擴(kuò)建機(jī)組在防止鍋爐四管泄漏中應(yīng)注意的幾個(gè)問題

引言

據(jù)歷年機(jī)組可靠性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，鍋爐四管泄漏是造成機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)第一因素。隨著廠網(wǎng)分開，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)，鍋爐四管泄漏將會(huì)給發(fā)電企業(yè)造成越來越大的經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)給電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成威脅。造成鍋爐四管泄漏的原因很多，但歸根到底主要是以下三條：管材拉裂、管材過熱和焊接缺陷，另外，機(jī)械磨損和吹灰器吹損造成的“四管”爆漏也占一定的比例。下面將就如何做好電廠#6、#7 機(jī)組擴(kuò)建工程中的預(yù)防工作，在源頭上控制“四管”泄漏談一點(diǎn)個(gè)人的看法。

1、管材拉裂

1.1 爐膛密封部位的拉裂

為了防止?fàn)t膛漏灰、漏風(fēng)，保證鍋爐的穩(wěn)定燃燒，鍋爐設(shè)計(jì)和安裝均要考慮對(duì)鍋爐爐膛的四角、隔墻和頂棚穿管部位進(jìn)分密封，沿用的密封方法一般采用較為簡單的焊接辦法，即將這些部位直接焊接或用連接板焊接。由于兩個(gè)不同部件內(nèi)部流動(dòng)介質(zhì)溫度不同，膨脹系數(shù)不同，其膨脹量肯定不一樣，直接焊接會(huì)在連接部位產(chǎn)生較大應(yīng)力，隨著鍋爐的啟停和機(jī)組的調(diào)峰，這些部位將會(huì)發(fā)生拉裂。例如我公司#4、#5 爐前后包墻過熱器與側(cè)墻水冷壁連接板多次拉裂，#5 爐擴(kuò)大小修水壓試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)大屏過熱器西數(shù)第三屏南側(cè)屏由北向南數(shù)第8根在密封盒處拉裂，都屬于此類情況。機(jī)組擴(kuò)建中在包覆過熱器與側(cè)墻水冷壁、中隔墻與側(cè)包墻、頂棚過熱器與側(cè)包覆過熱器的連接焊縫上應(yīng)采取的預(yù)防措施是割開或分段割開連接焊縫，允許其自由膨脹和局部變形，當(dāng)然使用該方法必須要重新考慮這些部位的密封(鎮(zhèn)江高資電廠、戚墅堰電廠通過這種方法解決了包覆過熱器與側(cè)墻水冷壁、包覆過熱器與頂棚過熱器連接部位拉裂的問題)；在穿頂管部位應(yīng)采取的預(yù)防措施是預(yù)先焊制一段套管，再將套管與密封板焊接（常熟電廠在機(jī)組的改造中采取了這種方法）。

1.2 集箱管座角焊縫的疲勞拉裂

我公司#4、#5 爐高溫過熱器、高溫再熱器和后屏過熱器進(jìn)出口聯(lián)箱管座角焊縫連續(xù)發(fā)生過多次爆管，目前防止集箱管座角焊縫疲勞開裂有二種比較成熟的方法，一種是通過增強(qiáng)聯(lián)箱接管座的抗疲勞能力來防止管座角焊縫開裂，將聯(lián)箱接管座換成加強(qiáng)管座，即保持管座內(nèi)徑不變，加厚接管座的壁厚，同時(shí)將管座與聯(lián)箱焊接方式，由半插入式改成騎座式，保證角焊縫全焊透，來增加接管座抗疲勞能力；另一種方法是降低管座角焊縫所承受的應(yīng)力值，在聯(lián)箱下部接管部位增加膨脹彎，通過膨脹彎的變形來降低管座角焊縫的應(yīng)力值，從而避免接管座角焊縫的開裂。擴(kuò)建定貨和安裝時(shí)如能將二種方法同時(shí)采用，將會(huì)取得更好的效果。1.3 受熱面管與鍋爐附屬部件的連接

