440th CFB锅炉“四管”磨损原因分析及对策.doc

440t/h CFB锅炉“四管”磨损原因分析及对策文章摘要：摘要新乡豫新发电有限责任公司的440t/h 循环流化床锅炉，自投运以来，因磨损原因造成爆管而停机就达13次，根据运行情况、现场情况找出磨损的原因；针对“四管”防磨提出具体的防磨措施。 关键词循环流化床锅炉“四管”磨损防磨1 概述新乡豫新发电有限责任公司两台HG-440/13.7-L.PM4型循环流化床锅炉是国内首台和第3台配135MW汽轮发电机，一次中间再热的循环流化床锅炉哈尔宾锅炉厂于2002年2月设计制造，2002年12月14日首台即#1机组首次并网成功,2003年第3台即#2机组于4月23日并网成功。哈锅采用引进ALSTOM公司的循环流化床锅炉技术进行基础设计并完全按照引进技术所确定的原则和结构进行施工设计和制造。循环流化床锅炉中，由于大量高温循环粒子不断流经燃烧室、分离器和回料阀，所以存在着严重的磨损问题，为使锅炉长期安全可靠运行，在以下表面采取了防磨措施：A. 高温绝热分离器及料腿内表面B. 回料阀内表面C. 高温绝热分离器和对流烟道之间的连接烟道内表面D. 下部燃烧室内表面和布风板上表面E. 双面水冷壁、过热器屏、再热器屏穿前墙处周围水冷壁管向炉膛侧外表面F. 燃烧室出口烟道及出口烟道周围的后墙，侧墙、双面水冷壁外表面G. 双面水冷壁、过热器屏下部和再热器屏下部外表面H. 冷渣器内表面（本公司已对冷渣系统进行改造）本篇主要针对“四管”方面的防磨进行讨论。在锅炉运行时，炉内的床料在从布风板下送入的一次风和从布风板上送入二次风的作用下处于流化状态，部分颗粒被烟气夹带在炉膛内向上运动，在炉膛的不同高度一部分固体颗粒将沿炉膛边壁下落，形成物料的内循环；其余固体颗粒被烟气夹带进入分离器，进行气固两相分离，绝大多数颗粒被分离下来，通过回料阀返送回炉膛，形成物料的外循环。循环流化床锅炉的不同部位处于不同的气固两相流动形式，炉内处于快速床的工作状态，具有颗粒间存在强烈扰动和返混等性质；回料阀进料管内处于负压移动填充床状态，返料管内处于鼓泡床流动状态；尾部烟道处于气力输送状态。1.1锅炉技术规范过热器流量 440t/h过热蒸汽出口压力（表压） 13.7Mpa过热蒸汽温度 540给水温度 249.3再热器流量 360 t/h再热蒸汽进口压力（表压） 2.65Mpa再热蒸汽进口温度 315.8再热蒸汽出口温度 5401.2锅炉设计煤种Car=66.1% Har=2.77% Oar=3.67% Nar=1.14% Sar=0.51% Aar=18.46% Mar=7.35% Var=15.24% Qnet.v.ar=25.492MJ/kg 最大允许粒径为不大于7mm2锅炉因磨损爆管状况两台机组自投产以来，共计爆管22次，其中因磨损原因造成爆管停机的就达13次，占59%。具体如下：（1）2003年11月19日#1炉后墙乙侧第一个下二次风口右侧第一根和第五根水冷壁各有一爆口。原因是水冷壁受冲刷磨损使管壁变薄。（2）2004年2月16日15点55分，#1炉因双面水冷壁泄漏转入大修。漏点位于双面水冷壁靠前墙处从东往西数第一、二根浇注料终止线处。原因为磨损。措施：更换泄漏和磨薄管子，处理浇注料，使其过渡圆滑。（3）2004年5月23日17点56分，#1炉因过热器、水冷壁爆管停炉。