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600MW亚临界汽锅设备环境引见及防爆管的若干办法

名称: 600MW亚临界汽锅设备环境引见及防爆管的若干办法
发布时间:2017-10-10 07:37点击率:

说明

  龙8娱乐电坐汽锅专业风险预控工做的一个主要,就是防止受热面管道的爆漏。做为国华公司系统首台投产的国产600MW亚临界机组,非论正在运转人员对燃烧系统的控制和节制上,仍是点检人员对热力设备的机能诊断上,都将是一个。因为台电#1机组尚未进入试出产阶段,还得不出汽锅的运转环境。下面,从汽锅爆管的简单机理动手,连系台电汽锅设备特点和#1汽锅安拆查验的环境,对机组投产后的防爆工做提出若干见地。

  (一) 汽锅爆管的简单机理、分类取查证家喻户晓,当汽锅的管壁正在高温烟气中受热,若是得不到靠得住的冷却,其运转温度跨越设想值或跨越运转时限时发生损坏,即为过热。而因为汽锅管道内部堵塞、缺水、水轮回或膜态沸腾等缘由,也将形成管道短期超温爆破。大部门短期超温损坏处呈现出较着的缩粗变形,正在分裂处呈现刀刃状的边缘。

  另一种常见的环境是中持久的超温。当钢材持久地工做正在蠕变温度以上,金相组织发生变化,包罗珠光体球化、碳钢和钼钢的石墨化、奥氏体钢发生相沉淀等,从而降低金属的晶间强度而损坏。这种环境下管壁没有较着减薄,厚唇状的断口是高温蠕变的特征。

  此外,还存正在管道焊接质量本身的问题。因为焊缝缺陷或机能劣化的缘由形成爆管的现象也是常见的。同时,形成受热面管道晚期爆管的要素往往是多方面的,如超暖和表里壁氧化的双沉感化,如焊缝质量缺陷和布局交变应力的配合感化。

  若是对汽锅爆管的现象做进一步的归纳分类,能够将爆漏的体例分为应力温度类的断裂、工质侧侵蚀、烟气侧侵蚀、磨损、冲蚀、委靡、质量节制失误等七种。从间接的失效体例来看,每一品种型又表示为几种失效体例,如应力温度类断裂能够是短期过热、持久蠕变、异种钢焊接失效、石墨化等环境,正在此不逐个列举。

  上述爆漏体例是能够通过爆口的宏不雅、微不雅描摹特征来判断的,即猜测管子的某种失效变化过程。但惹起这种变化过程的要素(称为爆管的底子缘由)往往可能不止是一种环境。判断出爆管的底子缘由是最关健的工做,阐发出哪些是实正的原始渗漏点,哪些是派生的受冲刷泄露点常主要的,是采纳防止和修复办法的主要根据,必需对爆漏的性质进行严酷的查证。

  为了做到这一点,除了现场查证、取样查验、断口阐发、金相查验等手段外,还必需连系汽锅运转工况来分析阐发。从点检定修模式中要求对设备机能劣化形态诊断的要求上来说,专业手艺人员除控制汽锅布局特点和选用钢材的金属机能外,还必需对汽锅燃烧调整、汽水系统运转工况、热力负荷特征、热力设想数据、煤质、从电厂本身汽锅设备的特点来控制和阐发受热面管道的环境。这也要求,点检人员和运转人员的实践学问要全面,并能慎密合做。当然,精确的阐发和防爆有赖于对同类型汽锅投运环境所堆集的丰硕经验。

  (二) 台山汽锅设备简况及其特点国华台电一期工程选用5台600MW国产引进ABB-CE燃烧手艺的机组,汽锅型号为SG-2026/17。5-M905,是正在总结上海吴泾第二发电厂两台亚临界、一次两头再热、均衡通风、节制轮回燃煤汽包炉的设想、制制和运转的根本上,按创优、创名牌的要求进行改良设想和制制的。过热器出口蒸汽流量MCR为2026t/h,蒸汽压力17。5MPa,蒸汽温度541℃。再热汽为流量1671t/h,进出口压力为3。84/3。64 MPa,温度为325/541℃。炉顶标高为73000mm,炉膛宽度19558mm,深度16940。5mm,炉膛由φ51X6mm的膜式水冷壁构成,1110根管按热力负荷和布局分为55个轮回回。炉膛出口经折焰角和延长侧墙构成的程度烟道流向后烟井及尾部,炉前向后管屏顺次安插有分隔屏、屏式过热器、屏式再热器、末级再热器、末级过热器。省煤器和低温过热器安插正在后烟井,后烟井深度为12768 mm,尾部烟温出口流向两台三分仓容克式空预器。水冷壁、省煤器和后包墙过热器次要采用了SA-210C、15CrMo,过热器和再热器管屏次要采用了12Cr1MoV、TP347H、T91三种钢材。

