强烟气走廊吹损省煤器泄漏原因分析

强烟气走廊吹损省煤器泄漏原因分析 （一）、事件经过2011年06月21日9时50分，机组负荷670mw,锅炉给水量突然增大、负荷下降，锅炉检修就地检查发现炉右省煤器受热面人孔门区域有大量水汽冒出，受热面泄漏情况确定，机组水位无法维持，10:04，机组mft。22日8:30炉内检查发现泄漏点为省煤器入口联箱出口管低再侧乙数第1排中间一根（炉前方向，共计3根，44.57.5，材质sa-201c）联箱起第3个弯头内弧面，爆口方向正东。23日19:0抢修完毕，共更换吹损超标省煤器管4根，焊补省煤器管5根，焊补包墙及隔墙水冷壁管18根。（二）、检查处理情况1. 21日10时，机组全面消压、放水。22日8时现场确认漏点为省煤器入口联箱出口管低再侧乙数第1排中间一根（炉前方向，共计3根，44.57.5，材质sa-201c）联箱起第3个弯头内弧面，爆口方向正东。按照图纸加工制作合格弯管，同期编写抢修安全技术措施并组织学习。23日4时，脚手架具备条件，现场开始割管，其中乙侧前数第2根爆管，乙侧第3根双面减薄至2.6、3.5，甲侧第1、3根双面减薄至2.3、3.4左右，一并更换，共换管4根，金属探伤合格。同时发现后竖井水冷壁和省煤器大面积磨损减薄，合计焊补省煤器管5根，焊补包墙及隔墙水冷壁管18根，对磨损部位增加防磨瓦防护。对泄漏部位顶部梳型板检查发现缺失500mm，阻流板完好，该部位自上而下形成强烟气走廊是磨损爆管的根本原因。另外检查发现隔墙水冷壁入口联箱和省煤器入口联箱间长19米，高650mm的烟气隔板未按照图纸的螺栓连接结构安装，全部更改为焊接结构，使运行中无法吸收膨胀和振动，造成底部固定在省煤器入口联箱的隔板全部向低温过热器侧开裂；同时甲乙两侧隔墙水冷壁出口管各有3根，在500mm高度内未安装鳍片。上述两种情况的同时存在，造成低再侧烟气在中部通过开裂隔板向低过侧泄漏，而回流烟气集中在隔墙集箱未焊鳍片的两端，该强回旋气流造成18根水冷壁管和2根省煤器管的严重吹塑减薄；与顶部向下的烟气走廊作用造成4根省煤器管的双面减薄。对隔墙和省煤器入口联箱间损坏的隔板进行恢复并对接缝涂抹耐火填料；补齐缺失的500mm梳型板。检查低过侧同类部位，未见异常磨损。23日18时，机组恢复上水。（三）、原因分析1、爆管是由自上而下的烟气走廊冲刷省煤器管壁磨损减薄造成的。2、该局部存在受热面管靠近联箱的结构，易造成烟气中飞灰集中，属必须设置被动防护瓦的结构，但设计中没有。3、隔墙水冷壁入口联箱和省煤器入口联箱间长19米，高650mm的烟气隔板未按照图纸安装，造成底部全部开裂以及甲、乙两侧隔墙水冷壁出口管各3根500mm高度内未安装鳍片，形成了局部强回流烟气造成水冷壁和省煤器大面积磨损减薄，最薄2.3mm。（四）、防范措施1、利用#5、6机组大修机会对隔墙水冷壁入口联箱和省煤器入口联箱间烟气隔板进行改造，提高其密封性、易吸收膨胀、耐磨损、长寿命。2、防磨防爆重点项目中增加一项“梳型板、阻流板完好性及对应下部受热面磨损请况检查”。