位置：二级过热器甲数第1屏靠炉膛中心第1根管子弯头爆管，又吹爆相邻甲侧墙3根水冷壁管。原因：弯头处浇注料脱落，弯头磨损爆管。措施：更换泄漏管子，检查浇注料和受热面。（4）2004年9月3日3点35分，#1炉因后墙及双面水冷壁泄漏停炉小修。位置：在25米工地焊缝处双面水冷壁管从后墙向前数第1、2、5根，后墙水冷壁管从双面水冷壁向北数第1、3根。原因：后墙水冷壁鳍片工地焊缝漏灰是导致此次水冷壁爆管的根本原因。由于安装时后墙水冷壁鳍片工地焊缝不严密，致使炉墙泄漏炉灰，造成双面水冷壁向前数第1根管子磨损泄漏，炉水冲刷后墙水冷壁，后墙水冷壁长时间被冲刷泄漏，其泄漏炉水反过来冲刷双面水冷壁，最后造成双面水冷壁第2、5根管子泄漏停炉。同时与之相邻的31根双面水冷壁管子管壁磨损超过管壁厚度的30%。措施：更换从双面水冷壁向北数第1、2、3根后墙水冷壁管子，更换长度1M，更换从后墙向前数第1-31根双面水冷壁管子，更换长度3.8M左右。同时，对#1炉所有工地焊缝进行排查，消除鳍片漏灰，防止水冷壁管子磨损。（5）2004年10月30日4：10#1炉甲侧II过和侧墙水冷壁泄漏。漏点位于甲侧南数第1排II级过热器外1圈中间，由于浇注料受到磨损后磨损到过热器管段，造成减薄爆管，随后汽流冲刷到侧墙水冷壁，造成侧墙水冷壁从前向后数第16、17、18根受损，第17根减薄爆管，第16根已有漏点，第18根严重吹损。处理方式：更换爆管及受损管段。（6）2004年11月3日12：25#2炉水冷壁泄漏。位于双面水冷壁甲侧从前墙数第2根距双水下联箱上500mm处，爆口长属磨损爆口。由于双水与前墙交汇处联结板未焊满，甲乙两侧穿风，造成管子磨损减薄，从而爆管。7日对受热面进行了全面检查。（7）2005年1月4日2：40#2机组因水冷壁泄漏停运备用。漏点位于甲侧水冷壁浇注料终止线上大小头从南向北数第29、30根，因其间鳍片磨损致使管子磨损。更换第29、30、31根。（8）2005年2月4日16：10#1炉顶棚过热器泄漏停机。漏点位于从南数第45根，与第23根悬吊管省煤器交叉在前排悬吊管省煤器附近。原因：磨损。处理方式：更换此泄漏管段，对第46根被吹损处进行补焊。（9）2005年5月6日#2因水冷壁泄漏停机备用。漏点位于距双水下联箱上500mm处甲侧双水从后向前数第1、2根，甲侧后墙水冷壁从双水向南数第1、2、3、4根，第5、6、7、8、9根被吹损。更换双水两根和后墙水冷壁4根，其他进行铺焊。8日对受热面进行了全面检查。原因：因双水与后墙水冷壁之间的联结板密封不严，造成管子磨损减薄爆管。（10）2005年8月27日1炉乙侧泄漏。8月29-31日对#1炉受热面进行了全面检查，漏点位于双水下联箱上约6米处双水从后向前数第1根，后墙水冷壁从双水数南北各2根。原因是磨损。由于磨损造成双水从后向前数第1根靠鳍片根部磨漏，之后吹向后墙从双水向北数第2根，造成4个漏点，后墙水又反吹造成双水第1根又一漏点和后墙从双水向南数第1根漏，最终造成周围管子有不同程度的吹损。处理方式：更换双水靠后墙侧3根各1米，后墙水冷壁从双水向两侧各4根，北数第1根更换2米，北数第2、3、4各1米，南数第1、2根850mm，第3、4根各1米。（11）2005年9月2日20：40#2炉后墙水冷壁泄漏停机备用，漏点位于#2炉#5下二次风口两侧各第1根水冷壁管因磨损泄漏。从以上爆管情况分析来看，双面水冷壁与后墙水冷壁夹角处泄漏占45%，后墙下二次风口处和II级过热器下部外1圈各占18%，其他占18%。