可門公司2011年鍋爐爆管報告

1、可門公司2011年鍋爐爆管分析報告一、機組概況福建華電可門發(fā)電有限公司現(xiàn)有裝機容量4X600MW，4臺鍋爐均為上海鍋爐廠制造。一期鍋爐型號SG-1913/25.4-M958，二期鍋爐型號SG-1913/25.4-M971。過熱蒸汽流量1913t/h,出口蒸汽壓力25.4MPa.g，出口蒸汽溫度571，再熱蒸汽流量1581t/h,再熱蒸汽出口壓力4.16MPa.g，再熱蒸汽出口溫度569。1、投產(chǎn)時間與運行小時數(shù)四臺機組投產(chǎn)和運行時數(shù)如下表：（截止時間2011年2月28日）機組號1號機組2號機組3號機組4號機組投產(chǎn)時間2006年8月3日 2006年12月4日2008年8月23日2008年11月2

2、0日運行時數(shù)34080小時31008小時12780小時11365小時 啟停次數(shù)252814152、鍋爐給水加氧情況 #1、2機組于2007年9月份由西安熱工院調(diào)試完成后投入加氧，#3、4機組于2010年9月份由西安熱工院調(diào)試完成后投入加氧。一期加氧設(shè)備由鎮(zhèn)江華東電力設(shè)備制造有限公司提供，二期加氧設(shè)備由西安熱工院提供。二、2011年爆管情況統(tǒng)計序號時間爐號管排位置爆口位置材質(zhì)12011-2-24末過低溫段迎火面第29、47排第1根離下彎2米和4米T9122011-3-12末過高溫第19排第2根離下彎1.3米T9132011-3-24末再進口第27排第5根離下彎3.2 米T2342011-3-82

3、末過高溫段第22排第4根下彎頭彎頭T9152011-3-114末過低溫段迎火面第59排第1根離下彎4米T91三、爆管情況（一）、#4爐末過低溫段迎火面第29、47排第1根爆管1、發(fā)生時間及爆管范圍2011年2月2日#4機組調(diào)停停機過程中，發(fā)現(xiàn)#4機補水異常增大，不會減小，10：10爐泄漏報警發(fā)出，查為37米層以上均報泄漏，就地查折焰角區(qū)聲音大，降低主汽壓，10：30檢修人員確認(rèn)未過右側(cè)有漏，10：35 #4機開始滑停。2月5日晚7：00，鍋爐冷卻后檢修人員進入爐膛查泄漏點，發(fā)現(xiàn)未級過熱器進口段左起第29排第1根迎火面及第47排第1根迎火面兩根管為泄漏點（見圖1）。圖1左起第29排第1根及第47

4、排第1根爆口宏觀圖。材料規(guī)格T91 38.1x5.59。檢查末過吹損情況，有3根被吹破，28根被吹傷，管壁減薄較多，具體如下：左數(shù)29排第一根；左數(shù)45排第4-22根；左數(shù)46排第1-7根；左數(shù)47排第1-6根。檢查低再吹損情況，有2根被吹破，4根被吹傷管壁減薄較多，具體如下：左數(shù)21排第1根；左數(shù)22排第1-2根；左數(shù)23排第2-4根。2、處理情況1) 對末過、末再所有不銹鋼彎頭進行射線檢查，發(fā)現(xiàn)出口彎頭有三分之一以上通徑被堵。2) 對末再1-6號管和未級過熱器1號管不銹鋼管彎頭氧化皮進行機械清理。清理后統(tǒng)計末過氧化重量約20-180克，末再約300-500克。 3) 對末過、末再管排進行蠕