鍋爐人孔門、防爆門、燃燒器及其支撐部件不可避免地要與受熱面接觸，對(duì)這些部位連接，首先要盡可能避免采用焊接方法，如果必須采用焊接方法，應(yīng)避免與受熱面管直接焊接，盡可能焊在鰭片上，同時(shí)要保證其焊接質(zhì)量，嚴(yán)格控制焊接咬邊，避免因咬邊產(chǎn)生應(yīng)力集中使焊縫開裂拉裂受熱面管（我公司99 年#4 爐擴(kuò)大小修曾發(fā)現(xiàn)看火孔周圍水冷壁管的鰭片出現(xiàn)裂紋并延伸至水冷壁管，利港發(fā)電廠98 年曾因人孔門與尾部包覆過熱器管焊接處拉裂造成泄漏）。

2、管材過熱

2.1 異物堵塞

制造、安裝過程中的殘留物，如聯(lián)箱或管道內(nèi)的鐵屑、眼鏡片或其它雜物均會(huì)造成受熱面堵塞、管內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)不暢、流量減少而發(fā)生是管材過熱爆管（揚(yáng)州第二發(fā)電有限公司2001年7月、8月曾發(fā)生兩次高溫過熱器爆管，在所爆管彎頭處發(fā)現(xiàn)有金屬雜物堵塞彎頭）。擴(kuò)建中應(yīng)采取的預(yù)防措施是加強(qiáng)聯(lián)箱和受熱面管排制造的監(jiān)造工作，嚴(yán)把聯(lián)箱和管排封堵關(guān)，在聯(lián)箱和受熱面管封堵前，徹底清除聯(lián)箱和管內(nèi)雜物；在聯(lián)箱安裝前，割手孔對(duì)聯(lián)箱內(nèi)部進(jìn)行宏觀檢查，確定聯(lián)箱內(nèi)部是否有加工殘留物或其它異物，對(duì)聯(lián)箱每只接管內(nèi)壁進(jìn)行宏觀檢查，確定管座口是否卡有“眼鏡”片、根部焊瘤是否超標(biāo)；在管排安裝之前應(yīng)對(duì)管排逐根進(jìn)行通球試驗(yàn)，并及時(shí)進(jìn)行封堵，排除異物堵塞受熱面管的可能。

2.2 選材裕度偏小

選材裕度偏小再加上運(yùn)行中燃燒偏斜等因素是造成管材過熱特別是高溫過熱器管爆管的另一主要原因。表1 是擴(kuò)建時(shí)幾種常見管材的使用溫度范圍：

電廠擴(kuò)建采用國產(chǎn)機(jī)組，由于國內(nèi)鋼廠和鍋爐廠的生產(chǎn)水平和工藝水平限制，如果根據(jù)管材使用溫度的上限選擇鋼材將會(huì)給以后的運(yùn)行和維護(hù)增加沉重的負(fù)擔(dān)。比如我公司#4、#5爐根據(jù)鋼102能耐溫600℃，爐內(nèi)管選用了鋼102，但實(shí)質(zhì)上國內(nèi)該鋼種并不能達(dá)到此溫度，再加上燃燒偏斜造成熱偏差，使高溫過熱器管不斷發(fā)生過熱爆管，在使用時(shí)間還未到8萬小時(shí)的情況下不得不把爐內(nèi)管排全部換成T91，損失大量的財(cái)力、貨力和人力。擴(kuò)建中采取的預(yù)防措施應(yīng)是在造價(jià)許可的范圍內(nèi)盡可能提高材質(zhì)檔次，爐內(nèi)管盡量采用T9l 或更高材質(zhì)，爐外管應(yīng)把12CrlMoV 改為鋼102（華能南京電廠原蘇聯(lián)鍋爐爐內(nèi)管采用的是TP304 管材，揚(yáng)州第二發(fā)電有限公司美國鍋爐爐內(nèi)管采用的是同一管排，根據(jù)溫度梯度選用不同材質(zhì)和厚度的管材）。