究其磨损原因有二，一是由于炉膛内密封不严或鳍片焊接不完整，从而造成烟气或炉料回旋而使管壁磨损减薄爆管。二是由于浇注料脱落或磨损掉，造成直接对管子冲刷磨损而引起爆管。3对策（1）认真贯彻落实中电投集团公司下发的中电投安生2003242号文件关于防止锅炉“四管”爆漏管理规定（试行）的通知精神，结合公司实际情况，按照新乡豫新发电有限责任公司防止锅炉“四管”爆漏实施细则的要求，切实做好锅炉“四管”防磨防爆的管理工作，确保机组稳定和长周期运行。（2）为改变锅炉“四管”爆漏居高不下的状况，减少锅炉非计划停运，提高机组运行的可靠性和经济性，要坚持预防为主的原则，全面科学地掌握“四管”状况，分析“四管”爆漏的原因，总结“四管”爆漏的规律，根据检查、检验及受热面寿命评估情况，及时制定防范措施，并实施改造方案。根据这一原则，公司成立了防磨防爆工作领导小组和工作小组，明确了各组人员职责，充分发挥主观能动作用，并采取激励措施，鼓励员工在停炉时认真检查，发现问题，处理问题。公司防磨防爆工作领导小组和工作小组坚持每次停炉对受热面进行检查，自135MW机组投运，共计检查17次，查处问题200多项，目前135MW机组最长运行时间达150天，为公司创下了可观的经济效益。（3）认真作好基础台帐工作，对“四管”方面实施定点管理，分类分点管理测厚台帐，寻找磨损规律及计算磨损量，适时对磨损严重的区域进行防磨处理。2004年9月6日-8日在#1炉小修期间对锅炉受热面进行了全面检查，本次检查共查处37项隐患，其中表现最突出的是受热面磨损问题。检查后发现#1炉双面水冷壁在烟气出口处两侧高度将近10米，数量有30根磨损严重，甲侧前墙、后墙共有3大处磨损，本次发现磨损面积共计有100多平方米。防磨处理有97.4平方米。11月份，#2炉因爆管停炉，对受热面进行了检查，共发现和解决16项隐患，受热面磨损问题在#2炉表现并不很突出，只是有个别地方有磨损现象。（4）积极寻求新工艺、新方法进行防磨。大修期间有足够的时间进行超音速电弧喷涂防磨处理，但在抢修时间内施行就困难，我们曾经先后多次采用对管子直接进行铺焊处理，从而增加防磨量，目前，此种方法还暂时实用。（5）加强运行管理工作，提高运行人员的操作水平，健全管理和考核机制,杜绝因运行不当而造成锅炉漏泄。（6）锅炉启动、停炉和运行过程中，必须严格按照运行规程和规定操作，严格执行启、停曲线，加强运行调整，防止锅炉各参数大起大落，严禁锅炉快速升降负荷和超负荷运行，以减少应力集中引起的疲劳断裂泄漏。（7）锅炉在进行燃烧调整时，应注意保持床温、床压平稳变化，特别注意两侧床压的平衡性。（8）加强燃料管理，燃用的煤种应尽量接近锅炉的设计值。锅炉调换煤种、运行异常以及大修后，应进行全面的燃烧调整试验，以便发现并消除运行和设备缺陷，寻求最佳的运行方式和运行工况。（9）锅炉运行人员应严格执行设备巡回检查制度，当发现四管漏泄情况时应查明漏泄部位，按有关规定及时处理。对于可能危及人身安全造成事故扩大以及对其它设备、容器、管道将造成严重威胁的爆漏事故，应在报告调度、领导的同时实行紧急停炉。（10）做好四管爆漏事故分析工作，对四管爆漏事故要如实反映爆漏前的运行工况及发生事故时的处置，并建立台帐认真记录，以便吸取教训，采取相应的改进措施。 440t/h CFB锅炉“四管”因磨损而引起爆管的几率在目前是很高