??? 二、原因分析:
??? 為了弄清楚#1爐屏式過熱器彎頭爆管原因,白鶴發(fā)電廠送兩根彎頭(一根為運(yùn)行中爆管彎頭,另一根為未爆管彎頭)委托四川省電力鍋爐壓力容器檢測(cè)中心進(jìn)行了試驗(yàn)分析,找到原因。
??? (1)?????? 宏觀形貌
??? 爆管彎頭:正背弧有一條開口裂紋,斷面平直,爆口裂紋粗鈍,爆口處壁厚無減薄,外壁有較厚一層堅(jiān)硬的高溫氧化膜,內(nèi)壁也有一層較厚氧化垢,外壁受火焰沖刷嚴(yán)重(見圖片1、2)
??? 未爆管彎頭:外壁有一層堅(jiān)硬的高溫氧化膜,內(nèi)壁也有一層氧化垢,內(nèi)外壁氧化垢情況較爆管彎頭稍輕微些。
??? (2)?????? 金相顯微組織:
??? (3)?????? 電子顯微鏡二次成像:
??? (4)??????
??? 結(jié)論:屏式過熱器運(yùn)行6萬小時(shí),材料金相顯微組織為四級(jí)球化,說明管的運(yùn)行工況中溫度偏高,彎頭爆管屬長(zhǎng)時(shí)間過熱爆口;在一段時(shí)期內(nèi)材料可能受到高溫火焰的沖蝕,形成較嚴(yán)懲的高溫氧化膜,并造成管材顯微組織晶界被燒損,管子的強(qiáng)度降低是引起爆管的直接原因。
??? (5)?????? 原因:
??? 過熱器設(shè)計(jì)不合理。#1爐投產(chǎn)后,主汽溫度偏低,達(dá)不到設(shè)計(jì)值,長(zhǎng)期維持在520℃以下運(yùn)行。為保證主汽溫度,保證汽機(jī)最低進(jìn)汽要求,有時(shí)不得不降低負(fù)荷,采用解列高加的方式調(diào)節(jié)。運(yùn)行人員為了提高主汽溫度,努力在燃燒上想方法,強(qiáng)化爐內(nèi)燃燒,提高火焰中心,造成爐膛出口煙溫升高,屏過受到較強(qiáng)的熱輻射,使管壁溫度升高。
??? 分析主汽溫度低的原因?yàn)榈蜏剡^熱器出口蒸汽溫度偏低,為此在1997年,#1爐大修時(shí)增加了低溫過熱器??
??? ㎡,低溫過熱器出口汽溫由平均?? ℃上升到?? ℃。在高負(fù)荷時(shí),屏過入口溫度蒸汽溫度經(jīng)常超過設(shè)計(jì)值,導(dǎo)致屏過管子超溫。
??? 運(yùn)行人員監(jiān)調(diào)不力。1999年大修中對(duì)#1爐減溫水自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)行了完善,運(yùn)行人員為方便溫度自動(dòng)調(diào)節(jié),特別是在低負(fù)荷時(shí),采用關(guān)小、甚至關(guān)閉一級(jí)減溫水方法來滿足,使得屏過經(jīng)常處于超溫運(yùn)行。技術(shù)管理存在漏洞。對(duì)屏過管子長(zhǎng)期超溫未引起足夠的重視。同時(shí)也由于屏過的壁溫測(cè)點(diǎn)不能真實(shí)反映實(shí)際管材溫度運(yùn)行人員求引起足夠的重視。從幾年的運(yùn)行日志表看,爐屏過管壁經(jīng)常超過允許許可值,但未及時(shí)采取措施對(duì)運(yùn)行人員進(jìn)行指導(dǎo);同時(shí)對(duì)運(yùn)行指標(biāo)(屏過壁溫)考核不力。
??? 2.省煤器磨損:
??? 2002年#1爐發(fā)生的四次爆管泄漏均為省煤器磨損引起,可以說磨損是威脅鍋爐安全的最主要問題。分析省煤器磨損的原因主要有:
??? (1)?????? 燃用煤礦質(zhì)嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)值。當(dāng)年建電廠時(shí)因特殊原因,提供的煤種相當(dāng)好,Ay=21.81%,
??? =6165kcal/㎏.在投產(chǎn)當(dāng)初,基本能達(dá)到,隨著國(guó)家燃料政策及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,加上電廠為數(shù)眾多,煤質(zhì)發(fā)生了很大的變化,煤質(zhì)變劣Ay≥38%,相當(dāng)一段時(shí)間在45%以上。灰份增加,造成煙氣中整體飛灰濃度增加,加劇磨損;發(fā)熱量低,相同負(fù)荷下煙氣量增加,煙氣流速加大。T=cημw3τ
??? (c—飛灰磨損性的系數(shù),η—飛灰撞擊率,μ—煙氣中的飛灰深度,w—飛灰流速、即煙氣流速,τ—時(shí)間。而管壁磨損量與煙氣流速的三次方式正比,導(dǎo)致省煤器管磨損量激增。
??? (2)??????
??? 漏風(fēng)。#1爐下級(jí)省煤器于2000年大修進(jìn)行全面大修,全部管排吊出進(jìn)行處理,更換了70排新管排,但運(yùn)行兩年便發(fā)生了磨損泄漏。分析原因,除煤質(zhì)變劣外,該處煙氣流速嗇也是一個(gè)重要原因。在2003年#1爐小修中,檢查發(fā)現(xiàn)上級(jí)空預(yù)器膨脹節(jié)大部分開裂,漏風(fēng)嚴(yán)重,使下級(jí)省煤器處煙氣量增加,流速增大。
??? (3)??????
??? 檢修管理。發(fā)生爆破停爐后,為搶時(shí)間,重點(diǎn)對(duì)爆漏處附近管子進(jìn)行檢查處理,忽視了全面檢查,致使可發(fā)現(xiàn)的磨損情況未能及時(shí)掌握、處理。搶修責(zé)任制未能嚴(yán)格貫徹執(zhí)行,過去過分強(qiáng)調(diào)磨損爆漏的不可避免性,忽視了磨損可以及早檢查發(fā)現(xiàn),提前采取換管等措施。
??? (4)??????
??? 搶修工藝。鍋爐大小修時(shí),搶修人員未能將部分煙氣走廊消除。管排卡子損壞沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致管排不平整,致使本不該磨損的管子壁厚磨?。挥捎谌藛T結(jié)構(gòu)問題,檢修人員對(duì)重點(diǎn)磨損部位認(rèn)識(shí)不足,未能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)隱患。
??? 3.水冷壁爆管:
??? #1爐2002年11月6日發(fā)生了#3角三次風(fēng)噴口處水冷壁爆破,分析原因?yàn)槟p爆管。進(jìn)一步分析原因是由于三次風(fēng)噴口燒壞,致使煙氣偏離方向,沖刷水冷壁管壁。
??? (1)??????
??? 冷卻風(fēng)量不足三次風(fēng)噴口燒壞有直接影響。盡管過去已將三次風(fēng)冷卻風(fēng)門芯取掉,但風(fēng)管也存在堵塞不暢通,致使制粉系統(tǒng)停運(yùn)時(shí),三次風(fēng)噴口直接處于爐膛高溫下,很快燒壞。
??? (2)??????
??? 在2000年大修中,檢查發(fā)現(xiàn)四角火嘴附近有6根水冷壁管因磨損管壁減薄,并進(jìn)行了更換。分析原因?yàn)闋t內(nèi)煙氣沖刷引起。這有火嘴安裝不到位原因,還有運(yùn)行操作不當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)爐膛水冷壁有不同程度的過熱現(xiàn)象。