【正文】 沿爐膛四周盤旋上升 , 均勻地分布在爐膛四周 , 在任一高度所有管子的受熱幾乎相同 , 故比較適用于變壓運(yùn)行。 超臨界直流爐的水冷壁主要采用螺旋式水冷壁管型和一次垂直上升管屏式。在 85 %～ 37 %負(fù)荷 , 采用變壓運(yùn)行 , 蒸汽壓力隨負(fù)荷降低而降低 , 汽輪機(jī)進(jìn)口汽壓由 降低到 。 h) 36. 80 33. 37 33. 820 29. 658 38 29. 8 發(fā)電煤耗/ g h) , 供電效率為 39. 5 % , 熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)明顯 優(yōu)于同容量亞臨界機(jī)組。 經(jīng)濟(jì)性 超臨界機(jī)組雖然沒有汽包耗鋼量減少 , 但過熱器、再熱器采用高級(jí)合金鋼 , 閥門價(jià)格也提高 , 故總成本增加。 2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 可靠性 美國和前蘇聯(lián)在 發(fā)展超臨界機(jī)組的初期 , 由于缺乏經(jīng)驗(yàn) , 設(shè)計(jì)和運(yùn)行都存在問題 , 機(jī)組可靠性低。如元寶山電廠 600 MW亞臨界參數(shù)鍋爐采用的是本生型強(qiáng)制循環(huán)直流爐 。在“八五”期間以亞臨界的 300～ 600 MW 機(jī)組為主 , 從“九五”開始逐步過渡為 600 MW機(jī)組為主 , 并要發(fā)展 1000 MW 機(jī)組。為了緊跟世界上較為先進(jìn)的凈效率在 45%～ 47%的超臨界機(jī)組，我國將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，引進(jìn)國 外成熟先進(jìn)技術(shù)，發(fā)揮國內(nèi) 14 生產(chǎn)制造能力，以降低電廠造價(jià)，并通過引進(jìn)技術(shù)的消化、吸收，縮小我國與先進(jìn)國家的差距。根據(jù)我國 1994年可靠性管理中心報(bào)告資料，我國當(dāng)時(shí) 6臺(tái) 600 MW機(jī)組中，石洞口二廠 I﹟﹑ 2﹟機(jī)組的等效可用率分別為 %和 %，強(qiáng)迫停機(jī)率為 %和 %，為國內(nèi) 600 MW機(jī)組的第一、第二名。 (4)大型超臨界單軸 900 MW(百萬千瓦級(jí) )機(jī)組汽輪發(fā)電機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究 :包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子裝配結(jié)構(gòu)件應(yīng)力水平、配合要求及材料選擇，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通風(fēng)選擇，勵(lì)磁方式，軸系、振動(dòng)及汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)聯(lián)接的 分析，定、轉(zhuǎn)子絕緣結(jié)構(gòu) 。 (5)屏式過熱器管間長度一致，使受熱偏差、結(jié)構(gòu)偏差和流量偏差減小。蒸汽參數(shù)越高，也需要采用高性能的金屬材料，造價(jià)也高 。 加熱器 過熱器 水冷壁 省煤器 水位控制 閥 給水泵 除氧器 擴(kuò)容器 去凝汽器 排水閥 圖 1 帶擴(kuò)容器的啟動(dòng)系統(tǒng) 8 當(dāng)然最大的質(zhì)量流 速降低不只與啟動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)，同時(shí)也和采用內(nèi)螺紋管、螺旋管傾角增大和采用多種減小熱偏差的措施有關(guān)。 s) , MCR時(shí)達(dá)到 2800 kg/ (㎡ s)，國內(nèi)亞臨界鍋爐的運(yùn)行證明這種水冷壁在質(zhì)量流速為 1000 kg/(㎡ 但在高熱強(qiáng)度區(qū)域采用耐溫能力較高的合金管 15CrMoG，同時(shí)采用熱偏差較小的旋流式燃燒器對(duì)沖布置方式以及用內(nèi)螺北京巴威有限公司 Φ 35 X 6 50 598 1 2412 15CrMoG SA213 T12 內(nèi)螺紋 光管 三井巴布科克有限公司 Φ 38 X 51.1 492 1 2 150 SA213 T12 內(nèi)螺紋 光管 上海鍋爐廠有限公司 Φ.35 54 326 3 085 1 047 SA213 T12 光管 6 紋管的多項(xiàng)措施并舉，以保證安全裕度。 (m2另一個(gè)是高效超臨界機(jī)組 (High Efficiency Supercritical Cycle)，通常也稱為超超臨界機(jī)組(Ultra Supercritical)或者高參數(shù)超臨界機(jī)組 (Advanced Supercritical)，其主蒸汽壓力為 ～ ，主蒸汽和再熱蒸汽溫度為 580～ 600 ℃。此外，煤炭產(chǎn)地與高用電負(fù)荷地區(qū)相分隔，導(dǎo)致煤炭的運(yùn)輸一直是制約電力工業(yè)發(fā)展的重要因素。 1 分類號(hào) 安徽電氣工程學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題目 600MW 超臨界鍋爐四管泄露運(yùn)行檢修問題分析 系部 動(dòng)力工程系 專業(yè) 火電廠集控運(yùn)行 姓名 班級(jí) 12 集控 指導(dǎo)教師 職稱 教授 論文報(bào)告提交日期 20xx 年 5 月 安徽電氣工程學(xué)院 摘要 隨著電力形勢的發(fā)展，超臨界發(fā)電機(jī)組以其經(jīng)濟(jì)性、可靠性、運(yùn)行靈活性，成為我國電力生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨 勢。但可采量及開采能力受一定條件的限制，我國的煤炭供需矛盾仍很突出，并將隨火電的發(fā)展而進(jìn)一步擴(kuò)大。超臨界機(jī)組一般可分為兩個(gè)層次 :一 個(gè)是常規(guī)超臨界機(jī)組 (Conventional Supercritical)，其主蒸汽壓力一般為 ，主蒸汽和再熱蒸汽溫度為 540～ 560 ℃ 。 表 1 螺旋管圈水冷壁結(jié)構(gòu) 供貨單位 管徑/mm 節(jié)距/mm 螺旋管數(shù) / 螺旋傾角/℃ 盤旋圈數(shù) 質(zhì)量流速/kg降低質(zhì)量流速，就要增加管屏寬度，兩者對(duì)減輕熱偏差都不利。垂直管屏內(nèi)螺紋管水冷壁技術(shù)可以降低質(zhì)量流速，新一代超臨界鍋爐水冷壁的質(zhì)量流速已經(jīng)降低到 2 150 kg/(㎡國內(nèi)石洞口電廠超臨界鍋爐采用帶擴(kuò)容器的啟動(dòng)系統(tǒng)，水冷壁為光管，最低質(zhì)量流速設(shè)計(jì)值為 980 kg/ (㎡ s)。 4 金屬材料 超臨界機(jī)組的主要技術(shù)特征是隨著蒸汽參數(shù)的大幅度提高，鍋爐、汽輪機(jī)、蒸汽管道、高壓加熱器等需要采用新材料，以提高耐高溫、抗蠕變能力和承受超臨界壓力的強(qiáng)度，并減小壁厚，提高機(jī)組對(duì)快速負(fù)荷變化的適應(yīng)能力。 (4)合理選擇各集箱內(nèi)徑，在進(jìn)口集箱設(shè)計(jì)節(jié)流孔 。 (3)大型超臨界汽輪機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究 :包括超臨界機(jī)組轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性，固體顆粒沖蝕特性和防護(hù)措施，末級(jí)長葉片振動(dòng)應(yīng)力和疲勞壽命，高溫高壓部件溫度場、應(yīng)力場和蠕變疲勞壽命 。經(jīng) 過一段時(shí)間的運(yùn)行之后，我國已積累了常規(guī)超臨界機(jī)組較好的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。國際上超臨界機(jī)組的發(fā)展已經(jīng)歷了 40余年，無論從理論上還是從實(shí)際應(yīng)用來講，都有了相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，有較為成熟的設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。 第三節(jié) 600MW 超臨界鍋爐與亞臨界機(jī)組比較 隨著國民經(jīng)濟(jì)和電力負(fù)荷的迅速增長 , 電網(wǎng)容量將隨之增長 , 必須采用大容量、高參數(shù)機(jī)組。如采用亞臨界參數(shù) , 則直流爐、自然循環(huán)和控制循環(huán)汽包爐都是可選用的方案。石洞口二廠兩臺(tái) 600 MW超界參數(shù)鍋爐采用的是超臨界螺旋管圈直流鍋爐 , 過熱蒸汽 (鍋爐出口 ) 壓力為 , 溫度為 541 ℃ , 中間再熱級(jí)數(shù)為一次 ,再熱蒸汽溫度為 569 ℃。目前運(yùn)行的超臨界機(jī)組的運(yùn)行可靠性已經(jīng)不低于亞臨界機(jī)組的數(shù)值 , 有的甚至還要更高一些。 