1爆漏原因分析
11应力集中造成的爆漏从2007年爆漏情况看由于膨胀拉裂造成的泄漏主要发生在包墙管、水冷壁连接筋等平时不易检查到的地方。机组的频繁启停很容易引起金属疲劳频繁的锅炉启停对受热面管子的寿命影响很大锅炉的每次启停受热面管子都要承受较大的温度变化所引起的温差应力因此管子很容易引起疲劳损坏导致爆漏漏特别是热力工况比较恶劣的管子最容易出现损坏。2007年发生的4号炉主汽管座和包墙管座泄漏以及3号炉低再角焊缝泄漏就是由于金属产生疲劳裂纹造成的。
12过热爆管造成的爆漏过热爆管主要发生在前后屏及屏式过热器、高温过热器和高温再热器上。因为该部分受热面长期受高温烟气冲刷或接受大量的炉膛高温辐射热氧化、超温现象比较严重特别是受热面的弯头处在弯管过程中本身就存在管壁减薄或机械拉伤因此更容易发生过热爆漏现象。锅炉高温受热面管子材质耐热等级较低。Ⅱ期3号、4号炉辐射过热器发生的爆漏属于长期过热所致。锅炉辐射过热器主要为12CrlMoV材质部分为T91自机组投产后就没有更换过特别是其位于炉膛上部直接受火焰冲刷此处烟温大约在1000。C左右辐射过热器管子内、外圈长度不一样因而受热和冷却效果不同辐射过热器爆管均发生在最外圈此处管子较长接受辐射热的面积大所以介质冷却效果差管子很容易过热从而造成爆管爆漏。某热工院对3号、4号炉辐射过热器进行了寿命评估从评估情况看3号、4号炉辐射过热器普遍存在过热现象管材的力学情况发生明显变化部分管子的常温拉伸性能结果甚至低于标准的下限值硬度也严重降低。1号炉屏式过热器为π11也已运行8年多长期运行导致管材组织老化性能下降。由于电厂煤质较差锅炉燃用煤种严重偏离设计煤种导致了过热器区域的烟气流速和烟温增加从而进一步加剧了受热面管材的过热程度。为适应机组频繁调峰的需要锅炉在启停和负荷骤升骤降的过程中短期过热现象可能频繁发生使管材在短期内失效爆漏。前几年机组增容时未充分考虑锅炉“四管”材质的设计裕量也是造成管材过热导致其寿命缩短的一个原因。
13焊接质量造成的爆漏3号、4号炉为国产引进国外技术的产品设备有很多焊口以及附件与受热面管焊接位置的厂家焊接工艺差焊口外表面已处理因此从管壁外很难发现其焊接问题特别是水冷壁这种情况最多。焊口本身存在质量问题水冷壁爆漏发生后割开水冷壁管才发现是设备制造时的焊口焊接质量造成的。另外3号、4号炉安装于90年代末期当时正处于我省电力发展的特殊时期。由于当时安装工期紧张导致锅炉受热面焊接质量下降许多焊口存在安全隐患到目前机组已运行近l0年原来设备安装时遗留下的焊接质量隐患现在陆续呈现出来。在设备检修过程中存在焊接缺陷或没有做到全部无损探伤造成日后焊口爆漏。
14腐蚀原因造成的爆漏以前锅炉水冷壁发生高温腐蚀的情况很少由于前期燃烧劣质煤的原因现在4台锅炉水冷壁均出现不同程度的高温腐蚀现象2007年6月发生的4号炉水冷壁爆管爆漏就是由于高温腐蚀造成的。
15磨损爆管造成的爆漏由于4台锅炉省煤器全部为蛇形管排式省煤器再加上防磨检查及时到位近几年很少发生由于受热面磨损泄漏的问题。2007年发生过一次4号炉省煤器磨损爆漏并且是发生在省煤器下部弯头处一般的防磨检查很少检查到此处此次磨损爆漏是由于一块铁板影响导致烟气偏斜冲刷弯头所致。
2治理措施根据锅炉热力校核的结论在大小修时对耐热等级较低的受热面进行更换改造将管材更换为T91材质提高受热面管材的耐热等级。现在3号、4号炉高温过热器、高温再热器和1号炉屏式、前后屏过热器管材更换已经结束效果很好。加强金属监督工作机组大小修时对受热面管子取样进行金相分析根据管子金属组织结构、球化程度采取相应措施进行控制。同时对焊口进行100射线或超声波探伤已杜绝爆漏隐患。针对水冷壁厂家焊口质量问题利用机组大修机会对存在厂家焊口的水冷壁管段进行大面积更换以减少水冷壁厂家焊口爆漏隐患。对容易产生超温的高温受热面管屏加装壁温测点进行监视防止机组在运行过程中发生超温现象。
不断完善锅炉缺少部分的膨胀指示器重视对膨胀指示的数据分析。要求运行在机组启停过程中严格按照机组启停曲线进行防止发生短期超温或膨胀不均拉裂爆漏的现象。
采用超音速喷涂技术对水冷壁进行防高温腐蚀喷涂减少水冷壁发生高温腐蚀的几率延长使用寿命。
积极采用磁记忆检测技术利用机组大小修机会对平时不容易检查到的比较隐蔽的管道焊缝、受热面管座等部位进行磁记忆检查对应力比较集中的部位进行重点处理将运行10万小时及以上的小管座更换为加强管座。
努力继续贯彻锅炉防磨检查制度在机组停炉期间及时对受热面进行防磨检查。
3结语
采取上述一系列治理措施后锅炉受热面爆漏趋势已经得到根本扭转。目前锅炉设备运行稳定安全可靠性大幅提高治理效果显著但仍然存在一些问题。
锅炉大面积受热面更换过程中大量的焊口可能因为时间因素不可能做到完全无损检验也可能有一些焊口因位置原因不允许做到全无损检验况且有些焊口的施焊位置也受限有盲区无法进行无损检验泄漏可能发生在这部分焊口上。
设备在制造和安装时焊口数量很多一些有问题的厂家焊口现在不可能全部查出因此由于厂家焊口质量造成的泄漏还有可能再次发生。
由于国内钢材市场的原因部分管子在出厂时就可能存在缺陷或金属组织不合格特别是国产T91材质存在着较大隐患。这都有可能导致受热面泄漏。因此在受热面大面积更换时首先必须对新管排的规格、材质及技术参数进行校对对管子外表进行宏观检查并对材质进行百分之百的光谱确认对焊缝进行抽检探伤和常规检验。做好新管排在更换过程中的受热面保护减少管排被电焊条点击或被电弧擦伤。
虽然采取了一些防超温爆管措施但造成锅炉超温爆管的因素依然存在。安装在炉膛外的受热面壁温测点与受热面工作时的真实温度存在偏差机组紧急启停时受热面短期超温的现象仍然时有发生Ⅱ期锅炉低温再热器个别三通阀最小开度由于设计偏小致使低温再热器流量不足而过热等等
