【正文】 (2) 懸吊管穿過水冷壁采用剛性焊接密封形式 ,設計上存在不合理處。其中 , 懸吊管原材料規(guī)格為 ∮ mm , 材質為 15CrMoG。 末級過熱器左數(shù)第 15 排、內數(shù)第 2 管泄漏 , 損壞 12 根管。 (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期間腐蝕 。 第二節(jié) 四管泄露問題檢修及預防的主要措施 1. 解決鍋爐四管泄漏方法 設計與材質選用 超臨界機組高壓蒸汽管道 、 過熱器 、 再熱器 、 水冷壁 、 聯(lián)箱等部件的工作條件相對較為苛刻 ， 對材料要求也比較嚴格 ，其常見的典型失效機制最主要表現(xiàn)為蠕變 ： 疲勞 、 腐蝕和磨損等 。 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 。 圖 6 國內超臨界鍋爐生產廠家鍋爐比較表 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 ℃ .在臨界點上，水與汽的參數(shù)完全相同 ， 兩者的差別消失 。汽機沖轉后帶上少量負荷時 , 隨著汽機進汽量的增加 , 高壓旁路閥逐漸關小。根據美國經驗 , 采用 5%小旁路系統(tǒng) , 可使鍋爐熱態(tài)啟動從點火到汽機沖轉并網僅 40 min 即可完成。鍋爐汽包的工作水位比一般自然循環(huán)鍋爐低 , 可運行 19 范圍達 300 mm, 這是因為有循環(huán)水泵來產生循環(huán)動力 , 水位已不是產生循環(huán)動力的重要因素 , 而且給水直接引入下降管入口處 , 欠焓較大 , 水位低時該處亦不易產生汽化。 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目前運行的超臨界機組的運行可靠性已經不低于亞臨界機組的數(shù)值 , 有的甚至還要更高一些。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。國際上超臨界機組的發(fā)展已經歷了 40余年，無論從理論上還是從實際應用來講，都有了相當?shù)幕A，有較為成熟的設計、制造、建設和運行經驗。 (3)大型超臨界汽輪機關鍵技術研究 :包括超臨界機組轉子動力特性，固體顆粒沖蝕特性和防護措施，末級長葉片振動應力和疲勞壽命，高溫高壓部件溫度場、應力場和蠕變疲勞壽命 。 4 金屬材料 超臨界機組的主要技術特征是隨著蒸汽參數(shù)的大幅度提高，鍋爐、汽輪機、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度，并減小壁厚，提高機組對快速負荷變化的適應能力。國內石洞口電廠超臨界鍋爐采用帶擴容器的啟動系統(tǒng)，水冷壁為光管，最低質量流速設計值為 980 kg/ (㎡降低質量流速，就要增加管屏寬度，兩者對減輕熱偏差都不利。超臨界機組一般可分為兩個層次 :一 個是常規(guī)超臨界機組 (Conventional Supercritical)，其主蒸汽壓力一般為 ，主蒸汽和再熱蒸汽溫度為 540～ 560 ℃ 。 1 分類號 安徽電氣工程學院 畢 業(yè) 設 計（論 文） 題目 600MW 超臨界鍋爐四管泄露運行檢修問題分析 系部 動力工程系 專業(yè) 火電廠集控運行 姓名 班級 12 集控 指導教師 職稱 教授 論文報告提交日期 20xx 年 5 月 安徽電氣工程學院 摘要 隨著電力形勢的發(fā)展，超臨界發(fā)電機組以其經濟性、可靠性、運行靈活性，成為我國電力生產技術的發(fā)展趨 勢。另一個是高效超臨界機組 (High Efficiency Supercritical Cycle)，通常也稱為超超臨界機組(Ultra Supercritical)或者高參數(shù)超臨界機組 (Advanced Supercritical)，其主蒸汽壓力為 ～ ，主蒸汽和再熱蒸汽溫度為 580～ 600 ℃。 但在高熱強度區(qū)域采用耐溫能力較高的合金管 15CrMoG，同時采用熱偏差較小的旋流式燃燒器對沖布置方式以及用內螺北京巴威有限公司 Φ 35 X 6 50 598 1 2412 15CrMoG SA213 T12 內螺紋 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 紋管的多項措施并舉，以保證安全裕度。 s) , MCR時達到 2800 kg/ (㎡蒸汽參數(shù)越高，也需要采用高性能的金屬材料，造價也高 。 (4)大型超臨界單軸 900 MW(百萬千瓦級 )機組汽輪發(fā)電機關鍵技術研究 :包括發(fā)電機轉子裝配結構件應力水平、配合要求及材料選擇，發(fā)電機轉子通風選擇，勵磁方式，軸系、振動及汽輪機、發(fā)電機聯(lián)接的 分析，定、轉子絕緣結構 。為了緊跟世界上較為先進的凈效率在 45%～ 47%的超臨界機組，我國將在超臨界和超超臨界機組的研究、設計和制造能力的形成和提高上加大投人，引進國 外成熟先進技術，發(fā)揮國內 14 生產制造能力，以降低電廠造價，并通過引進技術的消化、吸收，縮小我國與先進國家的差距。