|
江蘇省電廠鍋爐設(shè)備存在的普遍性缺陷及案例分析 1 設(shè)備概況 江蘇省并網(wǎng)電廠在監(jiān)督范圍內(nèi)的電廠54家,其中52家安裝有各種類(lèi)型鍋爐。
共161臺(tái)鍋爐處于技術(shù)監(jiān)督范圍內(nèi),其中燃煤鍋爐131臺(tái),直流鍋爐58臺(tái),600MW超臨界參數(shù)以上55臺(tái)。直流鍋爐中采用垂直上升水冷壁的有15臺(tái)。 全省135MW以上裝機(jī)容量約73935MW,其中超臨界以上參數(shù)、600MW以上容量機(jī)組裝機(jī)容量約41570MW。 2 各型鍋爐存在的普遍性缺陷分析 鍋爐普遍缺陷先各種類(lèi)型鍋爐普遍缺陷,再?gòu)恼羝麉?shù)從高向低、機(jī)組容量從大到小、裝機(jī)臺(tái)數(shù)從多到少的順序分析。 2.1 普遍問(wèn)題 (1) 高溫腐蝕 近期高溫腐蝕存在加重與腐蝕減薄加速的趨勢(shì)。一般配旋流燃燒器鍋爐腐蝕程度較嚴(yán)重。 腐蝕減薄的區(qū)域有:旋流燃燒器鍋爐一般發(fā)生在燃燒器區(qū)域(包括OFA風(fēng)噴嘴區(qū))二側(cè)水冷壁,燃燒器下部及冷灰斗區(qū)域,個(gè)別高溫腐蝕很?chē)?yán)重的前后墻也存在腐蝕;旋流燃燒器前墻布置的鍋爐,高溫腐蝕發(fā)生在燃燒器區(qū)域(包括OFA風(fēng)噴嘴區(qū))的后墻及側(cè)墻的爐后部分水冷壁,高溫腐蝕與水冷壁橫向裂紋分布高度區(qū)域重合;四角切圓燃燒的鍋爐一般發(fā)生在上層燃燒器至SOFA風(fēng)噴嘴區(qū)域,個(gè)別爐型如上鍋產(chǎn)超臨界600MW,在下層燃燒器下部存在腐蝕。 前幾年高溫腐蝕減薄的主要方式是腐蝕結(jié)合吹灰器吹損減薄,減薄快的一年左右達(dá)到更換的程度;近年出現(xiàn)單純腐蝕導(dǎo)致很快減薄,減薄壁厚一年在2mm左右;個(gè)別鍋爐出現(xiàn)了較快的垢下腐蝕,腐蝕速率也達(dá)到一年2mm左右。 高溫腐蝕加重的背景有: 鍋爐低氮燃燒器改造。改造時(shí)過(guò)于強(qiáng)調(diào)煤粉分級(jí)燃燒;偏置風(fēng)設(shè)置不合理;生成的NOx濃度偏高,靠減少主燃燒器區(qū)二次風(fēng)控制生成NOx濃度;改造后再熱汽溫偏低,依靠減少主燃燒器區(qū)二次風(fēng)提高再熱汽溫;導(dǎo)致水冷壁區(qū)域煙氣還原性氣氛過(guò)強(qiáng)。鍋爐低氮燃燒器采用很低NOx濃度的燃燒控制方式。如旋流燃燒器低氮燃燒器效果較差,典型的是哈鍋產(chǎn)超臨界鍋爐配套的LNASB型低氮燃燒器,是國(guó)外早期的低氮燃燒器,在未進(jìn)行改造時(shí)不能滿足舊標(biāo)準(zhǔn)的要求,為滿足要求減少主燃燒器區(qū)域二次風(fēng);上鍋超超臨界鍋爐,其燃燒器低氮效果很好,燃燒揮發(fā)分較高的煙煤時(shí),一般生成的NOx濃度可以維持在200mg/m3左右,部分電廠將NOx濃度控制在150 mg/m3左右,引起較嚴(yán)重地高溫腐蝕。 摻燒高硫煤。