亚临界MW机组锅炉低再多次爆管问题分析

黄曼

摘 要：锅炉爆管是常见的一种实际机组故障，目前公开文献中介绍4高调门配置机组的案例较多，而对在国内占主流的配备6个高调门的亚临界330MW供热机组的实际案例介绍较少。本文通过介绍2台实际机组多次发生的锅炉低再多次爆管问题进行分析，给出了机组故障描述、原因分析及应对措施。这对提高同类型机组的安全高效运行性具有非常重要的参考价值和工程推广应用意义。

关键词：亚临界 330MW 锅炉低再 爆管问题 分析及解决

中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（c）-0055-03

亚临界330MW供热机组在国内占主流，其实际运行优化经验十分重要。其中，配备6个高调门的机组也有不少。所以，330MW级别机组的运行优化一直以来都被很多学者及运行人员关注。在汽轮机运行方面，文献[1]为解决某厂330MW机组在运行中存在6号、7号轴承振动大且长期超标问题的分析及解决策略；文献[2]对顺序阀进汽规律与高调门实际流量特性不匹配、高调门发生大幅摆动问题进行分析研究。在锅炉方面，爆管是常见的一种实际机组故障[3，4]，对机组实际运行安全性影响很大。然而，目前的公开文献中介绍4高调门配置机组的案例较多，而对在国内占主流的配备6个高调门的亚临界330MW供热机组的实际案例介绍较少。

本文通过介绍2台实际机组的多次发生的锅炉低再多次爆管问题进行分析，给出了机组故障描述、原因分析及应对措施。

1 故障描述

1.1 事件经过

1号锅炉炉管泄漏报警，就地检查发现，锅炉右侧，R10吹灰器处尾部烟道有异音并有蒸汽冒出，判断锅炉四管发生泄漏并做停炉准备，23时15分1号机组与系统解列，经过停炉抢修更换泄漏及超标的炉管。

1.2 处置过程

锅炉冷却后进入炉内查看，原始泄漏部位发生在低温再热器右数第一排第一根的下半圈（从上向下数第10根）该管泄漏后，将其上相邻的第二根管冲刷造成泄漏。泄漏管呈现出较明显的出列，详细如图1所示。

1号管泄漏后，喷出的蒸汽将其右侧的侧包墙管吹损减薄，并将包墙管间的鳍片吹出一直径约20mm的孔洞，详细见图2所示。

从图3可以看出，第3根管弯头处也被吹损减薄，但吹损与1、2号泄漏管无关，系由侧包墙折射回的蒸汽冲刷引起。

其他区域磨损情况：本次泄漏后，清苑公司组织多个受热面检查组对其他受热面进行了防爆排查，排查部位包括低温再热器、低温过热器、省煤器、前包墙拉稀管、水冷壁拉稀管等受热面。检查发现炉左数第十排第四根管磨损严重，磨损的原因是管排出列造成。发现其他包括管子出列、护瓦磨损超标、管排间浇注料杂物、防磨胶泥脱落等磨损缺陷若干处，且主要集中在低温再热器区域。由于检修工期短，对检查出的重点问题进行了整改。

1.3 原因分析

低温再热器管排飞灰磨损，是导致本次停机的直接原因，详细分析如下。

（1）从图1中可明显看出，泄漏管存在明显的出列，当管子出列后，该管受烟气冲刷严重，从而造成减薄后发生泄漏。检查发现的炉左侧第十排第四号管磨损严重，同样是因为管子出列。根据现场检查结果，但凡出列的管子均存在或多或少的磨损。

（2）边排管间距设计偏大，形成烟气走廊，对管子磨损加剧，低温再热器设计横向节距为114mm，第一排管与侧包墙间距设计为135mm。由于间距偏大于其他管排，该处烟气量偏大，流速增加，磨损要较其他位置的管排严重。

（3）导流板安装位置改变烟气走向，加快了爆管区间的磨损也。经对低温再热器下半段上部第一根所有护瓦摸瓦检查，发现基本上所有的护瓦在距离中间隔墙400～800mm区域存在明显的磨损（见图4），而其他部位的护瓦仍呈圆弧状。表明距离中间隔墙400～800mm区域为受烟气冲刷严重区域。