5、脹、硬度進行檢查，未發(fā)現(xiàn)其它管排有異常。4) 根據(jù)檢查情況，對爆管及吹損管進行更換，更換的管子焊口進行熱處理和100%射線檢查，確保新焊口100%合格。（二）#2爐末過出口第19排第2根爆管1、發(fā)生時間及爆管范圍2011年3月1日19：40四管泄漏報警，給水流量與主蒸氣流量偏差60t/h，經(jīng)省調(diào)同意2機停機。3月5日晚19：50，鍋爐冷卻后檢修人員進入爐膛查泄漏點，發(fā)現(xiàn)未級過熱器出口段左起第19屏第2根迎火面為爆口泄漏點（見圖2）。圖2 #2爐末過第19排第2根材料T91爆口現(xiàn)場圖檢查附近第17屏第1、2根、第18屏第1、2、3根、第19屏第1根、第20屏第1、2根管有不同程度的吹損。2、處理

6、情況1) 末級過熱器所有管屏進行全面外觀檢查及蠕脹測量，發(fā)現(xiàn)出口段第3屏第9根脹粗超標(biāo)，脹粗最大處數(shù)值為38.9mm；2) 末級過熱器出口段所有管屏2-6號管迎火面T91材質(zhì)管段硬度檢測；3) 末級過熱器PSSS系統(tǒng)波峰區(qū)域及集箱三通附近管屏下部彎頭氧化皮脫落情況射線檢驗；4) 末級過熱器進口集箱進行內(nèi)窺鏡檢查；5) 根據(jù)檢查情況，對爆管及吹損管、脹粗超標(biāo)管段進行更換，更換的管子焊口進行熱處理和100%射線檢查，確保新焊口100%合格。（三）#4爐末再進口第27排第5根爆管1、發(fā)生時間及爆管范圍2011年2月25日14：07管泄漏報警，運行通知維修人員現(xiàn)場檢查，未有異常聲響，給水流量未見明顯增

7、加，26、27日兩天連續(xù)觀察，未見變化，28日10：20，檢修人員打開68米層右側(cè)看火孔，聲音有增大，判斷爐管泄漏。3月2日0：30機組開始滑停，3月4日進入爐膛上部檢查，發(fā)現(xiàn)高再第27排第5根爆漏（見圖3）。圖3 #4爐末再第27排迎流面第5根T23材料爆口宏觀圖檢查附近第26排第1、2、3、4、5根管及第27排第4根管有不同程度吹損。2、處理情況1) 對末再第4、5、6根T23管和第1、2、3根TP304H管進行硬度測試，發(fā)現(xiàn)T23材料硬度值大部分在下限，TP304H材料的硬度值合格；2) 對末過進行蠕脹測量，發(fā)現(xiàn)47排冷段第1根管硬度和脹粗超標(biāo)，進行了更換，第33排冷段第1根脹粗超標(biāo)，也

8、更換了相應(yīng)管段；3) 對末過冷段第1根，熱段第2、4根材料進行硬度檢查，合格。4) 末級再熱器管屏1-6號管及末級過熱器下部彎頭氧化皮脫落情況射線檢驗抽查，未發(fā)現(xiàn)氧化皮堆積；5) 根據(jù)檢查情況，對爆管及吹損管、脹粗超標(biāo)管段進行更換，更換的管子焊口進行100%射線檢查，確保新焊口100%合格。（四）#2爐末過出口第22排第4根爆管1、發(fā)生時間及爆管范圍2011年3月8日16：07#2鍋爐四管泄漏報警，就地檢查第11測點處聲音略偏大，查#2機給水流量與蒸汽流量差60t/h左右，18：47省調(diào)同意#2機負(fù)荷降到300MW，當(dāng)晚0：00停機。3月10日晚9：50，鍋爐冷卻后檢修人員進入爐膛查泄漏點，發(fā)

9、現(xiàn)未級過熱器出口段左起第22屏第4根迎火面彎頭為爆口泄漏點。（見圖4）。圖4 #2爐末過第22排第4根材料T91爆口現(xiàn)場圖檢查附近第22屏第1、2、3根管有不同程度的吹損。2、處理情況1) 委托對西安熱工院末級過熱器、末級再熱器出口段高頻超聲氧化皮檢測，共13根管段存在氧化皮脫落風(fēng)險，全部進行更換， 對末再高頻超聲氧化皮檢測,未發(fā)現(xiàn)氧化皮超標(biāo)情況。2) 末級過熱器外觀檢查及脹粗測量未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)情況，脹粗最大處數(shù)值為38.50mm；3) 末再外觀檢查及脹粗測量未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)情況，脹粗最大處數(shù)值為63.70mm；4) 末級過熱器、高溫再熱器測厚及硬度檢查未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)情況；5) 末級過熱器進口集箱左側(cè)三通部