石洞口二廠兩臺(tái) 600 MW超臨界機(jī)組兩臺(tái)機(jī)組 1996 年平均供電煤耗為 311 g/ (kW h) 1 314 314 354 355 324 328 1996 等效可用系數(shù) / % 90. 38 83. 47 82. 82 76. 20 85. 5 67. 98 發(fā)電量 / 105 (MW例如石洞口二廠的 600 MW機(jī)組 , 在 85 %負(fù)荷以上 , 采用定壓運(yùn)行 , 保持汽輪機(jī)進(jìn)口汽壓為 。鍋爐汽包的工作水位比一般自然循環(huán)鍋爐低 , 可運(yùn)行 19 范圍達(dá) 300 mm, 這是因?yàn)橛醒h(huán)水泵來產(chǎn)生循環(huán)動(dòng)力 , 水位已不是產(chǎn)生循環(huán)動(dòng)力的重要因素 , 而且給水直接引入下降管入口處 , 欠焓較大 , 水位低時(shí)該處亦不易產(chǎn)生汽化。水冷壁采用光管焊成膜式壁從冷灰斗盤旋上升 , 到爐膛出口折焰角中間集箱 , 然后有集箱引入上部垂直上升水冷壁 , 另一部分引入折焰角 , 然后全部進(jìn)入置于前墻的汽水分離器。根據(jù)美國經(jīng)驗(yàn) , 采用 5%小旁路系統(tǒng) , 可使鍋爐熱態(tài)啟動(dòng)從點(diǎn)火到汽機(jī)沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)僅 40 min 即可完成。當(dāng)負(fù)荷到 37 %MCR 時(shí) , 汽水分離器由濕態(tài)切換到干態(tài)。汽機(jī)沖轉(zhuǎn)后帶上少量負(fù)荷時(shí) , 隨著汽機(jī)進(jìn)汽量的增加 , 高壓旁路閥逐漸關(guān)小。 4．結(jié)束語 經(jīng)過 40 多年的不斷完善和發(fā)展 , 超臨界機(jī)組的發(fā)展已進(jìn)入成熟和實(shí)用階段 , 運(yùn)行可靠性和熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)不低于亞臨界機(jī)組 , 運(yùn)行靈活性也大為提高。 圖 6 國內(nèi)超臨界鍋爐生產(chǎn)廠家鍋爐比較表 第三章 超臨界鍋爐四管泄露問題概述 水的臨界壓力為 ,臨界溫度為 ℃ .在臨界點(diǎn)上，水與汽的參數(shù)完全相同 ， 兩者的差別消失 。 第一種情況管子內(nèi)進(jìn)入異物主要是基建安裝時(shí)造成 ,短時(shí)間內(nèi)就發(fā)生爆管 。 爆破口特征為 ： 爆破口外壁顏色較深 ， 表面有多道蠕變縱向裂紋 ， 爆破口處無 明顯脹粗 ， 邊緣減薄不明顯 。 5. 異種鋼接頭失效造成爆管 某直流爐過熱器的異種鋼焊口布置在爐頂 ， 珠光體鋼12CrlMoV和奧氏體鋼 12Cr18Ni12Ti， 兩種鋼的耐熱能力相差很大 ， 當(dāng)爐 內(nèi)管出現(xiàn)過熱時(shí)一定首先體現(xiàn)出 12CrlMoV材質(zhì)脹粗過熱和泄漏 ， 因此檢查爐內(nèi)異種鋼過熱器超溫情況時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查熱室中的異種鋼焊口及 12CrlMoV管材的過熱和脹粗。 第二節(jié) 四管泄露問題檢修及預(yù)防的主要措施 1. 解決鍋爐四管泄漏方法 設(shè)計(jì)與材質(zhì)選用 超臨界機(jī)組高壓蒸汽管道 、 過熱器 、 再熱器 、 水冷壁 、 聯(lián)箱等部件的工作條件相對(duì)較為苛刻 ， 對(duì)材料要求也比較嚴(yán)格 ，其常見的典型失效機(jī)制最主要表現(xiàn)為蠕變 ： 疲勞 、 腐蝕和磨損等 。 (3)受蒸汽吹灰器的汽流沖擊的管子及水冷壁或包墻管上開孔裝吹灰器部位的近鄰管排 。 (2)做好停爐防腐工作 ， 防止過熱器 、 再熱器彎頭積水造成停運(yùn)期間腐蝕 。 （ 4) 折焰角處吊掛管由 95 根規(guī)格為 ∮ 76 mm mm 、材料為15CrMoG 的管組成。 末級(jí)過熱器左數(shù)第 15 排、內(nèi)數(shù)第 2 管泄漏 , 損壞 12 根管。 本次泄漏發(fā)生后 , 對(duì)屏式過熱器、末級(jí)過熱器、高溫再熱器、尾部低溫再熱器、低溫過熱器、省煤器、水冷壁進(jìn)行了全面檢查。其中 , 懸吊管原材料規(guī)格為 ∮ mm , 材質(zhì)為 15CrMoG。 (2) 根據(jù)圖紙要求采用雙面密封 , 提高焊縫強(qiáng)度 , 增強(qiáng)抗疲勞斷裂的能力。 (2) 懸吊管穿過水冷壁采用剛性焊接密封形式 ,設(shè)計(jì)上存在不