3、焊接質(zhì)量

擴(kuò)建機(jī)組的焊接包括在制造廠的焊接和現(xiàn)場(chǎng)安裝的焊接，從可靠性的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，有多次爆管原因?yàn)橹圃旃に嚥涣蓟蚝附淤|(zhì)量不良，如何對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行有效的控制將對(duì)機(jī)組將來安全穩(wěn)定的運(yùn)行起關(guān)鍵的作用。無論擴(kuò)建時(shí)采用何種質(zhì)保體系，以下幾點(diǎn)都應(yīng)特別引起重視：

一、制造廠的監(jiān)造工作：不論選擇哪家制造單位，都應(yīng)按有關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的要求對(duì)重要設(shè)備（如受熱面管和聯(lián)箱等）進(jìn)行監(jiān)造，監(jiān)造不應(yīng)局限于各節(jié)點(diǎn)的監(jiān)督檢查，更重要的是應(yīng)對(duì)整個(gè)制造過程進(jìn)行全過程的監(jiān)督，落實(shí)責(zé)任制，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行處理，將有關(guān)制造缺陷消滅在萌芽狀態(tài)；二、安裝過程的監(jiān)督工作：1、通過協(xié)商制訂出統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；2、查焊接人員資質(zhì)；3、查焊接工藝的采用；4、查焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)；5、查質(zhì)保體系的運(yùn)作；具體如何監(jiān)督應(yīng)根據(jù)擴(kuò)建時(shí)采用何種質(zhì)保體系作具體的運(yùn)作。

4、磨損和吹損

4.1 磨 損

受熱面管的磨損主要發(fā)生在省煤器管、爐內(nèi)定位管（夾屏管）與管排、燃燒器附近的水冷壁管。首先擴(kuò)建中省煤器的選型非常重要，從我公司的經(jīng)驗(yàn)來看，螺旋鰭片管和肋片管的省煤器要優(yōu)于光管省煤器，而螺旋鰭片管和肋片管相比，螺旋鰭片管的抗磨損性能更強(qiáng)一點(diǎn)。同時(shí)，在安裝時(shí)對(duì)易磨損的部位應(yīng)提前加裝防磨（如穿墻管部位）；其次對(duì)定位管與管排之間的磨損，應(yīng)先確定適當(dāng)?shù)亩ㄎ环绞剑诖嘶A(chǔ)上安裝時(shí)對(duì)可能磨損的部位提前加裝防磨；（最后對(duì)燃燒器的安裝要引起足夠的重視，排除運(yùn)行過程中對(duì)附近的水冷壁管可能造成的不利影響（徐州發(fā)電廠曾發(fā)生過因燃燒器安裝的原因?qū)е轮車浔诘谋埽?/span>

4.2 吹 損

根據(jù)二十五項(xiàng)反措的要求和提高鍋爐熱效率的需要，擴(kuò)建機(jī)組必定要安裝吹灰器，根據(jù)其它電廠的經(jīng)驗(yàn)來看，在使用吹灰器初期，吹損受熱面的現(xiàn)象幾乎都發(fā)生過，應(yīng)該引起我們高度的重視。安裝時(shí)，可在吹灰器上增裝溫度測(cè)點(diǎn)，監(jiān)控吹灰器的運(yùn)行和停用狀況，并可在吹灰器的行程上提前加裝防磨。防止鍋爐“四管”爆漏是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到鍋爐“四管”的設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢修、運(yùn)行及停爐期間的保養(yǎng)，不論哪一環(huán)節(jié)失控，均有可能造成鍋爐在運(yùn)行中“四管”發(fā)生爆漏，給發(fā)電公司造成巨大損失。只有在擴(kuò)建工程中把防止“四管”爆漏放在一個(gè)相當(dāng)?shù)母叨龋鸶骷?jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，才能做好這項(xiàng)工作，為機(jī)組投產(chǎn)以后的安全運(yùn)行提供保證。