  给水管道安插于汽锅左侧,经省煤器出口联箱引至汽包底部进入。炉前安插三台低压头泰勒炉水轮回泵,汽包内饱和汽水分手后由6根大曲径下降管经轮回泵增压后进入环形下水包,炉前后、摆布侧水冷壁构成55个回,均由上联箱汇聚到汽包,构成水轮回系统。汽锅正在负荷30%时,采用汽包水位、给水流量、从蒸汽流量三冲量节制汽动给水泵的转速。省煤器给水流量为2015t/h,给水温度为278℃。汽锅设想效率为93。47%。汽锅采用正压曲吹式制粉系统,燃烧器四角安插,切向燃烧,燃烧体例为“对冲齐心正反切安插”,以节制汽锅出口的摆布烟温误差。次要依托二次风喷嘴的偏转布局,而不再是保守的设想设想切圆。四组燃烧器的核心线近乎对冲,设想切圆曲径近于零。汽锅共设置装备摆设6台HP-983中速磨煤机,别离接至四角燃烧器设六层自上而下,间隔七层二次风喷嘴及顶部OFA消旋二次风,正在二次风室内设置装备摆设三层共12支轻油焚烧枪。采用摆动布局,除OFA零丁摆动外其余喷嘴连正在一路成一摆动系统。二次风自送风机出口经空预器加热进入大风箱由风门档板调理按要求分布于各二次风喷口。设想的一次风风速为24m/s,风率为19。8%,二次风速为54m/s,风率为80。2%。校核煤种烟气最大流速为水冷壁垂帘管处10。21m/s。过量空气系数为1。2。空预器出口烟温为132℃。汽锅燃料耗损量为230。90t/h,炉膛断面热负荷为4679。51Kw/m2,炉膛容积热负荷为87。63 Kw/m3。炉膛最大局部热负荷标为正在33。36米,最大值为1574。4X103KJ/h。m2,最大平均热负荷正在38。49米标高,吸热批改后为740。8X103KJ/h。m2。而最上层燃烧器核心线日完成冷态空气动力场试验,完成了一次风速测平、标定、二次风档板特征试验和程度烟道风速分布丈量,试验成果合适设想要求,炉内无贴壁风,强风环居中,电除尘烟气流量误差较小。总体达到了冷态通风试验的机能要求。

  过热器的汽温调理次要采用二级喷水减温,再热器采用燃烧器摆动及过量空气系数调理。设想当再热器入口蒸汽温度偏离设想值20℃,出口汽温能达到额定值,受热面金属不超温。汽锅炉膛配备90只墙式吹灰器,共分5层。最底层燃烧器下面安插一层,最上层燃烧器安插四层。程度烟道和后烟井安插了44只伸缩式吹灰器。吹灰蒸汽来自分隔屏过热器出口联箱。

  汽水系统工质温度测点安插正在省煤器进出口管道、下降管、过热器一二级减温器进出口、末级过热器出口、再热器减温器进口、再热器进出口处均拆有。工质压力测点别离安插正在省煤器入口、汽包、过热器出口及再热器进出口等处。金属壁温测点集中正在炉顶联箱大罩壳内。汽锅正在汽包、过热器出口、再热器进出口共拆19只弹簧平安阀,正在过热器出口还有2只动力泄放阀。

  汽锅设想燃用100%神华煤,但为防止结渣严沉,最终的配煤试烧方案还未确定,将连系热态燃烧调整试验进行。校核煤种的低位发烧量为22330kj/kg,哈氏可磨系数为50,挥发份为38。98%,灰分为12。60%。灰软化温度为1120℃,灰熔化温度为1160℃,CaO的含量达到为28。73%,Fe2O3的含量达到25。48%。校核煤铝硅比SiO2/Al2O3=1。97,钙酸比B/A=1。654,硅比G=29。07,灰成分分析判断目标R=4。87,结渣温度tiZ=575℃,着火不变系数Rw=5。69,燃料燃尽系数Rj=35。08。以上数据对防止炉管超暖和爆破是有主要参考意义的。从上述环境看出,做为600MW亚临界机组的设想,存正在以下几个主要特征:

  1)该型号汽锅引进CE燃烧设想手艺,正在炉膛布局、膨缩和炉顶密封设想、燃烧器安插、热力轮回、节制、汽温调理等方面均比晚期投运的600MW机组有了主要的改良,热力系统靠得住性已大为提高。汽锅选用的金属管材裕度充脚,高温机能较好的满脚一般工况要求。

  2)因为四角切向燃烧形成的炉膛出口烟气偏转,通过合理化设想和调理手段,能较好的消弭摆布侧汽温误差和烟气流不合错误称,出口烟速均分范畴合理。但正在冷态空气动力场试验时发觉,正在炉膛出口屏过、屏再范畴的摆布侧风速误差仍是较着的,需要正在热态下进一步察看和调整。

  3)为防止热负荷局部集中和防结焦,炉膛断面布局尺寸较大。最上层燃烧器核心至分隔屏底的距离为20130mm,并节制炉膛出口烟温正在1032℃以下,这对防止管壁超暖和高温氧化有益。最下排燃烧器至冷灰斗转角的距离为5969mm,若燃烧器向下倾时对炉膛下部和冷灰斗的辐射也将是较着的。

  4)水轮回系统因为采用轮回泵和内螺纹管,下水包采用分歧规格的节省圈,炉水正在进入汽包之前不发生汽水分手相变,炉膛燃烧区不间接冲刷水冷壁,因而如无异物堵塞一般不会发生超温环境。对刚性梁的设想也使水冷壁布局应力拉裂的可能大为降低。

  5)设想煤种和校核煤种具有高挥发份、中高水份、低灰份、特低硫、熔融性低的特点,申明该煤种的着火、燃烧不变性和燃烬特征较好,但煤种易自燃、结渣性将较为严沉,煤种的沾污性较强、传热特征差,煤种的磨损性轻细。因而,对该煤种应十分注沉对结渣的阐发,加强吹灰。

  6)各类工质测点和壁温测点安插合理,给水采用三冲量调理,能较好的不变汽锅水位和汽温。炉管泄露报警安拆的投用,将对晚期判断爆管倾向有着主要的参考感化。

  (三) 国华台电#1机组基建期汽锅焊接及查验环境国华台电#1机组汽锅本体“三器一面”制制焊口总数为39430个,所有焊缝100%无损探伤检测,经RT(TV)查抄一次及格为38234个,一次及格率96。97%。安拆受监焊口达到27000个,进行100%的查验,此中RT50%,UT50%。汽锅外围管道焊口3000多个,进行50%的RT查验。

  正在安拆和设备监制期间,对厂家焊口、安拆焊口共66000多个进行渗入查抄。对受热面49528个弯头进行了100%测厚。末级过热器、从蒸汽系统T91材料的焊口进行100%UT、100%RT、100%PT的查验。

  安拆前对所有合金设备或管道焊缝进行了100%的光谱复查工做,现不合适点数552点。所有材料不合适项,都获得了妥帖的处置。

  正在国华台电的严酷要求下,安拆单元采纳了严酷的质量节制办法,每周统计焊接一次及格率,使用统计表和P节制图进行阐发,确保焊接质量处于受控的形态。#1机组的安拆期间,焊接一次及格率一直高于方针及格率98。5%。所有查验工艺按工艺卡进行,所有的查验和试验记实都做好签证,并加以拾掇分类保留,以所有的查验和试验均按要求规范进行。查验演讲应由响应资历的人员签证、复审、核准。查验员由初级或初级以上人员担任,评定取审核人由中级或中级资历以上人员担任。为了射线底片评定的精确性,聘用了高级射耳目员对射线底片进行复评,从而最大限度削减了底片漏评或错评的随机性。