案例分析三、吹灰器吹损造成水冷壁后垂吊管泄漏分析（一）、事件经过2011年12月26日6时7分，机组负荷290mw,运行检查发现#7炉45米折焰角处泄漏，停炉处理，14时锅炉放水，内部检查，发现水冷壁后垂吊管、前包墙管减薄泄漏，各更换500mm管段。12月27日3：30投入运行。（二）、检查处理情况内部检查，发现水冷壁后垂吊管甲向乙第26排，后向前第1根泄漏，吹损相邻的第26排1.2根、第27排1.2.3根、第26排前包墙管，导致第26排1.2根、第27排1.2.3根、第26排前包墙管管壁减薄泄漏。水冷壁后垂吊管甲向乙第26排，后向前第1根浇铸层上部管段在#8r吹灰器吹灰范围内，管段及外部防磨套被#8r吹灰器在吹灰过程吹损，防磨套吹穿后，又吹损管壁，造成管壁减薄泄漏，吹损同排前包墙过热器管排，前包墙过热器管段遭吹损泄漏后，又吹损第26排第2根，第27排第1、2、3根，造成前包墙过热器第26排、水冷壁后垂吊第26排1.2根、第27排1.2.3根泄漏。如图示： 1导11导1各更换500mm管段，管子规格576，材质20g.弯头局部进行焊补，加装防磨套。检查同位置其它后垂吊管、包墙过管段及防磨套，无吹损；水冷壁后垂吊及包墙过弯头进行浇灌耐火捣打料；部分损坏的浇灌层进行修补。重新校对#7、8炉吹灰器阀后压力，减少吹灰器对受热面的吹损风险。12月27日3：30投入运行。（三）、原因分析1、水冷壁后垂吊管甲向乙第26排，后向前第1根浇铸层上部管段在#8r吹灰器吹灰范围内，管段及外部防磨套被#8r吹灰器在吹灰过程吹损，防磨套吹穿后，又吹损管壁，造成管壁减薄泄漏。2.吹灰压力高、吹灰蒸汽含水、炉内滞留是造成受热面异常吹损的主要原因。（四）、防范措施更换减薄泄漏管段，增加防磨套。对吹灰器汽源压力重新进行校验。全面检查吹灰器限位装置，确保运行可靠。利用停炉检修机会，对此位置管排重点检查进一步加强防磨防爆检查，细化各种工作，不放过任何一个细节。案例分析四、四管泄漏标准案例分析格式（一）、事件经过时间。#机组。当时负荷mw。发生泄漏机组参数异常情况。运行检修人员现场确认情况。停机时间。内部检查情况。抢修工作量。完成时间。机组并网时间。 （二）、检查处理情况1、工作票主要措施及执行完成时间。2、泄漏情况描述（可附加照片和现场位置描绘图片）。3、第一泄漏点确认（可附加照片），并明确第一泄漏点位置、管子材质、规格。4、抢修主要采取的抢修措施和过程描述。5、抢修中扩大本台机组同类位置检查的情况。6、抢修部位防范措施。7、机组上水时间。（三）、原因分析1、推测泄漏过程。2、确认第一泄漏点。3、从检修、运行、安装、材质等各方面阐述第一泄漏点发生的充分理由。（四）、防范措施1、本次抢修执行的整改措施。2、从检修、运行、安装、材质等方面采取的防范措施。3、确定全厂需要扩大检查的范围。4、需要对未停运机组停运前需要采取的运行防范措施。5、需要进一步收资、金属分析后才能确定的防范措施。鉴于分析资料来源所限，本次四管泄漏分析难免有不妥之处，因此希望各厂规范、如实上报泄漏分析报告。根据本四管泄漏分析，自找差距、强化管理，切实降低因四管泄漏造成的机组非停次数！