10、位內(nèi)窺鏡檢查情況：在末級過熱器進口集箱左側(cè)三通部位第22屏第2根，第19屏第2根割開兩個短接頭進行內(nèi)窺鏡檢查，未發(fā)現(xiàn)異物。6) 根據(jù)檢查情況，對爆管及吹損管、氧化皮超標(biāo)管段進行更換，更換的管子焊口進行熱處理和100%射線檢查，確保新焊口100%合格。（五）#4爐末過低溫段迎火面第59排第1根爆管1、發(fā)生時間及爆管范圍2011年3月11日18：00#4機負(fù)荷250MW，運行人員發(fā)現(xiàn)爐膛泄露測點12、14、15高報，至19：30測點14至100%， 19：50鍋爐點檢確定爐內(nèi)有泄漏聲。 3月13日早上10：00，鍋爐冷卻后檢修人員進入爐膛查泄漏點，發(fā)現(xiàn)未級過熱器進口段左起第59屏第1根迎火面彎頭上

11、方約4米處為爆口泄漏點。（見圖5）。圖5第59排第1根爆口現(xiàn)場圖。材料規(guī)格T91 38.1x5.59檢查附近發(fā)現(xiàn)第60排第一根吹損。2、處理情況1) 對末過冷段59排第1根進行通球試驗，并請中試院用內(nèi)窺鏡檢查末過進口集箱未發(fā)現(xiàn)異常。2) 對末過82排冷段迎火面1-6根管子，末過82排熱段迎火面1-6根管子，末過熱段背火面1-6根管子進行脹粗測量，發(fā)現(xiàn)末過熱段迎火面19排第5根管子局部脹粗，末過熱段背火面59排第一根管子局部脹粗，對脹粗管子換新管。3) 對末過管子進行硬度檢測。發(fā)現(xiàn)末過冷段47排第1根管子硬度低于正常值，換新管處理。4) 西安熱工院對末過冷段迎火面第1根管子彎頭及蛇形管測厚，發(fā)現(xiàn)

12、第4、6、7、12、13、14、15、16、21、26、27、31、33、37、38、43、51、53、56、80、81、82排的第一根管子彎頭或蛇形管壁厚偏低，進行換管處理（含彎頭更換，共22根，材質(zhì)，T-91）。5) 對未級過熱器熱段不銹鋼彎頭進行超聲波氧化皮檢測，未發(fā)現(xiàn)氧化皮。6) 對未級再熱器不銹鋼彎頭進行超聲波氧化皮檢測。發(fā)現(xiàn)27排第4根彎頭氧化皮較多，進行割管清理氧化皮，稱重為22克。7) 根據(jù)檢查情況，對爆管及吹損管、硬度及測厚超標(biāo)管段進行更換，更換的管子焊口進行熱處理和100%射線檢查，確保新焊口100%合格。四、爆管原因分析（一）、歷次爆管送檢情況1. 從爆口的宏觀檢查結(jié)果看

13、，爆口具有典型的長時過熱及短時過熱爆管兩種特征。長時過熱爆管爆口爆口附近管徑有明顯的脹粗現(xiàn)象，管子內(nèi)外表面均覆蓋有一層較厚的黑褐色氧化皮，并且表面有許多平行的縱向氧化皮開裂；短時過熱爆管爆口附近管壁減薄明顯，爆口邊緣鋒利且光滑，呈撕裂狀，爆管內(nèi)外表面均附有較厚的氧化皮，且外表面氧化皮沿縱向大量開裂。2. 化學(xué)成分分析結(jié)果表明，管子材料成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求，沒有錯用鋼材。3. 從金相檢查的結(jié)果來看，爆口附近材料的金相組織已發(fā)生較嚴(yán)重的老化現(xiàn)象，金相組織中還發(fā)現(xiàn)蠕變孔洞和蠕變裂紋，這表明管子經(jīng)歷了超溫運行，使材質(zhì)劣化、性能降低。4. 拉伸試驗結(jié)果表明，爆口附近管段個別試樣的抗拉強度Rm低于ASME標(biāo)準(zhǔn)