如元寶山電廠 600 MW亞臨界參數(shù)鍋爐采用的是本生型強制循環(huán)直流爐 。 經濟性 超臨界機組雖然沒有汽包耗鋼量減少 , 但過熱器、再熱器采用高級合金鋼 , 閥門價格也提高 , 故總成本增加。 h) 36. 80 33. 37 33. 820 29. 658 38 29. 8 發(fā)電煤耗/ g 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。 超臨界直流鍋爐啟動時要求保證從啟動到 MCR 全過程的安全性 , 防止亞臨界參數(shù)下的膜態(tài)沸騰和超臨界參數(shù)下的管壁超溫以及沿寬度方向上的溫度偏差。當汽機主調門開度達到 90 %時 , 高壓旁路閥門全關 , 當鍋爐蒸汽壓力超過預定的安全值時 ,可通過特殊的控制回路將旁路閥快速打開 , 起到鍋爐安全閥的作用 , 故鍋爐過熱器不另設安全閥。 超 臨界鍋爐工作在超臨界壓力范圍內 ， 水冷壁與過熱器的功能類似 ， 水冷壁熱偏差導致流量偏差擴大 、 偏差管內工質熱物理特性劇烈變化 ， 進而產生流量偏差和傳熱特性惡化 ， 致使水冷壁壁溫偏差增大 。 2． 材質不良導致發(fā)生爆管 超臨界鍋爐機組材質規(guī)格繁多 ， 如某電廠鍋爐一級屏式過熱器材質為 12CrlMoV， 二級屏式過熱器 、 三級屏式過熱器材質為 12Cr18Ni12Ti,二級對流過熱器 、 二級對流再熱器材質為12Cr18Ni12Ti， 水冷壁材質為 12CrlMoV,一級對流再熱器材質為12CrlMoV,一級對流過熱器材質為 12CrlMoV,省煤器材質為 CT20,如基建安裝時由于檢驗把關不嚴導致材質錯用 ， 則很容易發(fā)生爆管問題 ， 爆管宏觀特征為爆破口異常劇烈 ， 破口呈大喇叭狀 ，邊緣粗鈍 ， 為典型脆 性斷裂。 因此 ， 機組用熱 強鋼應滿足以下幾個基本方面的要求 :①500～ 600 ℃ 的工況下應具有足夠高的高溫蠕變強度 、 持久強度和熱疲勞強度；②具有良好的高溫組織穩(wěn)定性； ③ 具有良好的高溫抗氧化性 ， 耐腐蝕性 ； ④ 具有良好的冷加工性能和焊接性能 。 (3)采用汽輪機啟動旁路系統(tǒng)對氧化皮進行吹掃 ， 在機組啟動初期利用機組本身的一 、 二級旁路系統(tǒng)對鍋爐過熱器 !再熱器 30 進行蒸汽吹管 ， 通過監(jiān)測凝結水中鐵含量的變化判斷是否有氧化皮脫落 。 通過對屏式過熱器、末級過熱器全面檢查 , 發(fā)現(xiàn)屏式過熱器左數(shù)第 30 排、內數(shù)第 5 根管 , 末級過熱器入口左數(shù) 15 排、內數(shù)第 5 根和第 9 根管有脹粗 , 進行換管處理 。末級過熱器管原材料規(guī)格為 ∮ mm mm , 材質為 SA2213TP347H。此外 , 密封焊處設計間隙較小 , 客觀上造成施工單位施焊時易直接焊在管子上引起拉裂。經過現(xiàn)場檢查并結合斷口宏觀分析 , 爆口在爆破過程中存在激烈塑性 變形及整管 T91 側均有脹粗 , 離爆口 2 m 入口 T91 側 , 脹粗約 4 % , 結合屏式過熱器和末級過熱器聯(lián)箱內異物 , 判定此次過熱器爆管為管內異物節(jié)流導致的短時超溫所致。 爆破原因查找和分析 (1)原材料質量核查 對爆破的末級過熱器、高溫再熱器、懸吊管及折焰角水冷壁管進行光譜核查 , 使用材料與設計相符。檢查發(fā)現(xiàn) , 末級過熱器管、高溫再熱器管、水冷圖 7 爆口形狀圖 32 壁吊掛管均有泄漏、損壞 , 即末級過熱器左數(shù)第 16 排、內數(shù)第1 管泄漏 , 損壞 4 根管 。 但機組大修停爐時快速停爐冷卻 ， 使氧化皮盡快脫落在大修期間得到一次徹底清除 。 (5)聯(lián)合的裂紋沿熔合線擴展 ， 最終導致接頭斷裂 。 當堆積物數(shù)量較多時 ， 造成管壁超溫引起爆管 。 圖 5 國產超 臨界鍋爐常見事故統(tǒng)計 哈爾濱鍋爐廠、上海鍋爐廠、東方鍋爐廠是國內最大的三超臨界鍋爐常見事故統(tǒng)計四管爆漏燃燒問題超溫及熱偏差問題0123456789哈爾濱鍋爐廠 上海鍋爐廠 東方鍋爐廠國內鍋爐廠家鍋爐比較表出現(xiàn)事故鍋爐數(shù) 24 家鍋爐生產廠家，代表國內鍋爐發(fā)展的最高水平，我們通過對所調查的幾十家電廠鍋爐發(fā)生事故次數(shù)的比較，統(tǒng)計了三家電廠鍋爐事故率，對三家鍋爐廠做了簡單的比較，見圖 6，由于三家鍋爐產量及所調研資料的不足，此表有一定的缺憾，僅供參考。 21 石洞口二廠鍋爐設有 100 %容量的高壓旁路和 65 %容量的低壓旁路 , 兩級旁路串 聯(lián) , 這是歐洲國家采用的典型系統(tǒng)。該旁路可提高過熱器出口溫度并限制蒸汽壓力的上升速度 , 使蒸汽參數(shù)可較快地達到 20 汽機沖轉要求?？紤]到亞臨界參數(shù)下汽包壁厚增加 , 起停過程中上下壁溫差值較大因而限制起停速度 , 汽包壁采取上下不等壁厚結構 ,