600MW机组锅炉省煤器爆管事件分析及对策

林玺

摘 要：文章根据南方某电厂600MW机组锅炉省煤器爆管事件进行分析，得出机组运行时发生受热面泄漏相关处理措施及注意事项。为后续的机组安全运行提供科学指导及依据。

关键词：600MW机组；省煤器；爆管；分析；对策

中图分类号：TQ053 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）31-0118-02

Abstract： Based on the analysis of the tube burst of economizer of a 600MW boiler in a power plant in South China， this paper concludes the relevant measures and cautions as regards the leakage of the heating surface when the unit is in operation. It provides scientific guidance and basis for the safe operation of the following units.

Keywords： 600MW unit； economizer； tube burst； analysis； countermeasure

简介

南方某电厂#7锅炉型号为DG1920/25.4-Ⅱ6型。本型号锅炉系国产600MW超临界参数变压直流本生锅炉，一次再热、单炉膛、尾部双烟道结构、采用烟气挡板调节再热汽温，固态排渣，全钢构架、全悬吊结构， 平衡通风、露天布置，前后墙对冲燃烧。炉膛水平切面积为22162.4×15456.8mm2（宽×深）。锅炉深度为43000mm，锅炉宽度为49000mm，顶棚拐点标高为69500mm。

1 事件经过

7月10日22：40，#7机组负荷562MW，主汽压力24.8MPa，主汽温度564/563℃，再热汽压3.7MPa，再热汽温570/569℃，给煤量256t/h，中间点温度404℃、过热度15.6℃，值班人员发现锅炉各主参数突变，锅炉给水流量突然从1602t/h突升至2057t/h，蒸汽流量由1624t/h降低至1450t/h，炉膛压力突升至1508Pa，引风机开度由74%、76%突升至96.8%、97.3%，机组负荷降低至492MW，主汽压力由24.8MPa降低至21.6MPa，给煤量升至284t/h，固定端省煤器入口烟气温度1/2由477/496℃降低至86/92℃；扩建端省煤器入口烟气温度1/2由501/494℃降低至462/462℃；两侧烟温偏差大。中间点温度由404℃升至475℃（480℃触发锅炉MFT）、过热度由15.6℃最高升至136.2℃。判断为锅炉省煤器泄漏，但锅炉炉管泄漏系统未报警，当值主控立即下令将机组运行方式由AGC方式切至基本方式手动控制，同时投入等离子助燃，紧急停运A、D制粉系统，减负荷至208MW，同时切换DCS所有画面分析事故点，调节好各主参数，同时派巡检就地全面仔细检查机组各部，联系化学值班员提高除盐水压力及汇报值长申请故障停炉处理。

2 原因分析

2.1 宏观检查及形貌分析

停炉后技术人员于7月14日早上从炉左侧人孔进入省煤器出口集箱处检修空间检查，确认省煤器炉左往炉右数第六屏蛇形管第三根管子（炉前往炉后数）发生爆漏，如图1所示。

爆口位于省煤器管出口段、集箱角焊缝与弯管起弯点之间，如图2所示。爆口宏观形貌如图3所示。爆口张开较大，呈喇叭状。内外表面较光滑，未发现宏观裂纹。管子轴向爆口边缘较薄明显，呈刀刃状。环向断面较平齐，未见明显减薄。管子爆漏后，管内高压介质造成第五屏第四根省煤器管角焊缝冲刷磨损。爆口两端直管段未发现胀粗现象。

2.2 金相组织分析

在省煤器管样爆口处、离爆口3mm处、以及远离爆口处分别取样进行金相组织分析。

爆口处金相组织照片分析，材料组织为铁素体+珠光体，未见明显老化迹象，老化2级，组织存在一定的变形痕迹。

离爆口3mm处金相组织照片分析，材料组织为铁素体+珠光体，未见明显老化迹象，老化2级。

远离爆口处金相环样组织照片分析，材料组织为铁素体+珠光体，未见明显老化迹象，老化2级。

从以上结果可以看出，管样在爆管前，未发生明显的长期或短期超温现象。

2.3 扫描电镜结果

在爆口上、疑似缺陷的位置取样，进行扫描电镜观察，结果如图4所示。

图4（a）是该缺陷样品宏观形貌，在该处断口上，局部区域呈现出一定的塑性断裂特征（见图4（b）韧窝形貌）。从图4（c）、（d）中可以看到，断口上可能存在大量环向疑似微裂纹的缺陷，该缺陷可能是由制造阶段产生。

2.4 结论

根据上述分析，判断省煤器爆管的原因为：管子存在原始缺陷，运行中缺陷不断扩展。由于管内高压介质的作用，管子发生塑形变形，管壁减薄，当剩余壁厚无法承受高压介质的作用时发生爆管。

3 暴露问题

（1）该省煤器弯头存在制造缺陷。

（2）操作规程对省煤器爆管事故处

理时输灰系统是否应停止没明确规定，运行人员处理经验有所欠缺，导致大量省煤器水汽通过输灰系统进入#2灰库，造成严重的结块和堵塞。

4 解决措施

（1）为确保锅炉安全运行，防止类似事件再次发生，须加强设备监造，严格把好供货关。利用停机时间对省煤器管进行全面检查，对类似缺陷的管子做好登记及评估，并有计划实施换管工作。（2）完善操作规程中对受热面爆管事件处理时输灰系统运行方式的要求，加强培训。判断为省煤器爆管时，立即停止省煤器输灰。锅炉停运后，立即停运电袋除尘；炉膛吹扫结束后，控制好锅炉泄压及冷却速度，保留一侧风机运行，风量不超过15%，维持护膛负压以排除炉内湿汽；注意省煤器、空预器、电袋除尘各灰斗运行情况，防止堵灰。停止布袋除尘器喷吹清灰，锅炉灭火后转布袋除尘器旁路运行。（3）“四管”泄漏检测装置定期维护。对“四管”泄漏报警及时利用参数分析及现场确认，确保“四管”爆破发生时，事故处理及时妥当，避免事故扩大化。

5 结束语

对于锅炉不同部位的受热面泄漏处理方式有所不同，但总体而言，需重视参数的变化，及时做出准确的判断，参数严重偏离设计要求时应果断停炉避免事故恶化。停炉之后需做好相关系统的善后处理。

參考文献：

[1]朱全利.锅炉设备及系统[M].北京：中国电力出版社，2006.

[2]Q/MZN-103.501-2012.600 MW机组集控运行规程主机部分[S].

[3]Q/MZN-103.502-2012.600 MW机集控运行规程辅机及公用系统[S].