在新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后,鍋爐普遍采取低氮燃燒方式時(shí),摻燒硫分較高的燃煤,摻燒的高硫煤硫分在2~3%;部分電廠將石子煤摻配到鋼球磨內(nèi)燃燒,石子煤發(fā)熱量不足1000kcal/kg,硫含量在30%左右,含煤粉比例很低,摻燒后產(chǎn)生負(fù)效益;摻燒高硫且灰熔點(diǎn)低的燃煤,導(dǎo)致?tīng)t膛存在結(jié)焦,雖然沒(méi)有密實(shí)焦塊,但結(jié)焦面積大,形成較嚴(yán)重地垢下腐蝕,水冷壁較快地減薄,一年內(nèi)必須大面積換管。雖然鍋爐燃煤的平均硫分控制在較低水平,但采用高硫煤集中加倉(cāng),摻燒比例在2倉(cāng)以上;某旋流燃燒的鍋爐,在摻燒高硫煤一年左右,發(fā)現(xiàn)OFA燃燒器區(qū)域水冷壁腐蝕減薄2mm左右,導(dǎo)致大面積換管。 高溫腐蝕主要表現(xiàn)形式為硫腐蝕,主要特征是水冷壁區(qū)域煙氣還原性很強(qiáng),抽爐墻處煙氣測(cè)試CO濃度表面,腐蝕嚴(yán)重程度與水冷壁處煙氣CO濃度呈很強(qiáng)地正相關(guān)關(guān)系;腐蝕減薄速率較快的區(qū)域,煙氣CO濃度都在20000ppm以上,濃度越高腐蝕減薄速率越快;煙氣CO濃度在10000ppm以下的基本不發(fā)生高溫腐蝕。 高溫腐蝕與燃煤硫分也呈正相關(guān)關(guān)系,燃煤硫分高的高溫腐蝕也強(qiáng);燃煤硫分高于1.2%時(shí),目前燃燒方式下,所有鍋爐都會(huì)發(fā)生較嚴(yán)重地高溫腐蝕;燃煤硫分低于0.6%,基本都不會(huì)發(fā)生高溫腐蝕;0.8%以下時(shí)一般不會(huì)發(fā)生高溫腐蝕,1.0%以下高溫腐蝕一般并不嚴(yán)重,需排除摻燒高硫煤,但摻燒并不均勻的;如果低氮燃燒系統(tǒng)效果不好,只能靠減少主燃燒器區(qū)域二次風(fēng)的高溫腐蝕也較嚴(yán)重;在1.0~1.2%時(shí),只有低氮燃燒系統(tǒng)效果較好的、且主燃燒器區(qū)域二次風(fēng)合適時(shí),才不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重高溫腐蝕。 (2) 內(nèi)壁氧化皮大面積脫落 目前在各種參數(shù)的大容量電站鍋爐中都有發(fā)生,蒸汽參數(shù)覆蓋超高壓至超超臨界參數(shù)。發(fā)生內(nèi)壁氧化皮大面積脫落的高溫受熱面主要包括高溫過(guò)熱器、后屏過(guò)熱器(屏式過(guò)熱器)、高溫再熱器;個(gè)別爐型也出現(xiàn)低再、屏再受熱面內(nèi)也存在較厚的內(nèi)壁氧化皮。 內(nèi)壁氧化皮大面積脫落與氧化皮厚度、氧化皮與母材的結(jié)合狀態(tài)、運(yùn)行中壁溫變化幅度及變化速率等相關(guān)。 其中,氧化皮厚度是衡量?jī)?nèi)壁氧化皮是否易于大面積脫落的主要依據(jù);厚度易測(cè)試判斷,較厚時(shí)脫落的內(nèi)壁氧化皮剛度大,不易碎裂,呈大塊狀剝落,引起換熱管堵塞的幾率大;但氧化皮厚度與是否存在大面積脫落并不是對(duì)應(yīng)關(guān)系,相同的換熱管材料,有的鍋爐內(nèi)壁氧化皮達(dá)到0.3~0.4mm,仍未發(fā)生大面積脫落,有的在0.2mm以上就發(fā)生大面積脫落。 內(nèi)壁氧化皮與母材的結(jié)合狀態(tài)對(duì)其大面積脫落影響更大,結(jié)合狀態(tài)不好時(shí),內(nèi)壁氧化皮容易出現(xiàn)大面積脫落。