14、的技術(shù)要求，這是由于受檢管材經(jīng)受超溫運行，金相組織發(fā)生嚴(yán)重老化，使得材料的抗拉強度顯著下降。5. 歷次爆管均因超溫爆管。（二）、 爆管原因分析1、歷次爆管的直接原因1) 多次射線及割管檢查發(fā)現(xiàn)過熱器和再熱器下彎頭有氧化皮聚集，內(nèi)窺鏡檢查發(fā)現(xiàn)直管段管內(nèi)壁有氧化皮大量脫落跡象，證明氧化皮大面積脫落在管內(nèi)聚集堵塞是造成過熱器和再熱器超溫和爆管的直接原因。2) #2爐末級過熱器出口段發(fā)生爆管的19-2、22-4號管處于末過出口集箱三通區(qū)域，由于蒸汽由徑向引入進口集箱的并聯(lián)管組，因進口集箱與引入管的三通處形成局部渦流，使得該渦流區(qū)附近管組的流量較小，從而引起較大的流量偏差； 或在啟停過程中由于很容易發(fā)生

15、主蒸汽超溫情況要靠二級減溫水降溫，三通附近管組的蒸汽溫度變化較為劇烈，很可能使得這幾排管子的蒸汽溫度發(fā)生大的波動，增加了管內(nèi)已生成的氧化皮在短時間內(nèi)大量脫落的可能性，堵塞管子，造成蒸汽流量減小，使管子超溫泄漏；3) #4爐末級過熱器進口段29-1、47-1、59-1號管發(fā)生爆管的氧化皮主要來源于出口段的TP347不銹鋼管子（由于與氧化皮的線膨脹差異大，因而較T91氧化皮更易脫落），由于泄漏點的管壁較薄，壁溫裕量比較小，高溫段TP347H 氧化皮脫落引起蒸汽流量的減小，使該點超過其強度容許溫度，使管子超溫泄漏；4) #4爐末再進口段27-5號管發(fā)生爆管的位置處于離下彎頭3.2米異種鋼焊縫以上20

16、mm處T23管，由于TP304H管內(nèi)部氧化皮剝落，沉積在出口段下彎頭處，導(dǎo)致蒸汽流量減小，管壁溫度升高，超過管材的許用溫度，最終造成在最薄弱環(huán)節(jié)的T23管爆漏。2、造成過熱器、再熱器爆管的因素有很多，主要從以下幾個方面來進行分析：1）過熱器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及受熱面布置的不合理性，主要體現(xiàn)在以下兩個方面：a.對于蒸汽由徑向引入進口集箱的并聯(lián)管組，因進口集箱與引入管的三通處形成局部渦流，使得該渦流區(qū)附近管組的流量較小，從而引起較大的流量偏差。 b.因同屏(片)并聯(lián)各管的結(jié)構(gòu)(如管長、內(nèi)徑、彎頭數(shù))差異，引起各管的阻力系數(shù)相差較大，造成較大的同屏(片)流量偏差、結(jié)構(gòu)偏差和熱偏差,如9、10、4、6管中間

