。但在具體結(jié)構(gòu)上還是有較大的變化。除灰斗區(qū)域以外，所有螺旋管圈水冷壁區(qū)域內(nèi)都使用內(nèi)螺紋管。運(yùn)行中灰渣容易脫落，積灰結(jié)渣減少 。 帶大氣式擴(kuò)容器的啟動(dòng)系統(tǒng) 這種形式的啟動(dòng)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單 (圖 1)，設(shè)備投資較低，運(yùn)行操作和控制也比較簡(jiǎn)易，但低負(fù)荷調(diào)節(jié)性能較差。 s)，最大質(zhì)量流速為 2150 kg/(㎡而新技術(shù)的主要特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)在火焰內(nèi)脫氮和爐內(nèi)脫氮。 (2)各級(jí)過(guò)熱器以及各級(jí)再熱器之間集箱間的連接采用大口徑管道左右交叉 。 二．我國(guó)發(fā)展超臨界機(jī)組需解決的關(guān)鍵技術(shù) 對(duì)照國(guó)外超臨界技術(shù)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)目前的實(shí)際情況，可列出我國(guó)發(fā)展超臨界機(jī)組需解決的關(guān)鍵技術(shù)如下 : (1)超臨界機(jī)組系列選型及系統(tǒng)配置的研究 :包括超臨界機(jī)組鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、主要輔機(jī)等系列選型，超臨界機(jī)組單爐膛 無(wú)雙面水冷壁 對(duì)流熱曲線 輻射熱曲線 輻射 +對(duì)流熱偏差 對(duì)流熱曲線