六、全方位四管防磨防爆措施2011年华能山东公司管理17家电厂四管泄漏占机组非停比例为34.5%，2012年1-9月占非停比例为38.2%，查阅历史和兄弟公司公司统计数据均能得出四管泄漏占机组非停的比例稳居40%，且机组非停通常伴随着抢修工期长、作业危险、经济损失大、防磨防爆管理恶化等情况。为此我们总结四管防磨防爆措施，并提出“检修周期内不爆管”的防磨防爆目标。具体措施如下。（一）“结构不合理焊接不规范”、“安装不规范”的防范措施1、定位管与管屏间防磨措施过热器管子与流体冷却夹管运行中互相磨损，如图，碰磨的技术方案：针对过热器管子与流体冷却夹管互相磨损问题，在磨损部位焊接材质为sa-240type310s防磨块，此种材料耐高温，能够长久的起防磨作用。针对流体冷却夹管与前墙水冷壁夹持管互相磨损及水平烟道左右侧墙水冷壁被流体冷却间隔管碰磨问题，我们采取了在流体冷却夹管、流体冷却间隔管磨损部位焊接材质为sa-240type310s防磨块的方法，在前墙水冷壁夹持管及左右侧墙水冷壁磨损部位焊接材质为a-213tp347h防磨块，避免了进一步磨损。2、解决高温再热器管排变形、阻碍吹灰措施与锅炉厂联系进行技术攻关，提出管屏整形方案，并逐一落实，确保吹灰安全距离和足够的管屏膨胀间隙。3、解决锅炉水冷壁局部拉裂的技术措施 锅炉燃烧器上部的高温区易发生拉裂现象，如图。排查原因：一是水冷壁壁温偏高，二是膨胀量，三恒力弹簧吊架，四应力集中。措施：a、调整吊架，消除膨胀阻力；b、调整火焰中心。 针对水冷壁中间集箱、穿墙管、吹灰器口处等宽而连续的鳍片易产生裂纹，采取的措施：在鳍片中间部位钻10mm止裂孔，以释放应力，同时在裂纹末端用样冲打出痕迹，待下次机组检修时观察裂纹是否有扩展，如图。对存在开裂、碳化裂纹现象的宽鳍片，首先对宽鳍片进行更换，并在宽鳍片上进行钻孔（6）开“十”字交叉形膨胀缝，间距500mm左右，从而消除应力，内焊耐热钢钩钉，浇注耐火浇注料，减少吸收的辐射热。主燃烧器角部出现较多裂纹，主要是由于该区域为高温区域，高温硫腐蚀所致。措施：每次机组计划检修时，对该区域水冷壁管子进行认真检查，发现裂纹进行打磨、测厚、pt检查，发现超标的管子坚决更换。为防止水冷壁拉裂事故的发生，还应做好如下工作：鳍片焊接采用双面焊接，检修鳍片焊缝总高度控制在5mm左右。必要时，需焊前预热，焊后进行回火处理，具体要求按作业指导书规定执行。机组启动时，严格按照启动曲线控制好锅炉升温升压速率。机组启停过程中，负荷在500mw以下时控制负荷变化率不大于5mw/min，相邻水冷壁管壁温偏差小于80。锅炉停运后保证闷炉15小时以上，降低锅炉放水时的水冷壁温度。对变形水冷壁区域，利用机组检修机会对该区域的刚性梁进行检查。通过以上工作，在一定程度上避免了锅炉水冷壁进一步被拉裂，保证了水冷壁的安全运行。4、炉外高压小管管接头角焊缝、第一道对接焊缝裂纹的解决措施炉侧主蒸汽管道、再热蒸汽热段管道的小管管接头角焊缝、第一道对接焊缝，由于基建安装时未考虑热态膨胀因素，加之sa-213t9/t92材料韧性较低，经常出现裂纹，见图。措施：对评估存在问题的小管进行管系应力分析，对改进小管进行优化设计计算，结合现场情况对小管及支吊架进行改进布置，主要采取加装补偿弯及将部分刚性支吊架改为弹簧支吊架、恒力弹簧支吊架等。