【導(dǎo)讀】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。組的發(fā)展現(xiàn)況及分布情況。面提出了解決問題的方法及主要檢修策略。電效率，減少燃料消耗，降低比電價并減少有害物質(zhì)的排放。均擁有煤儲量在世界上屬中等水平。但可采量及開采能力受一。發(fā)展而進(jìn)一步擴(kuò)大。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。污染無疑具有非常重要的意義。當(dāng)水的狀態(tài)參數(shù)達(dá)到臨界點(diǎn)時，在飽和水與飽。水的臨界狀態(tài)點(diǎn)壓力時，稱之為超臨界機(jī)組。熱蒸汽溫度為580～600℃。下面主要針對國內(nèi)目前采用的幾種超臨界鍋爐技術(shù)進(jìn)行分析。內(nèi)螺紋管和增大螺旋管圈傾角且增加管屏寬度。從壓降損失來看，由于內(nèi)螺紋管增加的阻力被降低質(zhì)量。流速所抵消，水冷壁的壓降損失仍然維持在。紋管的多項措施并舉，以保證安全裕度。玉環(huán)電廠1000MW超臨界鍋爐采用這一技術(shù)。也可推遲或避免超臨界壓力下類膜態(tài)沸騰發(fā)生的問題。操作和控制也比較簡易，但低負(fù)荷調(diào)節(jié)性能較差。

　　

【正文】 , 可供同類型機(jī)組的運(yùn)行和維修人員參考。 1 設(shè)備概況 廣東大唐國際潮州發(fā)電廠 2 號爐系哈爾濱鍋爐廠引進(jìn)英國三井巴布科克能源公司 (MB) 技術(shù)生產(chǎn)的 HG21890/ 25142YM4 型鍋爐 , 為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運(yùn)行帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動系統(tǒng)的本生 (Be nson) 直流鍋爐 , 單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、π 型露天布置。鍋爐受熱面結(jié)構(gòu)和材質(zhì)如下 : （ 1)屏式過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)計材料為 SA213 T9規(guī)格為 mm mm( mm) , 底部和出口段管的設(shè)計材料為SA213TP347 H、規(guī)格為 ∮ mm mm 。 (2) 末級過熱器位于折焰角上方 , 共 30 片管屏 , 每屏由20 根管繞制而成 , 入口段管的設(shè)計材料為 SA213 T9規(guī)格為∮ ,底部和出口段管的設(shè)計材料為SA213TP347H 、規(guī)格為 ∮ mm mm 。 31 (3) 高溫再熱器共 95 屏 , 每屏采用 10 根管 ,入口段管的規(guī)格為 ∮ 57 mm 4 mm 、材料為 12Cr1MoV G , 中間段管 的規(guī)格為 ∮ 51 mm 4 mm 、材料為 SA2213 T91 , 出口段的管的規(guī)格為 ∮ 51 mm 4 mm、 材料為 SA2213 TP347 H 。 （ 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。 (5) 折焰角由 385 根規(guī)格為 ∮ mm 、材料為15CrMoG、節(jié)距為 mm 的管組成。 2 爆管經(jīng)過及處理 20xx 年 6 月 21 日鍋爐運(yùn)行過程中 , 發(fā)現(xiàn)鍋爐屏式過熱器左數(shù)第 30 排、內(nèi)數(shù)第 27 根管超溫 , 并有泄漏 報警 , 停爐冷卻降溫后 , 進(jìn)入爐內(nèi)檢查 , 發(fā)現(xiàn)屏式過熱器入口管屏內(nèi)數(shù)第 27 管泄漏 , 內(nèi)數(shù)第 28 管變形嚴(yán)重 , 爆口如圖 7 所示。對這兩根管進(jìn)行換管處理 , 同時在屏式過熱器處搭設(shè)腳手架 , 對屏式過熱器管排進(jìn)行全面檢查 , 未發(fā)現(xiàn)其他脹粗等缺陷。 20xx 年 6 月 27 日 2 號機(jī)組啟動進(jìn)行 168 h 試運(yùn)時 , 爐管泄漏裝置開始報警 , 白天各方人員到鍋爐進(jìn)行查看、聽聲 , 發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)末級過熱器區(qū)域聲音有異常 。 6 月 28 日 6 時左右 , 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 。 鍋 爐滅火 , 進(jìn)行冷卻 , 并到爐內(nèi)對破壞情況進(jìn)行了全面檢查。