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循环流化床锅炉受热面泄漏原因分析及防范措施

  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2019年06月30日

  摘 要: 通过对循环流化床锅炉各类泄漏事件进行经验总结,制定切实可行的防范措施,不断提高发电厂设备管理水平。 

  关键词:循环流化床锅炉 受热面 泄漏 
  中图分类号:TK229 文献标识码:A 文章编号:1003-908205-0248-02 
  电站锅炉的关键部件就是受热面,受热面泄漏是困扰电站锅炉稳定经济运行的顽疾,特别是循环流化床锅炉,由于其独特的燃烧环境,受热面泄漏问题就显得更加突出。对受热面泄漏原因进行认真分析,并对其进行分类总结,制定有针对性的防范措施,对降低机组非停次数,提高发电厂经济运行效率具有重大意义,对加强循环流化床锅炉防磨防爆工作具有积极意义。本文根据作者多年来的从事循环流化床锅炉技术管理的经验,以案例的形式对流化床锅炉受热面泄漏事件的原因进行了总结。 
  循环流化床锅炉受热面泄漏大致可以分为以下七类,受热面异形扰流导致磨损泄漏、焊接安装缺陷导致的泄漏、附属设施缺陷导致的泄漏、设计缺陷导致的泄漏、运行方式不合理导致的泄漏、炉衬失效导致的磨损泄漏、风帽损坏导致异常磨损泄漏。现在通过案例对以上泄漏原因依照案例进行分析,并提出有针对性的防范预控措施建议。 
  一、受热面异形扰流导致磨损泄漏案例 
  1.事件经过 
  某日7:00 ,#3炉运行值班员发现炉膛东南角靠近上二次风箱有漏汽声,联系检修检查,确认水冷壁泄漏申请停机,12:22 #3机组解列。 
  2.缺陷处理过程 
  进入炉膛检查,发现泄漏点位于#1角标高20米处,前墙水冷壁从角部数第1、2根管及侧墙水冷壁从角部数第1、2弯管上有泄漏点,前墙第3根管和侧墙第3根管上有明显吹损减薄的痕迹,测量最小壁厚3.2mm。通过检查破损管周围情况分析为前墙#1角数第2根管为初始泄漏管,其他5根管为初始泄漏管泄漏蒸汽吹扫导致的破损或减薄。检查相邻前墙、侧墙其他水冷壁管壁厚正常。 
  3.事件原因分析 
  在本次更换的6段管存在大小9处泄漏点。对泄漏点特征分析,发现泄露点边缘均伴随有外壁明显减薄,未有单纯的爆裂状漏点,确认本次水冷壁泄漏与爆管无关。 
  前墙第1和第2根水冷壁管间折弯处的鳍片上有一规格为Φ20mm的不规则喇叭状穿孔,呈现明显的外力磨损减薄形态,为本次事件中最大泄露点,应为初始泄漏点。穿孔周围存在的变形应为鳍片焊缝咬边、未熔合在该处产生应力集中所致。 
  综合以上分析,本次泄漏事件的直接原因为鳍片磨损减薄穿孔磨损导致临近水冷壁管减薄穿孔泄漏。 
  前墙第1和第2根管的鳍片折弯处为初始泄漏点,上方400mm处存在一高约10mm,长约60mm焊接余高,应为水冷壁安装时余留物,属安装制造缺陷。 
  贴壁下行的物料流在经过该焊接余高处后提前发生流向改变,在下行物料流与水冷壁间的低压区与上行物料流在爆口处形成涡流区,对鳍片处产生持续磨损,最终与该处的焊接缺陷应力合力发展为鳍片减薄穿孔漏风,进而导致水冷壁泄漏。 
  4.防范措施 
  利用大小修机会,对受热面进行普查,消除影响物料正常循环的异形受热面缺陷。 
  二、附属设施缺陷导致的泄漏案例 
  1.事件经过 
  某日9:40,#1炉运行值班员巡检发现A冷渣器大渣管有水汽,联系检修确认#1炉水冷壁泄漏,10:22,#1机组停运。 
  2.缺陷处理过程 
  锅炉内温度合适后,检修人员进入炉内进行清灰检查。检查人员发现标高约7.2m处、A风冷冷渣器进渣管口处有一冲刷形成的凹坑向外流水,凹坑上方为排渣反吹风口。 
  �Υ擦霞鞍伎痈浇�的浇注料进行清理,在炉外排渣口密封盒内的水冷壁管管段上有两个直径分别为4mm和2mm孔洞,具体为#1炉A侧墙水冷壁从炉前数第28根管蒸汽吹损炉前数第27根管,将该管吹损减薄到4.5mm。因附近水冷壁管均在耐磨炉衬保护中,未发现有吹损现象。 
  3.事件原因分析 
  排渣口处的凹坑的上方为排渣反吹风口,为验证凹坑形成的原因,我们将反吹开启,发现凹坑中的积水被反吹风激起,从而确认凹坑为排渣反吹风长期吹损形成。反吹风与高温炉渣对排渣口产生持续磨损,在排渣反吹风与高温炉渣的共同作用下,最终水冷壁管被严重吹损导致泄漏。查看#1炉A风冷冷渣器检修记录及运行日志,风冷冷渣器长期进渣不稳定,频繁开启反吹风助力进渣。 
  综合以上分析,导致此次水冷壁泄露的主要原因是排渣反吹风对水冷壁管吹损。 
  4.防范措施 
  利用大修机会对锅炉排渣口反吹风角度进行调整。 
  加强碎煤机维护,保证入炉煤粒度,避免炉内大渣过多,保证进渣顺畅。 
  加强运行调整管理,规范反吹风使用,保证冷渣器安全稳定运行。 
  三、设计缺陷导致的泄漏案例 
  1.事件经过 
  某日10:40,#4炉除尘器差压大,炉膛压力增大,#4炉除尘器两个提升阀关闭打不开,#4机降负荷60MW。11:46,#4炉给水流量比蒸汽流量大100多吨,热井及除氧器水位低,判断系统泄漏申请停机。12:08,#4机组解列。 
  2.事件原因分析 
   对泄漏管屏表面观察,发现第6排管屏水平段向下数第一、二根过热器管间的扁钢与第一根管的焊缝左侧有一个冲刷产生的沟槽,仔细观察在焊缝下有一个撕裂狭缝与屏式过热器管贯通,该狭缝与冲刷沟槽处未发现磨损及外部吹损等痕迹,我们判断该撕裂狭缝为本次泄漏事件的初始泄漏点。 
  屏式过热器为L型,下部穿过炉膛前墙与炉外的联箱连接,上部穿过炉顶与炉顶联箱连接,穿过炉膛前墙部分应为屏式过热器的膨胀死点,拐点处易产生应力集中。为减轻应力集中得到发生,该部分管间未进行鳍片整体焊接,管间采用扁钢段相连。

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