加强接管座焊接和热处理工艺的管理，使之达到相关工艺要求，如图。对主蒸汽取样接管座进行加长，使之与取样管的第一道对接焊缝符合热处理条件。利用机组检修机会，将主蒸汽管道、再热蒸汽热段管道接管座角焊缝及第一道对接焊缝列为重点检查内容，创造条件做磁粉等检测，如存在线性显示，立即安排打磨、复检，并制定相关消缺工艺，严格按工艺进行消缺处理。（二）“强烟气走廊吹损”防范措施1、解决纯烟气走廊吹损防范措施烟气强烟气走廊发生在受热面结构异常造成烟气流速长期加快的部位，包括密集管屏出列管所处环境、烟气挡板周围、流速差异的破损隔墙区域等等，假以时日必然造成管壁减薄爆管。措施：利用检修机会对管屏进行整形，特别是管屏密集区域。采取被动防护罩按照设计图纸或升级方案消除结构缺陷性烟气走廊。2、解决吹灰器混合型烟气走廊吹损防范措施对水平低温再热器、低温过热器在长伸缩式吹灰器正上方的第2、3、4根管子及正下方的第2、3根管子，加装了防磨盖板；在靠近省煤器悬吊管耳板根部的被吹损的低温再热器、低温过热器第1至8根管子，由于加装防磨盖板困难及焊接时容易损伤管子，采取了加装直角形护板装置措施，该装置可有效避免低温再热器、低温过热器管子在悬吊管处被吹灰蒸汽局部吹损，安装见图。针对尾部一烟道中间隔墙管子被吹灰蒸汽吹损严重问题，采取在中间隔墙刚性梁以上部位加装了860mm长防磨盖板措施，同时为防止上部耐火浇注料被吹灰蒸汽吹落，在浇注料外部加装了不锈钢护板，该不锈钢护板能够有效防止浇注料被吹灰蒸汽吹落，进而防止中间隔墙管子被吹灰蒸汽吹损。（三）“过热爆管”防范措施1、做好受热面清洁工作，防止因堵塞造成的过热爆管锅炉厂在联箱制作过程产生的“眼镜片”、“草帽边”、铁水凝固物、钻屑等杂物因清理不彻底，将流入安装现场，机组投产后带来了由于节流孔堵塞导致的超温、甚至爆管，防范措施：打开联箱检查孔，通过数码相机或者内窥镜等进行检查。对节流孔处进行射线探伤（xt）检查，如有异物割管清理。对底部弯管部位进行射线探伤检查，如有异物割管清理。对水冷壁中间集箱入口管等敏感部位增加壁温测点，以便早发现管屏温度异常，采取运行控温措施，防止爆管。加强检修期间清洁度管理，防止杂物进入受热面管子内部。根据管子壁温曲线形状分析是否由异物堵塞节流孔所致，采取运行控温措施，防止爆管。2、做好运行中管壁温度监视工作，防止运行超温爆管通过对运行规程的审查，明确机组运行中的壁温控制数据定期校验热工测点，飘逸后定期更换，防止因热工测量误差造成管壁超温加强测点位置漏烟气检查治理，防止其他因素造成测量误差。严格运行操作，通过小指标竞赛来避免运行超温。（四）“管材缺陷”的防范措施1、严格受热面用管材的采购、保管和用前检验制度。2、严格受热面管材焊接、热处理工艺。3、通过防磨防爆检查尽早发现受热面错用管材情况，并予以更换。4、利用机组检修工期监视异种钢焊缝，特别是泄漏案例中已出现过的异种钢焊缝。（五）“吹灰器吹损”的防范措施吹灰蒸汽含水、压力过高、异常滞留炉内、距受热面距离较近时、受热面本身结构造成吹灰时烟气加速、高浓度硬灰颗区域吹灰时均能造成受热面异常吹损，常见情况如图。