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(nèi)數(shù)第1 管泄漏 , 損壞 4 根管 。 末級過熱器左數(shù)第 15 排、內(nèi)數(shù)第 2 管泄漏 , 損壞 12 根管。 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(nèi)數(shù)第 5 根管 , 末級過熱器入口左數(shù) 15 排、內(nèi)數(shù)第 5 根和第 9 根管有脹粗 , 進(jìn)行換管處理 。 高溫再熱器左數(shù)第 41 排損壞 3 根管 ,左數(shù)第 42 排損壞 15 根管 , 左數(shù)第 43 排損壞 9 根管 ,左數(shù)第 44 排損壞 7 根管 。 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 , 對其進(jìn)行更換。在鍋爐頂部將左數(shù)第 第 第 30 屏式過熱器入口集箱手孔和左數(shù)第 1第 16 末級過熱器入口集箱手孔割開 , 進(jìn)行檢查 , 未發(fā)現(xiàn)異常。 檢修后鍋爐重新點(diǎn)火 , 不久發(fā)現(xiàn)屏式過熱器左數(shù) 29 排、內(nèi)數(shù)第 15 管超溫 , 經(jīng)確認(rèn) , 爐左數(shù)第 2排屏式過熱器發(fā)生泄漏。停爐后經(jīng)爐內(nèi)檢查 , 發(fā)現(xiàn)屏式過熱器入口左數(shù)第 14 管泄漏 , 內(nèi)數(shù)第 1 根管有漲粗 , 對這兩根管進(jìn)行了更換。屏式過熱器第29 排管、內(nèi)數(shù)第 15 管由于有超溫現(xiàn)象 , 也進(jìn)行了更換 , 本次檢修共更換 3 根管 , 焊口 26 道。 本次泄漏發(fā)生后 , 對屏式過熱器、末級過熱器、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。在爐頂處將屏式過熱器入口集箱、末級過熱器入口集箱手孔全部割開 , 使用內(nèi)窺鏡進(jìn)行全面檢查 , 發(fā)現(xiàn)屏式過熱器左圖 8 集箱中雜物示意圖 33 數(shù)第 17 個小集箱內(nèi)有 1 較大鐵塊 , 末級過熱器左數(shù)第 15 、第17 小集箱各有 1 小塊類似于氧化鐵的雜物 , 如圖 8 所示。 3 爆破過程和原因分析 根據(jù)爐內(nèi)檢查情況并結(jié)合斷口分析如下。 爆破過程分 析 末級過熱器左 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 , 產(chǎn)生正壓。 折焰角部位左 43 根懸吊管 , 在本次爆破中發(fā)生密封焊處撕裂 , 位于折焰角密封焊熔合線處。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)向開裂 , 已基本裂穿 (管壁厚 1215 mm ,最大 裂紋深度達(dá) 10 mm) 。搶修中 , 對其他懸吊管部位密封焊熔合線處也進(jìn)行了宏觀及滲透探傷檢查 , 未發(fā)現(xiàn)異常。 爆破原因查找和分析 (1)原材料質(zhì)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(jìn)行光譜核查 , 使用材料與設(shè)計相符。其中 , 懸吊管原材料規(guī)格為 ∮ mm , 材質(zhì)為 15CrMoG。末級過熱器管原材料規(guī)格為 ∮ mm mm , 材質(zhì)為 SA2213TP347H。 (2)爆破原因分析 1)水冷壁母材拉裂的原因 首先 , 密封焊屬于剛性連接 , 易造 成應(yīng)力集中 , 應(yīng)力來源 34 主要包括焊接殘留應(yīng)力、結(jié)構(gòu)應(yīng)力和爐膛熱膨脹不同步、不同向產(chǎn)生的附加應(yīng)力。其次 , 按設(shè)計要求 , 密封焊應(yīng)焊在鰭片上 , 但是因設(shè)計原因 , 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。 2)左數(shù)第 43 根懸吊管熱疲勞裂紋產(chǎn)生的原因 由于左數(shù)第 129 根水冷壁管拉裂后已出現(xiàn)少量泄漏 , 泄漏的蒸汽對左 52 、左 54 懸吊管產(chǎn)生強(qiáng)烈的冷激作用 , 在應(yīng)力集中的熔合線部位產(chǎn)生裂紋 ,并加快氧化疲勞裂紋的擴(kuò)展速度 , 在末級過熱器爆破引發(fā)高溫再熱器連鎖爆破后產(chǎn)生的氣流 擾動和正壓下隨即爆破。 