如图5所示，在距离低再管子高度约200mm处安装有导流板，目的是避免在弯头区形成烟气走廊，以减轻对弯头的磨损。但安装导流板后，沿中隔墙壁面向下的烟气，沿导流板成45°角向炉内转向，烟气轨迹恰好落入400～800mm区域（见图6）。因此造成该区域受烟气冲刷严重，护瓦磨损严重。

此外，防磨防爆检查不到位是本次爆管的主要原因。相关成员检查经验不足，检查质量不能满足现场的需要。

1.4 暴露问题及防范措施

该故障同时也暴露出了一些问题。

（1）检修中对四管泄漏的防爆检查及处置、验收、管控不到位。供暖期前的超低排放机组检修中，忽视了管排平整度及其间距、管子出列等问题的严重性，对设备状态掌控和异常情况判断能力不足未做到趋势分析超前控制，管排调整加固，出列的管子加装护瓦等工作力度不够。

（2）四管防爆三级责任体系落实存在阻碍。防磨防爆检查工作实行三级验收模式，但受技能水平所限，各级人员未能发挥应有作用，未形成有效的技术管理体系。“四管”检查的作业指导书不够细致，受热面的检查表格不能做到定区域、定点、定标准。

（3）供暖期大负荷运行烟气量、烟速必然增加，没有针对长期大负荷运行采取有效的预控措施，比如：控煤量、调节烟气挡板开度等措施。

需要采取的防范措施如下。

（1）利用机组检修时机，对防磨防爆检查出的磨损超标管子，严格按规程规定进行更换，对虽未超标但有磨损迹象的管子进行防磨喷涂、加护瓦或浇筑料。

（2）对导流板和管排平整度、管排間隙、管排间夹杂物等加大力度整治或技术改造。

（3）针对冬季负荷高的情况，应尽量燃烧与设计煤种相近的煤种，禁燃劣质煤，防止高灰分煤种中二氧化硅含量大增对受热面的磨损加剧。

（4）暂停L10、R10吹灰器，考虑机组检修时将其改造为声波吹灰器，对导流板及吹灰器吹灰影响的区域进行重点检查，对管排1～5根甚至更下方管子加装护瓦。

（5）逢停必查，针对不同检修等级及停炉时间，制定明确的检查规范。

（6）修编防磨防爆管理办法，建立有效的激励机制。

（7）检修时聘请“外援”现场检查、讲解，指导开展防爆工作；兄弟单位检修时，安排人员全程跟班参与防爆工作，尽快提高人员技能水平与实战能力。

（8）根据近年来积累的设备检修经验，修编检修规程，完善主辅设备细部图纸。

（9）规范检查记录，完善台账，根据检查结果进行对比，运用先进的信息化管理平台，预判劣化趋势，分析处置异常。

（10）完善检查手段，为细致检查创造条件，如停炉后水冲受热面等。

（11）与锅炉厂研究确定低温再热器受热面改造方案，消除管排固定刚性不足导致的出列隐患，避免形成“烟气走廊”，改善检查作业空间。

（12）严格控制锅炉温度、压力，禁止超参数运行。

（13）做好配煤掺烧工作，保证入炉煤质，控制燃煤量。

（14）制定措施，区别空气预热器、受热面吹灰压力控制，减少受热面吹灰磨损。

（15）优化尾部烟道烟气挡板开度控制措施，避免局部烟气流速过高。

（16）规范四管泄漏报警装置的巡检要求，对四管泄漏做到早发现、早处置。

2 结语

本文通过介绍2台实际机组的多次发生的锅炉低再多次爆管问题进行分析，给出了机组故障描述、原因分析及应对措施。这对提高同类型机组的安全高效运行性具有非常重要的参考价值和工程推广应用意义。

参考文献

[1] 邱全文.某厂330MW机组6号、7号轴承振动大的缺陷处理[J].广东电力，2015（5）：36-39.

[2] 宋崇明，刘娇，马世喜，等.亚临界330MW供热机组汽轮机高调门大幅高频摆动问题的分析及解决[J].节能技术，2012，30（6）：527-531.

[3] 刘兵，郑坊平，张磊，等.亚临界300MW机组锅炉水冷壁爆管原因分析[J].热力发电，2008，37（10）：35-38.

[4] 薛军，杭桂男.330MW亚临界锅炉高温过热器爆管原因分析及治理[J].锅炉技术，2013，44（6）：60-64.endprint