某350 MW 超临界锅炉前包墙边管泄露原因分析及处理

第 2期 2 0 1 6年 3月 锅炉制造 B0I L ER MANUF ACTURI NG No 2 Ma r 2 0l 6 某 3 5 0 MW 超临界锅炉前包墙边管泄露原 因 分析及处理 郑 磊 ( 哈 尔滨锅炉厂有限责任公司， 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 4 6 ) 摘要： 本文介绍了国内某 3 5 0 MW超临界锅炉在机组运行期间， 2 # 炉后烟道前包墙边管多次泄露并吹损集 箱的原因分析， 问题处理及后续改进措施。 关键词： 超临界； 泄露 ； 快速启停； 热胀差 中图分类号： T K 2 2 3 3 文献标识码 ： A 文章编号： C N 2 3 1 2 4 9 ( 2 0 1 6 ) 0 2 0 0 2 0 0 2 Ca u s e a n a l y s i s a nd t r e a t me n t me a s ur e s t o t h e b a c k p a s s f r o n t wa l l t u b e o f 3 5 0 M W s up e r c r i t i c a l b o i l e r Zh e n g L e i ( H a r b i n B o i l e r C o ， L t d ， H a r b i n 1 5 0 0 4 6， C h i n a ) Abs t r a c t ： Du rin g t he o p e r a t i o n o f a 3 5 0MW s u pe r e r i t i c a l b o i l e r。T he b a c k p a s s f r o n t wa l l t u b e o f 2 # b o i l e r l e a k e d a n d b l o w l o s s h e a d e r T h r o u g h a n a l y s i s o f t h e q u e s t i o n s a b o v e ，We h a v e d e v e l o p e d a s o l u t i o nAn d i mpr o v e me n t s t o o p t i mi z e t h e s t r u c t u r e o f t h i s t y p e o f b o i l e r Ke y wor ds： s u pe r c r i t i c a l ； l e a k a g e； r a pi d s t a r ts t o p； d i f f e r e n t i a l t he r ma l e x p a n s i o n 0 引 言 2 0 1 5年 2月 ， 国内某 3 5 0 MW 超临界锅炉在 运行过程 中， 顶棚管 出口集箱 ， 后烟道前包墙最右 侧边管的集箱管 接头焊缝下沿 出现蒸汽泄漏 现 象 ， 导致其 附近的水冷壁延伸侧墙 、 水冷壁排管的 部分管子被吹损 ， 管接头连接 的顶棚 出口集箱被 吹出一个凹坑。如图 1 所示 ： 图 1 前包墙边管泄露状况 开始运行人员以为仅仅是偶然的管道局部破 损泄露 ， 没有引起足够的重视 ， 仅仅是在锅炉检修 时 ， 在破损处进行了补焊 ， 但是在运行了一段时间 后 ， 又在原来 的位 置多次开裂 ， 直 到无法进行 补 焊 ， 最终将 问题反馈 回来进行分析。 1 事故原 因分析 通过询问电厂运行人员锅炉平时的运行情况 ， 我们了解到该锅炉前包墙上集箱最外侧管接头根部 曾多次开裂泄露， 通过对泄露点管接头开裂方式的 分析， 初步分析是集箱根部受到较大热应力引起的， 应该与锅炉启停速度过快有关 ， 如果锅炉启动过程 中升温速度过陕， 即瞬间煤水比过大 ， 导致在介质流 量增加与炉膛热输入的增加不匹配 ， 又因为前包墙 集箱一半在水平烟道内受到烟气的加热 ， 所 以在锅 炉升温速度过快的情况下， 可能导致前包墙集箱的 收稿 日期 ： 2 0 1 51 21 O 作者简介 ： 郑 磊( 1 9 8 6 一 ) ， 男 ， 汉族 ， 助理工程师 ， 2 0 1 1年 毕业于西安交通大学 ， 从事 电站锅炉受压元件的设 计工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 郑磊 ： 某 3 5 0 MW 超临界锅炉前包墙边管泄露原因分析及处理 2 1 向炉两侧膨胀量在短时间内大于水冷壁延伸侧包墙 及侧包墙向炉两侧的膨胀量 ， 从而导致与水冷壁延 伸侧包墙及侧包墙通过鳍片连为一体的前包墙最外 侧管子的管接头根部开裂。