某600MW機組鍋爐屏式過熱器爆管的診斷分析研究

王明生 田雨森 陰峰

摘 要：某電廠屏式過熱器管道發生爆管事件，采用宏觀檢驗、檢測分析及歷史檢修情況檢查對比等方式進行分析研究。結果表明，吹灰器起吹沖量大導致屏式過熱器防磨瓦脫落，進而使裸露的屏式過熱器失去保護，在長時間吹掃下管壁減薄泄漏，針對原因給出了整改建議。

關鍵詞：600MW機組;屏過;爆管;診斷分析;建議

0 前言

四管泄漏事故是影響火電機組安全經濟可靠運行重要原因，國內近20年4萬次鍋爐爐管爆破事故中，造成電廠事故停機的有80%，其中屏式過熱器管子失效原因有：高溫蠕變脆性斷裂[1]，氧化皮脫落導致管道堵塞[2]，加工殘余應力和熱脹應力、結構應力，短時過熱爆管，焊口熱處理不合格及停爐冷卻速度較快等，對泄漏原因的分析診斷，并根據診斷結果采取有效整改措施，對于火電機組鍋爐的可靠性運行有重要意義。

1 系統及事件簡介

某鍋爐為上海鍋爐廠制造的SG2093/17.5-M917 型亞臨界壓力、一次中間再熱、控制循環汽包爐，燃燒器四角布置、切向燃燒。屏式再熱器位于爐膛折焰角上方，后屏過熱器之后，共38片，每片由20根管子并聯套彎組成，橫向節距508mm，管子外徑Φ63×4mm，材料為T91。后屏過熱器布置在分隔屏之后，共25片，每片由20根并聯套管成組成，最外圈管子規格Φ60×7.5mm，橫向節距762mm，材料為T91。屏再和屏過之間吹灰器通道兩側墻各布置有一根長吹灰器，吹掃半徑：1500～3500mm，吹掃角度360?，吹灰器行程約9930mm。長伸縮式吹灰器吹灰蒸汽壓力（就地壓力表）控制在1.3～1.5MPa，吹灰前要求應先暖管，充分疏水后再投入吹灰器運行。正常情況下，24小時爐膛全面吹灰一次。

2 宏觀分析

進入爐內檢查發現：屏式再熱器左數第1排自爐前數第一根管子向煙側泄漏;水冷壁管子標高65米有一處泄漏，泄漏位置位于左側墻L5長吹灰器開孔左側讓管左上方內側;水冷壁泄漏處附近共7根水冷壁管子減薄超限;屏式過熱器從左數第一排管子，從爐后往爐前數第一根管子背煙側減薄超限，靠近左側墻的流體冷卻定位管受沖刷減薄。

3 檢查分析

（1）光譜復核。對屏式再熱器泄漏管段材質進行光譜分析，化學成分符合T91材質標準要求。（2）脹粗檢查。對屏式再熱器泄漏點同標高區域其他管段進行脹粗測量檢查，無明顯脹粗現象。（3）壁溫檢查。由于屏式再熱器左數第一根管排設計無壁溫測點，調閱兩側管排壁溫測點DCS歷史曲線，無超溫現象。

4 其他檢查與分析

（1）檢修情況分析。2015年7月防磨防爆檢查發現屏式再熱器迎煙側第二層吹灰器通道，右數第一排管子爐前往爐后數第一根管子減薄超限，當時對超標管子進行更換，并對靠近左右側墻的前5排管子的第一根管子加裝了防磨瓦。2017年7月小修期間，防磨防爆小組按照防磨防爆檢查計劃，對屏式再熱器迎煙側管子及防磨瓦，側墻水冷壁管等受熱面進行檢查，管子無減薄，防磨瓦無松動和移位。（2）吹灰器運行情況分析。檢查歷史記錄，從機組上一次檢修完畢啟機到本次停機，L5吹灰器沒有故障記錄。檢查吹灰器運行記錄，長吹灰器吹灰時母管壓力1.7MPa，L5長吹灰器進退行程約10min左右，長吹灰器在70%MCR負荷以上進行吹灰，24小時吹灰一次，長吹灰器根據汽溫和煙溫情況有加吹情況。

5 原因分析

（1）經現場檢查分析判斷屏式再熱器左數第1排自爐前數第一根管子向煙側泄漏點為第一泄漏點。爐左L5長吹灰器開孔處，左側水冷壁讓管左上方內側泄漏點為第二泄漏點。剩余7根水冷壁管子及流體冷卻定位管被屏再管泄漏后吹損減薄，屏過被吹灰器吹損減薄。（2）屏式再熱器左數第1排自爐前數第一根管子向煙側泄漏原因為吹灰器介質吹損減薄泄漏。（3）屏式再熱器左數第1排自爐前數第一根管子向煙側容易被吹損原因：由于長吹灰器起吹時沖擊較大，鍋爐較長時間運行后，防磨瓦受力滑落，受熱面管子直接受吹灰器起吹蒸汽沖擊，造成管子減薄，最終泄漏。

6 防治措施

（1）在吹灰器通道兩側的屏式再熱器管以及吹灰器通道后屏過熱器前三排管子表面加裝防磨瓦，加強固定措施，防止翻轉或脫落。（2）防磨防爆檢查時，對水平煙道和尾部煙道吹灰器通道受熱面進行全面檢查;重點檢查吹灰器通道受熱面管子防磨瓦固定和管壁磨損情況。（3）嚴格鍋爐受熱面防磨瓦加裝管理，細化防磨瓦安裝質量工藝，建立防磨瓦檢修臺帳，確保防磨瓦安裝牢固。（4）對吹灰器提升閥啟座后吹灰器噴口位置進行核實，調節起吹時噴口位置，減少對吹灰蒸汽對靠墻側第一根管子的沖擊。

參考文獻：

[1]陳伯春.酒鋼宏晟電熱公司3號鍋爐屏式過熱器管泄漏原因分析[J].甘肅電力技術，2007（03）：35-37.

[2]宋凱，袁文鋒.1000MW機組屏式過熱器泄漏原因分析及處理[J].山東電力技術，2015（04）：59-60，63.