660MW機組鍋爐承壓部件的防爆措施研究

陳躍忠

摘要：目前，就我國大型火電機組的運行狀況上看，導致其停用的主要原因是鍋爐承壓部件的爆漏。因此，為了增加經濟效益和生產安全質量，要深入了解鍋爐承壓部件的概況和爆漏原因，進而制定防漏措施。本文就以上提出的要點給出分析和討論。

關鍵詞：承壓部件；爆漏原因；措施

進入21世紀以來，企業越來越注意生產質量和效益。大型火電機組常常由于一些原因導致承壓部件的損壞，爆漏是其最重要的一個誘因。為了更好地提高生產效率服務于社會，生產企業就要做好防治爆漏的工作。

1.660MW機組鍋爐承壓部件的概況

就國內的機組鍋爐看，660MW機組鍋爐所采用得結構主要是：超超臨界參數變壓運行螺旋管圈與垂直管屏直流爐結合、一次中間再熱、平衡通風、單爐膛、四角切圓燃燒方式、固態排渣等結構。

分隔屏過熱器和后屏過熱器安裝在爐膛上部，在爐膛折焰上方布置了高溫過熱器，把高溫再熱器布置在水平煙道上，水平煙道布置了高溫再熱器，并聯雙煙道在尾部煙道，后煙井前煙道也布置了低溫再熱器，省煤器安裝在低溫再熱器和低溫過熱器管組下方。

在鍋爐作業中，大多數鍋爐系統是按中速磨冷一次風直吹式制粉系統設計的。爐膛下方四角由24只直流式燃燒器分6層布置，煤粉和空氣通過四角進入，以切圓方式燃燒。

根據煤水比調節和利用三級噴水調節技術來控制過熱器汽溫。使用煙氣擋板調溫的方法和燃燒器擺動同時將過量的空氣系數進行的技術調節達到再熱器汽溫的作業目的。在兩級再熱器之間有連接的管道設置微量噴水。

由于螺旋管的環繞圈數是小于一圈且受熱情況均一，使得并聯管的熱偏差過小。又因爐膛熱負荷的分布情況不會對并列管造成太大的影響。所以，即使熱偏差很小，我們也可以不設定水冷壁管進口節流圈。

660MW機組鍋爐的是4級過熱方式。按照蒸汽流向，過熱器系統分為頂棚和包墻過熱器、后屏過熱器、末級過熱器。首先，通過低溫過熱器、分隔屏過熱器、后屏過熱器、末級過熱器等為主要的受熱面，在經過位于爐膛上部的分隔屏和后屏過熱器，它的主要作用是吸收爐膛內的輻射熱量，主要是靠輻射和對流傳熱的方式吸收熱量。通常為了增加效率，減少蒸汽阻力損失，我們會把蒸汽經旁通道接入爐頂的出口集箱內。

2. 660MW機組鍋爐承壓部件的爆漏的原因

從我國大量機組鍋爐承壓部件的爆漏事件的統計數據中分析可得，承壓組部件的爆漏主要原因是鍋爐水冷壁管、過熱器管、再熱器管和省煤氣管產生泄漏或者是爆破。這些現象在火電廠中具有頻發性、危險性和高難度性。這一大難題一直困擾著廣大同行，找到更好的措施防治首先要明白事故發生的原因。

2.1 高溫煙氣嚴重

在作業過程中，往往會產生大量高溫煙氣。這些煙氣如果處理不當，就有引發事故的隱患。高溫煙氣通過管壁，由于溫度過高而超出了管壁所能允許的設定值或者標準值，導致高溫腐蝕引起的水冷壁爆管，屬于二氧化硫腐蝕。

在作業過程中，爐膛出口的煙氣溫度過大，可能由于生產過程中氣粉分配不均勻，同時爐膛火焰中心偏移。這種關于熱偏差的影響，有可能也發生在受水冷壁吸熱影響的過程中，同時爐膛出口處中間煙氣溫度比兩側高，造成局部受熱面的熱負荷過高。

作業量往往是很大的，有時候檢測設備工作并不是那么透徹，管道由于管理疏忽，管內有大量異物殘留，比如說一些泥沙和金屬碎片之類的。這些殘余物會堵塞蒸汽流量，直至減少或停止，如果堵塞程度太高會造成局部范圍內短時間內溫度上升，長時間積累造成損壞蠕變。

2.2 氣流對管壁過分沖刷

作業過程中，煙氣中殘留的氣體和煙灰構成一股相對氣流對管壁進行反復的沖刷，這對管壁的磨損傷害是很大的，會導致局部流通阻力減小，進而引起危險。在鍋爐運行的時候要利用高壓水和蒸汽的整體也就是吹灰煙按工作日對管道進行清理，避免出現堵塞現象。但是如果吹灰器角度不對，或者溫度過高，壓力過大，都是造成事故的誘因。

振動磨損也是磨損的主要類型。屏式過熱器管夾經常燒損，發生這種情況時，整個運作系統會由于管排零亂，過熱器受熱面固定不牢，運行中管圈出位，這樣導致發生振動使得管子間的機械磨損。

還有在管內的汽水造成的振動也不能忽視，汽水的流速是非常快的，它的沖刷方式是汽水的對流方式，不斷地對管壁進行反復的沖刷，特別是在管道的彎道特別明顯。

2.3 應力作用下疲勞破壞

只要是工作設備都有自己的生命周期，特別是這種高壓力作業的設備，平時的保養應該要特別注意。特別是一些應力作用，比如說高溫引起局部溫差過大而不能自由膨脹，這時候將出現較大的軸向壓應力，呈現較大的塑性變形。因此，如果作業要求強度大的時候，或者設備在高壓的工作量時就會產生疲勞，循環次數過大。

3. 防治660MW機組鍋爐承壓部件的爆漏措施

首先，相關單位要從工作人員抓起。培訓員工的操作能力和應對緊急情況的能力，組織工作人員進行理論培訓和實地學習，去防爆漏工作比較好的單位進行考察和學習，這樣不僅是企業對自己負責，也是員工對自己和國民負責。

其次，國家相關部門要重視防漏工作，加大防漏相關工作的資金投入，建立防爆系統，做好定期檢測的工作，加強管及部位的運行監管，現場有技術指導人員。

單位要積極組織工作人員對發生的防漏事件分析和研討，專業人員要對現場進行監控，以便短時間內查出爆漏原因，作出相應的防治對策。建立完善的工作責任制度，層層把關，落實好作業過程。

防爆漏是一項全方面的、需要協調的工作，要求要有全局觀。不僅僅要注意高危部位的防護，而且要對材質和接口等做好檢查工作。

4.結束語

一直以來，防爆漏工作都是各個火電站的重要防護工作。在生產過程中，爆漏事件大大降低了生產效率。因此為了提高經濟效益，各個單位都加強了技術培訓和科學管理。本文就此提出的分析和意見望能給各位同行提供參考，同時，也希望各位提出寶貴的建議，進行交流和進步。

參考文獻：

[1]丁立新.電力鍋爐原理（M）.北京：中國電力出版社2006：257-258.

[2]姚丹花，徐雪元.上海鍋爐廠有限公司（超）臨界鍋爐主要技術特點（J）.鍋爐技術，2009，40（4）：1-7，48.

[3]楊利民.鍋爐承壓部件損傷的原因分析及預防措施[J].電力安全技術，2013，15：22-23