文档介绍：屏式过热器泄漏的原因分析及防止对策
唐山西郊热电厂
唐山华润热电有限公司郝国平
摘要:
火力发电厂燃煤锅炉的“四管”泄漏,是影响机组运行的安全和经济性的主要问题,同时也是锅炉机组运行中多发的问题。有效的控制和预防锅炉的“四管”泄漏,将对提高火力发电厂运行的安全可靠性,降低机组启停过程中的物质消耗,提高机组运行的经济性具有非常重要的意义。本文以唐山西郊电厂2号锅炉的屏式过热器泄漏为例,分析设备事故发生的原因及采取的对策,以使其能够长期安全稳定的运行。
关键词:过热器,泄漏,原因分析,防止对策
1、事故简介:
唐山西郊热电厂2号锅炉是无锡锅炉厂制造的高温高压自然循环煤粉锅炉,型号UG-220/-M3,制造时间1997年5月,投运日期1998年12月,该炉的过热器系统由顶棚--包覆过热器、平时过热器、低温对流过热器、高温对流过热器组成,屏式过热器为10管圈双流程,管排外3圈材料为“钢102”,其余管材为12Cr1MoVG。蒸汽在屏前和高温对流过热器冷热段间进行两次交叉,以降低管间热偏差。
2001年5月1日早晨,运行人员接班检查时,听到炉内有泄漏声音,随即停炉,检查为屏式过热器左数第三管屏的后数第六管圈炉后背风侧下部弯管外弧泄漏,此时锅炉累计运行时间为13200小时。
此次泄漏的管子爆口,边缘粗糙,张口狭小,管壁无明显减薄,呈典型的脆性断裂(见图片)。从爆口形态分析,可以定性造成该管爆破泄漏的原因应为该管在运行中管壁长期超温所至。
2、原因分析:
造成管壁长期超温主要因素有:
。该部位处于炉膛折焰角鼻尖处,该处烟气扰动剧烈,传热系数较高传热较强。
。泄漏管圈错用钢材,造成该管圈管壁的工作温度高于材料允许的工作温度。
。管屏中,各管圈流阻相差较大,流动阻力大的该管圈内,蒸汽的质量流速偏低,管壁得不到足够冷却。
针对上面造成管壁长期超温的主要因素,采用逐条排除的方法,对事故原因进行确定。
首先对发生泄漏管屏的其它管圈和该管屏左右侧各两片管屏得同一部位所有管子,用游标卡尺测量管子蠕胀情况,结果除泄漏管外,其它管子没有异常发生,排除了由于管子外部工作条件恶劣造成爆破泄漏的可能。
其次,对爆破管的材质进行分析,结果管子材质与设计相符为12Cr1MoVG,排除了错用钢材的可能。
至此,可以肯定造成管壁长期超温的原因为管内流动阻力过大,蒸汽质量流速低,对管壁的冷去能力不足造成的管子爆破泄漏。引起管内流动阻力过大的因素有三个:⑴锅炉吹管不彻底,炉管内壁附着物运行中脱落,沉积在过热器底部弯管处,造成管内通流面积减小;⑵
管子对接焊缝质量不好,内壁存在大的焊瘤,造成管内通流面积减小;⑶联箱内有“眼镜片”(联箱钻孔加工时的内壁薄片)或存在其它异物。为确定产生管阻的原因,将泄漏管圈在炉顶棚下第一道对接焊缝处割下,进行通球试验,检查没有发现管内存在异物和焊瘤。因此可以肯定在泄漏的屏式过热器联箱内存有异物。为查明联箱内异物种类及异物的位置,将工业内窥镜在炉内炉管伸入到联箱内检查发现,联箱内存在一个超级“眼镜片”,该“眼镜片”为联箱手孔处管壁(见图片
),
开孔时将铣下的联箱壁遗留在了联箱内
部,该遗留物将爆破管的管口堵住了1/3,该管的