厚度和內(nèi)壁氧化皮與母材結(jié)合狀態(tài)呈一定地正相關(guān)性,一般來(lái)說(shuō)厚度越厚,其與母材的結(jié)合狀態(tài)會(huì)較差;內(nèi)壁氧化皮與母材的結(jié)合狀態(tài)與其他很多因素有關(guān),如內(nèi)壁氧化皮生成速率,一般來(lái)說(shuō),生成速率越快,與母材的結(jié)合狀態(tài)會(huì)越差,壁溫越高、內(nèi)壁氧化皮生成速率越快,其與母材的結(jié)合狀態(tài)較差;與反應(yīng)時(shí)能否在內(nèi)側(cè)形成一層致密的內(nèi)壁氧化皮有關(guān),如果內(nèi)層不能形成致密的氧化層,結(jié)合狀態(tài)較差;與反應(yīng)時(shí)環(huán)境有關(guān),如果氧密度較高,導(dǎo)致Cr形成揮發(fā)性分子流失,就無(wú)法在內(nèi)側(cè)形成致密性的氧化膜,導(dǎo)致內(nèi)側(cè)出現(xiàn)氣孔等;結(jié)合狀態(tài)還與母材的組織有關(guān)。內(nèi)壁氧化皮與母材結(jié)合狀態(tài)除受生成因素影響外,還與運(yùn)行過(guò)程結(jié)合狀態(tài)受損有關(guān),在鍋爐啟停過(guò)程中出現(xiàn)大幅度瞬時(shí)溫度變化時(shí),會(huì)使得內(nèi)壁氧化皮與母材結(jié)合狀態(tài)出現(xiàn)破壞,瞬時(shí)溫度變化幅度越大、速率越快,則氧化皮與母材的結(jié)合狀態(tài)破壞越嚴(yán)重,嚴(yán)重時(shí)直接大面積脫落;內(nèi)壁氧化皮與母材結(jié)合狀態(tài)損壞有:氧化皮裂紋、氧化皮起皮、氧化皮翹起以及剩余孤塊氧化皮等。 江蘇電廠出現(xiàn)多個(gè)電廠加氧控制不好,導(dǎo)致內(nèi)壁氧化皮與母材結(jié)合狀態(tài)較差,引起內(nèi)壁氧化皮大面積脫落。 內(nèi)壁氧化皮大面積脫落的主要因素是啟停過(guò)程出現(xiàn)瞬時(shí)大幅度的壁溫變化。啟動(dòng)過(guò)程出現(xiàn)升溫升壓不匹配,在啟動(dòng)過(guò)程中蒸汽流量很低時(shí)投減溫水控制汽溫,減溫水調(diào)門(mén)的嚴(yán)密性較差,導(dǎo)致減溫器出口汽溫存在較大幅度地瞬時(shí)降溫,嚴(yán)重時(shí)減溫器出口汽溫降低到飽和溫度,出現(xiàn)較嚴(yán)重地蒸汽帶水。如某電廠亞臨界機(jī)組投減溫水時(shí),一級(jí)減溫器安裝在分隔屏進(jìn)口,啟動(dòng)時(shí)開(kāi)始投減溫水導(dǎo)致后屏過(guò)熱器出口壁溫發(fā)生70~80℃的瞬間溫降。在啟動(dòng)過(guò)程中還存在換熱管下彎部積水較多,啟動(dòng)升溫升壓較快時(shí),部分下彎頭內(nèi)積水不能及時(shí)蒸干,導(dǎo)致積水在換熱管內(nèi)波動(dòng),導(dǎo)致壁溫較大幅度地波動(dòng);在啟動(dòng)過(guò)程中,出現(xiàn)機(jī)組缺陷,鍋爐點(diǎn)火等待缺陷處理結(jié)束,導(dǎo)致汽溫偏高,被迫投用減溫水控制汽溫。 在停爐過(guò)程中主要是機(jī)組滑停時(shí),滑停蒸汽過(guò)低,停機(jī)時(shí)靠大量噴減溫水控制汽溫,鍋爐熱負(fù)荷不穩(wěn)定時(shí)會(huì)導(dǎo)致較大地汽溫波動(dòng);嚴(yán)重時(shí)停機(jī)前減溫水量仍較大,停機(jī)時(shí)存在很大幅度地壁溫突然恢復(fù)回升。