1025t/h锅炉过热器二级减温器缺陷以致受热面爆漏缘故原由剖析及处置惩罚

2014-07-30

摘要：本文对中欧体育电厂1025t/h锅炉二级减温器内套筒上弧形扁铁脱落缺陷导致后屏过热器接连爆漏事故举行缘故原由剖析，制订事故处置惩罚步伐，并通过罗致兄弟电厂减温器喷管断裂、喷管周围管座泛起网状裂纹甚至筒身泛起爆裂事故的教训，对悬臂式喷管结构减温器进一步刷新成喷管两头夹持式结构减温器，据此对二、三级减温器举行替换。

要害词：减温器；缺陷；爆漏；缘故原由剖析；处置惩罚

广州中欧体育热电（D）厂有限责任公司现有2×３００ＭＷ发电机组，划分为#8、#9机组，并划分于2007和2008年建成投产，锅炉型号为DG1025/18.2-Ⅱ4，其为亚临界参数、四角切圆燃烧、自然循环汽包炉。单炉膛п型露天安排，燃用烟煤，一次中心再热，平衡透风、固态排渣，全钢架、全悬吊结构，炉顶带金属防雨罩。

其中，过热器系统设置有三级喷水减温器用来调理过热蒸汽温度，喷水减温均接纳多孔喷管式减温器(见图1)。一级喷水减温器(Φ609.6×55，12Cr1MoVG)数目一个，设置在低温过热器至大屏过热器的毗连受上，作为正常工况下汽温粗挪用，过热蒸汽温度主要以一级喷水举行调理。三级喷水减温器(Φ406.4×50，12Cr1MoVG)数目2个，设置在后屏至高过的左、右交织毗连受上，作为正常工况下汽温微挪用，用来维持过热蒸汽额定温度。二级喷水减温器(Φ426×50，12Cr1MoVG)，数目2个，设置在全大屏至后屏左、右两个毗连受上，正常工况下作为备用，凭证锅炉运行情形可用来调理左右侧汽温误差，避免后屏超温。

2010年头，#9炉接连爆发了三次受热面爆漏事故，第一次是由于炉顶密封不良导致烟气外漏，外漏烟气夹杂灰尘恒久冲洗吹损顶棚过热器管子以致爆漏并将周围的3根水冷壁管吹爆走漏；第二、三次皆是后屏过热器管子爆漏，由于二级减温器内套筒内弧形扁铁脱落流动至后屏过热器入口联箱，进而梗塞后屏过热器管子管口引起该管子无蒸汽流过冷却而短时超温过热爆漏，并且在罗致较多兄弟电厂减温器联箱悬臂式喷管根部容易泛起裂纹甚至断裂的履历教训，决议对过热器减温器举行刷新。

1 因减温器联箱缺陷造成的爆管事故

1.1第二次爆管经由

2010年2月18日，#9机组带250MW负荷正常运行。6时26分，#9锅炉炉膛压力突然增大，随即锅炉耗煤量增大，炉膛走漏装置报警，运行职员就地检查发明炉膛有很大的蒸汽走漏声，判断为炉内受热面管走漏。即向中调申请该机组停运，获赞成后，运行职员逐步减机组负荷，11时56分，#9机组与系统解列。2月20日，锅炉磨练职员翻开炉膛人孔门进入炉内举行检查，发明后屏过热器从B侧数起第9排的第6根管（由外往里数），标高约48m处爆裂走漏。走漏喷出的蒸汽吹弯了第7、8、9、10根管子。炉修职员对走漏和变形的管子举行换管处置惩罚，并对调管的焊口举行探伤和热处置惩罚。2月23日,#9锅炉举行水压试验及格。2月24日5时10分，#9机组与系统并网。

1.2 第三次爆管经由

2010年2月25日，#9机组带270MW负荷正常运行，19时17分，#9炉发走漏报警信号，炉膛打正压，运行职员就地检查发明后屏过热器B侧周围（与上述第二次相同位置）有很大的走漏声，当班值长向中调申请�；⒒裨蕹�。 21时17分锅炉熄火；21：23汽机打闸，发电机与系统解列。经磨练职员检查为后屏过热器B侧数起第9排的第9根管（由外往里数），标高约48m处爆裂走漏，爆口形状与上述第二次爆管类似，经有关职员综合剖析，起源判断为B侧后屏过热器管内蒸汽流通受阻引起过热爆管。2月28日，磨练职员割开后屏过热器入口联箱手孔，用内窥镜检查发明联箱内有一块200×40×2的弧形扁铁，将该扁铁取出，并替换爆裂和减溥超标的管子共6根、弯头共2 个，并对调管的焊口举行探伤和热处置惩罚后，于3月4 日16：28分#9机与系统并网。

2 缘故原由剖析

此二次爆管的情形类似，爆管位置均为后屏过热器右数第9排，前者为以前往里数第5根管子，后者为从外望里数第9根，位置相近；而两次爆管爆漏口均呈喇叭状，爆漏口边沿有较多纵向裂纹，且爆漏口周围颜色变黑，属于短时超温过热以致管子爆漏[1]。