  正在渗入查验工做中,恰当耽误了渗入时间,以提高缺陷的检出率。正在射线查验工做中,薄壁小径管如末级再热器、屏式再热器、墙式再热器,选用了先辈的Se-75射源进行射线检测,无效地提高了小径管焊缝射线底片的活络度和宽大度,从而提高缺陷的检出率。正在利用Ir-192射源进行射线探伤过程中,留意优化最佳探伤参数的同时,使用了滤光板的手艺和定向的手艺,从而无效削减了散射线对射线底片的影响,提高射线底片的探伤活络度。正在超声波探伤过程中,利用距离-波幅曲线取代面板曲线进行检测,从而削减漏检的可能。

  国华台电于2003年1月17日对#1机组汽锅进行了超水压试验。一次汽系统水压试验的最高压力为额定压力的1。5倍,即29。69Mpa,试验中未发觉有泄露和非常变形等现象;二次汽系统升至1。5倍再热器设想压力6。45MPa,未见有变形和渗漏现象。从升压和查抄的环境来看,此次超水压试验取得了一次性成功。

  (四)对投产期防止爆管的若干办法国华台电#1炉超水压试验一次性成功通过,申明汽锅出厂焊缝、安拆焊缝的全体质量仍是有的,同时冷态空气动力场的试验成果也为热态燃烧调整打下了优良的根本。为做好汽锅四管爆漏的防止工做,按照上述爆管的简单机理和该型号汽锅设备的特点,正在机组运转中,出格是正在168零件试验和初次停炉检修期间,必需对汽锅的运转工况和受热面管道进行严酷的,做为汽锅设备的点检人员和运转人员,以下几点工做常主要的:

  1)机组试运转期间会同调试所专家进行热态燃烧调整和运转调理试验,对煤粉取样、飞灰取样、排烟成分、炉渣取样、表盘数据、配风特征、运转氧量、热效率、掺烧体例等进行分析阐发,并正在每种试验工况下察看壁温变化和吹灰结果。运转人员、点检人员、试验人员要构成燃烧调整研究小组和防爆管手艺攻关小组,并将燃烧试验成果做为防止超温爆管的主要根本。

  2) 严酷好汽锅启动环境。汽锅启动时降低炉管温起落速度及削减两侧烟温差。跟着炉温起落速度的降低,正在炉管上的热应力随之减低。降低炉两侧的烟气温差,炉管过热的情况将大大削减,其形成的热应力也随之削减。应采纳办法削减汽锅的启停次数,因温差惹起的热应力委靡的周次则响应的获得降低,从而削减委靡爆漏的发生。

  3) 应采纳办法降低汽锅振动频幅,削减烟气湍流。汽锅振动会形成管子受束缚部位机械应力委靡。因而,通过对烟气湍流等进行节制,对支吊架进行调整或加拆减振器等办法使其委靡频次削减。凡是,此类缘由惹起的爆漏多发生正在联箱管座、鳍片焊缝、水封槽焊接处及炉顶密封板取管焊缝等。

  4) 对汽锅吹灰器投运下的汽暖和壁温变化环境进行阐发比力,确保吹灰器不卡涩、吹灰蒸汽参数一般、吹灰工艺优化。

  5) 亲近关心炉管泄露检测安拆的信号特征,连系运转参数和现场声音做认线) 操纵停炉检修的机遇对吹灰区域的管壁、防磨夹等进行沉点查抄。对容易发生泄露的如烟气走廊、过热器定位管、喷燃器风箱的板取管焊接处、密封板等处进行沉点查抄。

  7) 停炉检修时加强对不锈钢异种接头及不锈钢弯头的查抄。对于异种钢接头,因为两种材料的线膨缩系数相差较大,因而容易发生沿晶裂纹,通过对金相查抄等方式可发觉;对不锈钢弯头可通过无损检测及测厚等方式发觉其有无堵塞。

  8) 做好汽锅给水及水轮回系统的日常取样阐发工做,一旦水质超标应当即查证处置,同时加强凝汽器的检漏工做。严酷施行《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》、《火力发电厂水汽化学监视导则》、《关于防止火力发电厂凝汽器铜管结垢侵蚀的看法》以及其它相关。

  9) 专业人员要做好运转及时数据和工况变化趋向的阐发。经常阐发给水调理、减温水投入、配风变化、汽锅排烟温度、热负荷分布纪律、结渣变化纪律和某部位的超温环境,加强运转。

  10) 一旦发生爆管,对爆管失效体例的判断和底子缘由的查证常主要的,必然要找到原始漏点。防爆管小组应针对爆管的具体环境开展专题研究。

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