停機(jī)時(shí)其他引起壁溫大幅度波動(dòng)的有:停機(jī)前燒空粉倉(cāng)或原煤倉(cāng)時(shí),煤位很低時(shí)會(huì)出現(xiàn)搭橋或自流狀態(tài),進(jìn)入爐膛的煤量波動(dòng)較大,使得爐膛熱負(fù)荷大幅度地波動(dòng),使得換熱管壁溫大幅度波動(dòng),減溫水流量快速變化,特別對(duì)于輻射吸熱量較大的外圈第1根管(不銹鋼材料)影響較大;停爐時(shí)不及時(shí)停運(yùn)風(fēng)機(jī),造成較長(zhǎng)時(shí)間地通風(fēng)冷卻;停爐后悶爐時(shí)間短,采用通風(fēng)快速冷卻方式等。 對(duì)于內(nèi)壁氧化皮大面積脫落,材料也存在較大地影響,如不銹鋼管由于膨脹系數(shù)與氧化皮相差較大,較容易出現(xiàn)內(nèi)壁氧化皮大面積脫落。不銹鋼材料對(duì)內(nèi)壁氧化皮脫落的影響有二個(gè)方面,雖然不銹鋼換熱管內(nèi)壁氧化皮大面積脫落的案例較多,但內(nèi)壁氧化皮大面積脫落導(dǎo)致堵塞爆管的案例較少:一是不銹鋼內(nèi)壁氧化皮容易出現(xiàn)大面積脫落,導(dǎo)致內(nèi)部氧化皮大面積脫落的幾率增加;內(nèi)壁氧化皮厚度不存在很厚的狀態(tài);內(nèi)壁氧化皮結(jié)合狀態(tài)的破壞較徹底,脫落后處理較徹底,可以采用機(jī)械方式清除;堆積比較容易監(jiān)測(cè)。 (3) 冷灰斗對(duì)角彎頭處磨損 對(duì)于采用螺旋水冷壁的直流鍋爐,存在冷灰斗對(duì)角磨損問(wèn)題。磨損發(fā)生在水冷壁管順前后墻斜坡滑落在接近角部時(shí)水冷壁管傾斜角度變大,大斜角水冷壁管在落渣口彎曲區(qū)產(chǎn)生很?chē)?yán)重地磨損。 原因是由于掉落在冷灰斗區(qū)域的灰渣順?biāo)浔诠荛g溝槽滑落,在大斜角水冷壁管區(qū)域會(huì)產(chǎn)生較大的加速,速度快的灰渣對(duì)管子的磨損加大,一般是按灰渣滑動(dòng)速率的3次方增加。在落渣口彎曲以及與側(cè)墻交界處,灰渣產(chǎn)生變向時(shí),會(huì)對(duì)水冷壁管產(chǎn)生嚴(yán)重地磨損。嚴(yán)重地一個(gè)小修期可以磨損使得水冷壁泄漏。 灰渣對(duì)角磨損的特點(diǎn)是開(kāi)始磨損后,磨損呈現(xiàn)加速特性。許多鍋爐在前幾年檢查磨損不嚴(yán)重,發(fā)現(xiàn)磨損后,下次檢查時(shí)磨損就非常嚴(yán)重。高速的灰渣磨損很強(qiáng),一般防磨材料難以消除灰渣磨損,防磨噴涂對(duì)于灰渣磨損的防護(hù)作用不明顯。 爐膛橫截面積越大,冷灰斗對(duì)角磨損情況越嚴(yán)重。因此塔式鍋爐安裝晚,但冷灰斗磨損問(wèn)題最先暴露;東鍋產(chǎn)1000MW級(jí)鍋爐在運(yùn)行不到2年時(shí)也發(fā)現(xiàn)了冷灰斗磨損問(wèn)題。 (4) 后屏過(guò)熱器壁溫偏高 近幾年,江蘇電廠后屏過(guò)熱器(屏式過(guò)熱器)出口汽溫偏高問(wèn)題較普遍。很多電廠后屏出口汽溫與高過(guò)出口汽溫相差在40℃以?xún)?nèi),部分亞臨界鍋爐后屏出口汽溫經(jīng)常達(dá)到525℃以上;部分超臨界鍋爐后屏出口汽溫有時(shí)達(dá)到535 ℃以上;部分超超臨界鍋爐后屏汽溫達(dá)到565 ℃以上。