停炉降负荷过程控制过 快也是同样的道理。 2采取 的措施 对于顶棚出口集箱被吹损的部分 ， 我们实际测 量了吹损的厚度， 并计算吹损后的集箱厚度是否满 足强度的要求， 计算结果为集箱的厚度满足强度要 求， 并出具了强度计算书， 然后编写焊接和热处理工 艺对集箱进行现场的局部补焊和热处理。 对于前包墙上集箱 最外侧焊缝 处开裂 的管 子 ， 现场将该管子从集箱端部切去 8 0 0 m m。并用 一 根 u型弯管代替切去的管子重新连接， 用来吸 收锅炉快速变负荷带来的热应力， 同时， 割去该管 子两边的鳍片， 使该管子能够吸收锅炉水冷壁延 伸侧墙和后烟道侧包墙 由于温度不同而形成的热 胀差 。最后加装密封盒 ， 密封盒内填充耐火材料 ， 并保持密封盒 的气密性 。 在同步之后， 锅炉最大升压速率由控制系统 限制在 1 0 M P a m i n 。升负荷应受到规定 的升压 率的限制。 在 5 0 B MC R负荷 以下 ， 升负荷速率控制在 0 5 B MC R m i n ， 在 5 0 B MC R以上控制在 l BMCRmi n。 4后续炉型改进方案 对于后续的相同炉型( 包括 3 5 0 MW 超临界 ， 6 6 0 M W超临界锅炉) ， 为防止锅炉启停速度过快 而造成管子根部撕裂 ， 实施了以下的改进措施 ： 后 烟道前包墙边管从 顶棚 出 口集箱引出后 ， 不再通 过鳍片与水冷壁延伸侧包墙及后烟道前包墙焊在 一 起 ， 而是 向锅炉中心线方向拐 ， 直接连接后烟道 前包墙最外侧管接头 。同时 ， 从水冷壁延伸底包 墙 引出一根管 ， 代替原来后烟道前包墙边管的位 置 ， 与水冷壁延伸侧包墙及后烟道前包墙焊在一 起 ， 因该管子 内的工质温度与水冷壁延伸侧墙管 中的工质温度相近， 在锅炉快速启停过程中， 热胀 差相 同， 避免 了管子之间的热应力。 3 对锅炉运行的建议 5 结束语 锅炉运行过程 中， 建议严格控制锅炉的启停 速度 ， 以下是锅炉升温升压速率要求 ： 饱和温度在 1 0 0 o C以下时， 升高速率不应 超 过 1 1 C m i n 。到汽机冲转前 ， 饱 和温度升高速 率不应超过 1 5 mi n 。 通过以上各项措施 ， 很好 的解决 了该锅炉后 烟道前包墙边管运行过程中多次泄露的问题 ， 保 证了该锅炉的长期安全稳定运行 ， 通过对 问题原 因的分析 ， 为 以后该炉型的结构优化提供 了依据 。 上接第 l 7页 发展的趋势 。随着具有更高效率 、 更低排放 、 更低 电耗的超超临界循环 流化床锅炉技术的发展 ， 循 环流化床锅炉必将有更加广阔的市场。 2 5 燃气 一蒸汽联合循环余热锅炉 燃气 一 蒸汽联合循环机组具有环保性好、 效 率高 、 调峰性好 、 初投资低等诸多优点 ， 目前 已成 为我国发电机组中不 可缺少 的组成部分 ， 在未来 具有较大的发展潜力。 目前 ， 我国余热锅炉的装机容量 的比例远低 于国外发达国家的装机 比例。随着环保压力的加 大， 以及大量天然气资源被发现， 同时购买国外天 然气的长期供应得以实现， 未来燃气 一 蒸汽联合 循环机组在未来将有很大发展空间。 3 结 论 我国电站锅炉装备制造业已经跻身世界先进行 列， 随着我国环保排放指标的日趋严格， 未来我国电 站锅炉必将朝着更加高效、 节能、 环保方向发展。 参考文献 1 李苏泷 热泵机组综合部分负荷性能指标与能耗计 算 J 暖通空调 ， 2 0 0 5 ， 3 5 ( 1 1 ) ： 8 08 2 2 孟华， 龙惟定 ， 王盛卫 香港海港城空气处理设备 ( A H U) 的能耗测试与节能分析 J 建筑热能通风 空调 ， 2 0 0 3 ，