经由对这两次爆管爆口的位置和形状的外观剖析，并查阅锅炉后屏过热器入口联箱及蒸汽连通管内的二级减温器厂家图纸，团结东锅和中试所相关手艺职员到现场的剖析意见,确认上述两次后屏过热器管爆管缘故原由是由于后屏过热器入口联箱前的二级减温器内套筒的非标毗连件（其巨细和形状是200×40×2的弧形扁铁），在锅炉运行时，为了调理蒸汽温度与热误差，在减温水的多次投、退下，热膨胀系数与混淆筒纷歧致的圆弧扁铁在交变应力作用以及过热蒸汽的长期冲洗下造成点焊焊缝的热疲劳开裂而最终落掉到后屏过热器入口联箱内，先后梗塞了后屏过热器由右往左数第9排的第6、9根管子管口，梗塞了管子的通流面积，管子无蒸汽流过起冷却作用，传热状态急剧恶化，金属壁温段短时间内凌驾了金属相变温度，金属屈服强度急剧下降、塑性急剧升高，在内部介质的作用下，管子以较快速率爆发胀粗变形而爆发短时超温过热爆管。

3 处置惩罚步伐

3.1 #9炉大修前暂时处置惩罚步伐

鉴于#9炉第二、三次爆管皆因二级减温器内筒的非标件弧形扁铁脱落而梗塞了后屏过热器管子引起，因此，在#9机组A级磨练前，接纳了包管减温器清静可靠运行的过渡性步伐，运行中只管少投运二级减温器，多用一级减温器与调解燃烧器的方法调解汽温以降低上述非标件脱落梗塞管子造成受热面爆漏的几率。

3.2 替换去除内套筒上弧形扁铁的新减温器

在2011年头#9机组A级磨练中，替换内套筒上弧形扁铁脱落的一侧二级减温器，并对另一侧二级减温器用电子内窥镜举行检查，确认了其内套筒上的弧形扁铁焊接牢靠，大修后至今，运行状态优异。

4 减温器刷新优化

4.1减温器刷新优化的须要性

除了减温器混淆筒内圆弧扁铁脱落的隐患，鉴于近些年来，较多兄弟电厂相同结构的减温器容易泛起喷管断裂[4,7,9]，减温水直接喷射到管座上，进而造成喷管周围管座泛起网状裂纹[7,13]，甚至减温器联箱爆裂事故[8]，从结构上剖析，缘故原由是减温器喷管悬臂式牢靠，在减温水的投、退历程中，在蒸汽的攻击作用力与减温喷水对喷管的反作用力下，以及在温度的突变下，容易在喷管根部爆发交变的热应力，泛起应力集中，从而引起喷管根部的热疲劳而导致喷管的断裂，现在，270℃的减温水直接喷射至减温器管座内壁（温度为447℃），在较大温差热应力作用下，减温器管座内壁马上便会爆发较多应力裂纹，情形严重时不但脱落的喷管会流到后屏过热器梗塞管子造成过热爆漏，并且减温喷水溅射到减温器筒身导致筒身泛起严重应力裂纹以致造成减温器的爆裂，以是，喷管悬臂式牢靠结构的减温器必需要刷新优化。

4.2 减温器结构刷新优化

经由与东方锅炉厂手艺职员举行相同后，并借鉴兄弟电厂减温器刷新的乐成履历[4,9]，对喷管悬臂式牢靠结构的减温器（如图1）举行以下刷新：首先，去掉混淆筒内的非标件圆弧扁铁，其次，将悬臂式喷管结构刷新为喷管穿越整个减温器筒身的结构，两头夹持并可纵向膨胀，使喷管越发牢靠可靠，消除了悬臂式喷管的高频振动隐患，阻止交变的热应力太过集中在喷管根部而引起喷管断裂征象，结构优化后的减温器如图6所示。

4.3 减温器替换及效果

在2013年头的#8机组A级磨练中，对内套筒上有弧形扁铁且喷管悬臂式牢靠的过热器二、三级减温器替换为刷新后喷管两头夹持的新式减温器，降低喷管断裂、管座泛起网状裂纹、减温器爆裂等隐患几率，5月大修完毕后运行至今，二、三级减温器运行可靠和稳固，调理性能优异，抵达了预期效果；而对尚未替换新式结构减温器的#9机组，运行、磨练、金属监视职员要勤加视察与监视，并做好事故预想，妄想于2014年大修中举行替换。

5 竣事语

减温器联箱是火力发电厂锅炉的主要承压与调温部件，对蒸汽温度调理及避免两侧蒸汽热误差起到举重轻重作用，维持减温器的可靠、清静、稳固运行关于包管电站锅炉尤其是大容量电站锅炉的清静、经济运行十分须要与主要[16]，需要从设计、制造、装置、运行、磨练以及手艺监视等各个环节举行严酷把关监视，并团结机组巨细修对减温器喷管、管座角焊缝、管座内壁、内套筒尾端等重点部位用电子内窥镜举行内窥检查[4]及无损检查[13]，常抓不懈，防患于未然，方能夯实减温器的优异运行基础，进而知足发电机组满发、多发的要求。

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