300 MW機組鍋爐吹灰器吹損受熱面的原因分析及控制措施

孔凡榮

（山西平朔煤矸石發電有限責任公司， 山西 朔州 036800）

引言

某電廠300 MW循環流化床鍋爐型號為SG－1060/17.5－M802，亞臨界中間再熱、單汽包自然循環、平衡通風、循環流化床鍋爐。鍋爐主要由單爐膛、4臺高溫絕熱式旋風分離器、4臺U型返料器、4臺外置式換熱器、尾部對流煙道等部分組成。采用島式布置、全鋼構架、緊身封閉、支吊結合的固定方式。2018年3號鍋爐發生一起吹灰器吹損受熱面導致機組緊停的事故，切實影響了發電企業效益。因此有必要對吹灰器吹損受熱面原因進行分析，采取有效的措施，避免類似事故再次發生。

1 吹灰系統設備簡介

蒸汽吹灰是利用高速噴射的汽流直接沖刷受熱面，從而使附著在受熱面上的灰渣脫落，可有效提高受熱面傳熱效率，提高鍋爐熱效率。3號爐吹灰汽源取中溫過熱器Ⅱ出口的過熱蒸汽，經減壓站調節后供吹灰器使用。蒸汽吹灰系統共布置三種型號（IK-525型、IK-555型、IK-AH500型）吹灰器，吹灰器由湖北戴蒙德電力機械有限公司生產。其中長行程伸縮式吹灰器（IK-555型）4臺（編號IK01-IK04），布置于尾部煙道高溫過熱器處。短行程伸縮式吹灰器（IK525型）20臺（編號IKEL01-KEL20），布置于低溫再熱器、高溫省煤器、低溫省煤器處。空預器熱端布置IK-AH500型吹灰器。整個吹灰流程如下：空預器-高溫過熱器-低溫再熱器-省煤器-空預器。吹灰時電機帶動行走小車將吹灰槍旋入爐內，同時開啟蒸汽提升閥，直至碰到前端限位開關，然后電機反轉帶動行走小車后退將吹灰槍旋出，當吹灰槍快要到達原始位置時，關閉提升閥，切斷蒸汽，吹灰槍繼續后退直至碰到后端限位開關，吹灰結束。

2 受熱面吹損情況介紹及原因分析

2.1 受熱面吹損情況介紹

2018年4月3號機組因鍋爐尾部煙道受熱面泄漏緊急停運。停爐檢查發現從爐后至前第42排、從下至上第1根高溫過熱器管有一爆口，爆口方向與煙氣流向一致。同時爆口周圍共有三排14根高溫過熱器管均有不同程度減薄損傷現象，損傷面與煙氣流向一致。高溫過熱器管爆口下方的低溫再熱器管有3根管段和IKEL03吹灰器槍管托架均有不同程度的損傷，損傷面與煙氣流向相反。根據高溫過熱器管和低溫再熱器管損傷位置來看，受損管段集中在IKEL03吹灰器“停止”位對應槍管噴嘴附近，初步判斷為IKEL03吹灰器長期漏汽吹損受熱面導致爆管。

2.2 原因分析

調取3號機組DCS歷史曲線，2018年3月26日6時32分30秒，3號爐尾部煙道受熱面開始吹灰，IKEL03吹灰器在吹灰結束時對應的吹灰母管壓力、吹灰母管壓力調節閥閥位開度異常（見下頁圖1）。表現為吹灰器退出時吹灰母管壓力未上升且吹灰母管壓力調節閥開度未相應關小。但吹灰器運行時間及位置信號正常，說明吹灰器前進、后退正常。接著調取3號爐2018年3月26日以后的吹灰歷史曲線，同樣IKEL03吹灰器在吹灰開始、結束時的對應的吹灰母管壓力、吹灰母管壓力調節閥閥位開度均無明顯變化，從運行曲線分析來看，IKEL03吹灰器確實存在漏汽現象。檢修人員對IKEL03吹灰器提升閥解體檢查，該提升閥閥芯進行嚴密性試驗正常。隨后進一步對IKEL03吹灰器開閥機構（見圖2）進行檢查試驗，發現該吹灰器開閥凸輪機構杠桿存在變形現象，對IKEL03吹灰器行走小車進行多次試驗，發現行走小車撞銷有時與開閥凸輪機構不能正常有效碰觸。同時吹灰槍管在進退過程中有間歇性晃動現象，可能造成行走小車撞銷有時與開閥凸輪機構不能正常有效碰觸。通過以上試驗和分析判斷為2018年3月26日IKE03吹灰器在后退過程中行走小車撞銷不能和開閥凸輪機構有效接觸導致提升閥未關閉，吹灰蒸汽（包括暖管時的低溫汽水混合物）長時間定點、定向吹掃局部受熱面引起爆管。

圖1 IKEL03吹灰器異常時相關參數DCS歷史曲線

圖2 IKEL03吹灰器開閥機構圖

3 防止吹灰器吹損受熱面的措施與對策

1）維護部門應加強吹灰器檢修和維護工作，制定吹灰器滾動檢修計劃，并嚴格執行。將吹灰器檢修維護工作列入機組檢修維護項目，利用機組停爐檢修機會對吹灰器安全隱患進行全面排查和治理，始終堅持“應修必修、修必修好”原則，確保設備長周期運行。

2）吹灰時發電部運行人員應聯系維護部門吹灰器設備負責人到位，同時應派人就地檢查、跟蹤維護部門吹灰器設備負責人到位情況及吹灰器運行情況。一旦發現卡澀退不出時，立即通知設備部和維護部門及時處理。吹灰結束后，應確認吹灰器退回原位，閥門可靠關閉，防止吹灰器漏汽、漏水吹損受熱面。每次吹灰結束時，應該對吹灰電動總門的嚴密性進行檢查，當電動總門有泄漏時，應關閉手動總門，有效隔絕吹灰汽源，防止因電動門不嚴，吹灰器不能完全退出時吹損受熱面。應及時屏蔽有缺陷的吹灰器，缺陷錄入缺陷管理系統，并在運行日志上做好記錄。

3）鍋爐啟動前對吹灰系統全面檢查。吹灰電動總門、各疏水電動門開關正常、開關預留行程正常；吹灰供汽減壓站調閥線性良好；各吹灰器均在退出位置且進退正常，前端和后端限位開關信號正常，吹灰槍管無卡澀、變形及晃動現象；行走小車在進、退試驗時，應對行走小車撞銷與開閥凸輪機構能否正常有效碰撞進行試驗，確保吹灰器提升閥動作可靠。

4）開始吹灰前，吹灰系統蒸汽管道充分暖管疏水，當左側、右側、AH疏水溫度均達到設計要求時，再投入吹灰器進行吹灰。在吹灰控制邏輯中增加疏水溫度條件，防止疏水不干凈便開始吹灰，徹底杜絕蒸汽帶水吹灰現象。

5）根據運行經驗和停爐后受熱面積灰情況，在不影響吹灰效果和不損壞槍管的前提下適當降低吹灰參數和吹灰頻次。

6）加強對運行各級崗位人員的培訓，使各級崗位人員能夠對吹灰系統存在的危險源進行認真分析并按規程執行各項管控措施，對吹灰器故障可能造成的后果有深刻認識。

4 結語

發電廠吹灰器使用不當或者故障引起鍋爐受熱面損壞事故屢有發生，應認真分析原因并制定相應的對策，逐步予以解決。特別應加強設備運行、維護管理，保證吹灰器正常投入，保證鍋爐設備安全、經濟運行。