W型火焰锅炉炉内管爆漏的原因分析及预防措施.doc

W型火焰锅炉炉内管爆漏的原因分析及预防措施
1设备简介
　　华能石家庄分公司一单元2×350 MW机组采纳加拿大 BW制定制造的亚临界压力、一次中间再热、自然循环、固态排渣的W型火焰锅炉，额定蒸发流量1 085.1 t/h。过热器出口蒸汽压力17.94 MPa,温度540 ℃，再热器入口蒸汽压力3.02 MPa，温度301 ℃；再热器出口蒸汽压力2.88 MPa，温度539 ℃。锅炉无省煤器，给水直接进入汽包，给水温度282 ℃。制定煤种为25%阳泉无烟煤与75%寿阳贫煤的混煤。
　　燃烧系统采纳4台MPS89K型中速磨直吹系统，燃烧方式为W型火焰下喷燃烧，前后墙各布置10个PAXXCL燃烧器。
　　一单元投产初期，由于制定不合理，导致过热器严重超温，锅炉频繁爆管，在能源部西安热工研究院的参加下，对锅炉进行了如下改造：
　　a. 去掉炉膛四周冷灰斗以上3 m高的卫燃带，其面积由制定的1 022m2减至763m2。
　　b. 去掉屏过两侧各一前后串联屏过热器。
　　c. 将1/3的水平低温过热器改造为省煤器。
　　后来为解决燃烧器的调节灵活性问题，＃1炉、＃2炉分别于1995年、1998年大修期间对20只燃烧器进行了改造和全部改换。
2爆漏原因分析

　　经统计分析，焊缝泄漏主要原因表现在以下几个方面。
　　a. 在机组投产初期，焊缝泄漏问题尤为特别，至今共发生11次泄漏，其主要缺陷有夹渣、气孔、咬边、未焊透等。形成这些缺陷的主要原因是制造厂和基建单位的焊接质量不稳定，当时由于没有切实可行的探伤方法，致使大量带有缺陷的焊缝投入运行，造成机组投产初期的焊缝频繁泄漏。
　　b. 焊接裂痕。如去年＃1炉的中间再热器泄漏，主要原因是没有严格按照焊接规程和焊接工艺进行焊接，且焊接前后热处理不当。
　　c. 焊后因残余应力大，运行中又由于零件之间的热胀不畅，附加应力增大，很容易造成焊口泄漏。至今共发生17次，主要出现在包墙鳍片、水冷壁拉稀管处、省煤器入口后包墙处等。
　　d. 由于异种钢焊接接头各区之间的化学成分、导热系数和热胀系数不同，运行中在事故状况下，烟气侧和汽侧发生剧烈突变时，极易造成焊缝接头处和高再屏过管卡等薄弱环节开裂。如＃1炉高再屏的爆管，主要原因是运行中汽机CV调门关闭，而MSV没有关闭，从跳闸逻辑上并没有发出汽机跳闸信号，直到28 s后发电机逆功率保护动作，此时锅炉3台磨组运行，高旁处于关闭状态，过热器安全门动作，再热器处于干烧状态，大联锁保护动作后，锅炉送/引风机保持运行，即再热器首先处于干烧状态，然后再遇快速冷却的过程，最后导致高再屏过第2根管子上的母卡下端大部分开裂。