3)未級過熱器爆破原因分析 末級過熱器左數(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過熱超溫、蠕脹爆管 , 運(yùn)行中擴(kuò)展后泄漏。 4 采取的措施 針對水冷壁管拉裂、懸吊管熱疲勞裂紋產(chǎn)生以及過熱器管超期超溫的原因提出以下改進(jìn)措施 : (1) 減少結(jié)構(gòu)應(yīng)力。注意密封焊接質(zhì)量 , 施工單位要認(rèn)真調(diào)整密封間隙 , 嚴(yán)禁直接焊在管子上 , 并注意避免出現(xiàn)咬邊等缺陷 , 另外 , 注意聯(lián)箱吊掛裝置的安裝、調(diào)整質(zhì)量 , 保證吊掛聯(lián)箱各部位受力均衡。 (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。 (3) 控制外加應(yīng)力水平 , 注意負(fù)荷升降速度 ,保持爐內(nèi)各部件受熱均勻 , 避免溫度驟升驟降 , 引起熱應(yīng)力在結(jié)構(gòu)的薄弱處 35 集中。 (4) 懸吊管穿過水冷壁采用焊接密封形式 , 從本次爆管反映出的問題看 , 設(shè)計上有不合理的成分。 通過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。為此 , 檢修中該部位及其他類似密封焊部位應(yīng)作為防磨防爆的重點(diǎn)檢查部位。 (5)對 整個屏式過熱器、末級過熱器認(rèn)真進(jìn)行蠕脹測量 , 對蠕脹超標(biāo)的屏式過熱器 (2 根脹粗約 4 %) 管進(jìn)行更換 , 并對 30個屏式過熱器、末級過熱器入口小集箱進(jìn)行全面的內(nèi)窺鏡檢查 , 屏式過熱器左 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 , 末級過熱器左 15 、左17 分別發(fā)現(xiàn) 20 mm 15 mm 的小鐵塊各一個。 5 結(jié)論 (1) 末級過熱器左 15 排內(nèi)數(shù)第 1 圈泄漏點(diǎn)為本次爆破第一爆點(diǎn)。經(jīng)過現(xiàn)場檢查并結(jié)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(cè)均有脹粗 , 離爆口 2 m 入口 T91 側(cè) , 脹粗約 4 % , 結(jié)合屏式過熱器和末級過熱器聯(lián)箱內(nèi)異物 , 判定此次過熱器爆管為管內(nèi)異物節(jié)流導(dǎo)致的短時超溫所致。 (2) 懸吊管穿過水冷壁采用剛性焊接密封形式 ,設(shè)計上存在不合理處。此外 , 密封焊處設(shè)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。 (3) 對超臨界鍋爐要特別加強(qiáng)出廠前和安裝前承壓部件的內(nèi)部清理和檢查工作 , 保證部件內(nèi)部的清潔度 , 才能有效避免因節(jié)流引起的金屬超溫問題。 36 結(jié)束語 超臨界鍋爐機(jī)組在我國經(jīng)過多年的運(yùn)行 檢修實踐，一些問題已得到了解決。 目前超臨界參數(shù)火力發(fā)電機(jī)組在可靠性和調(diào)峰靈活性等方面都可以得到保證，發(fā)電效率可達(dá) 43%～ 47%，最高可到 49%，這對煤炭資源的節(jié)約、發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)境改善，都顯示了相當(dāng)?shù)膬?yōu)越性。，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)我國火力發(fā)電廠的主要發(fā)展方向。 新世紀(jì)中，超臨界發(fā)電技術(shù)的普遍采用，必將為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)帶來巨大的收益，成為我國經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境持續(xù)、健康、協(xié)調(diào)發(fā)展的重要保障之一。 37 參考文獻(xiàn)： [1] 樊泉桂 .亞臨界與超臨 界參數(shù)鍋爐 [M].北京 :中國電力出版社， 20xx. [2] 劉建成 . 我國超臨界發(fā)電技術(shù)發(fā)展前景分析 .《東方電氣評論》 20xx6 [3] 王娜娜 . 600MW 級超臨界與亞臨界鍋爐技術(shù)比較 . 《浙江電力》 20xx5 [4] 丁巖峰 . 超臨界鍋爐機(jī)組四管泄漏運(yùn)行檢修問題分析 . 《電力設(shè)備》北京 .20xx10 [5] 王大偉 . 超臨界鍋爐爆管事故的分析和處理 . 《廣東電力》廣東 20xx7