17、跳出引至頂棚管子相對較長吸熱量大，12管下彎頭為180小R急彎彎頭，熱彎時易形成內(nèi)彎處局部壁厚異常造成節(jié)流現(xiàn)象。因而導(dǎo)致部分管子長期超溫運行，加劇了氧化皮的形成速度。在實際運行過程中，上述結(jié)構(gòu)設(shè)計和布置的不合理性往往是幾種方式同時存在，這樣加劇了受熱面超溫爆管的發(fā)生。2）.壁溫計算方法不完善，導(dǎo)致材質(zhì)選用不當(dāng)。在對過熱器和再熱器受熱面作壁溫校核時，應(yīng)保證偏差管在最危險點的壁溫也不超過所用材質(zhì)的許用溫度。而在實際設(shè)計中，由于對各種偏差的綜合影響往往未能充分計及，導(dǎo)致校核點計算壁溫比實際運行低，或者校核點的選擇不合理，這樣選用的材質(zhì)就可能難以滿足實際運行的要求。我廠Kr實際值有時達1.25，而設(shè)計

18、時取1.07，鍋爐廠原設(shè)計中T91抗氧化溫度為650C，后來調(diào)整為595C、T23抗氧化溫度為593C，后來調(diào)整為570C， 2010年以前末級過熱器出口段發(fā)生爆管的7、8、9、13管的氧化皮主要來源于T23管子（出口段712管、進口段除1、2、4、6管外均大量使用T23材料），從實際使用情況看，T23材料的抗高溫氧化性能明顯低于T91。3）.噴水減溫器調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)性能問題。噴水減溫器的噴水調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)性能也是影響減溫系統(tǒng)調(diào)溫效果的因素之一，目前#1、2機組減溫水系統(tǒng)均存在閥門的調(diào)節(jié)性能比較差，且有漏流現(xiàn)象，這在一定程度上影響了管壁溫度的變化。4）.運行狀況對過熱器超溫、爆管的影響 a.爐內(nèi)燃燒

19、工況:我廠鍋爐為四角切圓燃燒方式，若運行中爐內(nèi)煙氣動力場和溫度場出現(xiàn)偏斜，則沿爐膛寬度和深度方向的煙溫偏差就會增加，從而使水平煙道受熱面沿高度和寬度方向以及尾部豎井受熱面沿寬度和深度方向上的煙溫和煙速偏差都相應(yīng)增大；而運行中一次風(fēng)率的提高，有可能造成燃燒延遲，爐膛出口煙溫升高,對過熱器和再熱器系統(tǒng)的影響就相應(yīng)增大。b.煤種的差異:燃料成分對汽溫的影響是復(fù)雜的。一般說來，直接影響燃燒穩(wěn)定性和經(jīng)濟性的主要因素是燃料的低位發(fā)熱量和揮發(fā)份、水分等。此外，灰熔點及煤灰組份與爐膛結(jié)焦和受熱面沾污的關(guān)系極為密切。當(dāng)燃料熱值提高時，由于理論燃燒溫度和爐膛出口煙溫升高，可能導(dǎo)致爐膛結(jié)焦，過熱器和再熱器超溫。當(dāng)水

20、分增加時，如燃料量不變，則煙溫降低，煙氣體積增加，最終使汽溫上升。c.受熱面沾污:若吹灰器不能正常投用，往往造成爐膛和過熱器受熱面積灰，特別在燃用高灰份的燃料時，容易造成爐膛結(jié)焦，使過熱器超溫，吹灰器能否正常投用，對鍋爐安全和經(jīng)濟運行有一定影響。五、采取的應(yīng)對措施1、運行控制措施1）.嚴(yán)格控制超溫。依據(jù)公司發(fā)布的關(guān)于下達鍋爐汽溫、壁溫管理規(guī)定的通知及部門制定的防超溫技術(shù)措施和壁溫控制規(guī)定，每月月初定期發(fā)布汽溫、壁溫超限情況，對典型超溫進行分析，及時調(diào)整運行工況。2）.開展燃燒調(diào)整，控制汽溫偏差和吸熱偏差。合理摻配煤種，完善調(diào)整手段，通過培訓(xùn)提高了運行人員調(diào)整水平，汽溫偏差得到了較好的控制；充分利用PSSS系統(tǒng)，嚴(yán)格控制末過吸熱偏差，要求控制在1.25以下。3).積極開展氧化皮