措施：吹灰疏水管径加粗、提高疏水压力，缩短疏水时间。通过吹灰程控逻辑优化，实现了分区域吹灰，提高了吹灰蒸汽的过热度，彻底解决了吹灰蒸汽带水问题。跟踪吹灰并维护好吹灰器，防止异常滞留。确保吹灰器尾部空气冷却阀始终处于健康水平。锅炉本体吹灰压力调整，不迷信厂家参数，根据现场试验优化了吹灰压力大大减轻了吹灰蒸汽对锅炉四管的吹损程度。降低锅炉本体吹灰频次，通过优化既保证了排烟温度不升高又减轻了吹灰蒸汽对锅炉高温受热面的吹损程度。对水冷壁吹灰器根据经验和试验进一步调整。例如我们优化了枪管与水冷壁表面的垂直度、喷嘴孔中心线与水冷壁表面距离等厂家参数，消除了水冷壁大量吹损的痼疾。变更长伸缩式吹灰器吹损轨迹。对低温再热器、低温过热器在长伸缩式吹灰器正上方的第2、3、4根管子及正下方的第2、3根管子，加装了防磨盖板；在靠近省煤器悬吊管耳板根部的被吹损的低温再热器、低温过热器第1至8根管子，由于加装防磨盖板困难及焊接时容易损伤管子，采取了加装直角形护板装置措施，该装置可有效避免低温再热器、低温过热器管子在悬吊管处被吹灰蒸汽局部吹损，安装见图。针对尾部一烟道中间隔墙管子被吹灰蒸汽吹损严重问题，采取在中间隔墙刚性梁以上部位加装了860mm长防磨盖板措施，同时为防止上部耐火浇注料被吹灰蒸汽吹落，在浇注料外部加装了不锈钢护板，该不锈钢护板能够有效防止浇注料被吹灰蒸汽吹落，进而防止中间隔墙管子被吹灰蒸汽吹损。（六）“检查不到位”的防范措施1、将本厂机组历史泄漏点进行跟踪检查。2、执行“逢停必查”，制定按停运天数确定检查范围的检查表，并将检查记录形成逢停必查电子台账3、严格执行受热面检修作业措施防磨防爆网三级人员的各司其职，严格执行三级检查、验收制度。一级人员由检修人员组成；二级人员由检修部锅炉主管、专工等组成；三级人员由策划部锅炉专工、技术监督组、金属专工等组成。执行防磨防爆作业指导书全面排查受热面四管缺陷。常规受热面缺陷消除执行工序卡，重大缺陷由防磨防爆小组研究制定检修措施并签字后执行，缺陷消除后执行三级验收。利用超声波测厚仪、游标卡尺、焊接检验尺、极限卡规等工具，做好锅炉四管检查工作。利用超声波测厚仪、游标卡尺、焊接检验尺，对所有磨损、吹损部位进行测量，并做好记录；利用焊接检验尺，对所有较深的凹坑、机械损伤等进行测量，并做好记录；利用游标卡尺、极限卡规等，对怀疑有蠕涨的管子进行测量，并做好记录。对测量结果，与相关技术标准进行对比，对超标的管子均进行更换。做好锅炉四管防吹损、磨损、腐蚀等防范工作。对磨损、吹灰蒸汽吹损部位，加装防磨块、防磨盖板、防磨护板、防磨热喷涂等，防止管子进一步被吹损、磨损。对水冷壁高温硫腐蚀部位，采用国产ps45铬镍钛合金丝进行防腐热喷涂，防止、减缓水冷壁的高温硫腐蚀。做好蒸汽吹灰器检修。按照厂家的说明书对吹灰器进行投运前的调试工作，调整好喷嘴进入炉膛的距离、吹灰器枪杆与受热面的垂直度、喷嘴的喷射角度、旋转角度等；逐个调好各吹灰器的入口蒸汽压力，根据管道的实际布置情况在热态下调好吹灰器母管疏水压力、疏水时间以使吹灰蒸汽具有一定的过热度。4、检修质量管控与验收措施跟踪检查防磨防爆作业指导书的执行情况，实现过程监督、闭环管理。防磨防爆网三级人员的各司其