調(diào)溫時(shí)二級(jí)(三級(jí))減溫水開(kāi)度較大。 由于后屏過(guò)熱器是以輻射吸熱為主的受熱面,單位面積吸熱量較大,壁溫與出口汽溫之間的差值較大,換熱管間壁溫偏差較大;目前制造廠一般不給出受熱面出口汽溫控制數(shù)據(jù),電廠按出口壁溫控制受熱面出口汽溫,在壁溫測(cè)點(diǎn)較少或壁溫代表性較差時(shí),會(huì)出現(xiàn)汽溫偏高,實(shí)際壁溫很高的狀況。如某電廠660MW超超臨界鍋爐,壁溫測(cè)點(diǎn)較少,運(yùn)行初期運(yùn)行反映后屏過(guò)熱器從不超溫,現(xiàn)場(chǎng)觀察壁溫值都低于汽溫值;后在方天要求下,在壁溫相對(duì)較高的受熱面加壁溫測(cè)點(diǎn),發(fā)現(xiàn)增加的壁溫測(cè)點(diǎn)壁溫全部超過(guò)制造廠給定值;另一電廠的大屏,38個(gè)壁溫測(cè)點(diǎn)基本都不超過(guò)汽溫。 某廠東鍋產(chǎn)1000MW鍋爐,過(guò)熱器減溫水調(diào)門(mén)基本開(kāi)足,大屏出口汽溫有時(shí)超過(guò)570℃,其壁溫超限的次數(shù)、時(shí)間及超溫幅度都大于高過(guò)。 目前燃煤供應(yīng)市場(chǎng)較好,鍋爐燃燒的高發(fā)熱量、高揮發(fā)分煤種比例增加,導(dǎo)致燃燒火焰中心偏低,爐膛出口煙溫偏低,高溫過(guò)熱器吸熱明顯減少,導(dǎo)致高過(guò)進(jìn)口汽溫偏高,在投用二級(jí)減溫水的狀況下,導(dǎo)致后屏出口汽溫偏高。 后屏出口汽溫偏高的危害較大。導(dǎo)致內(nèi)壁氧化皮生成速率加快,氧化皮與母材的結(jié)合狀態(tài)變差。在鍋爐啟停過(guò)程中,后屏壁溫波動(dòng)都會(huì)大于高過(guò)與高再,如果內(nèi)壁氧化皮與母材結(jié)合狀態(tài)破壞較嚴(yán)重時(shí),內(nèi)壁氧化皮出現(xiàn)大面積脫落的幾率較大。由于后屏過(guò)熱器屬于輻射吸熱為主,一旦內(nèi)壁氧化皮大面積脫落堵塞,很快出現(xiàn)超溫爆管。 壁溫測(cè)點(diǎn)代表性不好主要表現(xiàn)在:測(cè)點(diǎn)較少,無(wú)法全面了解換熱面的壁溫分布狀況,無(wú)法監(jiān)測(cè)較多的壁溫高的換熱管;壁溫布置不合理,未在壁溫高的區(qū)域集中布置,監(jiān)測(cè)的效率較差;壁溫安裝方法不正確,大部分采用測(cè)量塊固定壁溫測(cè)點(diǎn),但未對(duì)測(cè)量塊進(jìn)行單獨(dú)保溫,引起較大的測(cè)量誤差,使顯示壁溫低于實(shí)際爐外汽溫;壁溫報(bào)警定值不科學(xué),盲目按制造廠推薦數(shù)據(jù),未考慮換熱管材的實(shí)際應(yīng)用性能和抗蒸汽氧化性能;個(gè)別制造廠未明確給出受熱面的壁溫控制范圍,電廠按受熱面強(qiáng)度計(jì)算的壁溫進(jìn)行控制;個(gè)別電廠水冷壁壁溫分布沒(méi)有差別,明顯不符合實(shí)際壁溫分布;壁溫測(cè)點(diǎn)與實(shí)際位置不對(duì)應(yīng),甚至運(yùn)行無(wú)法了解壁溫測(cè)點(diǎn)的具體位置。 (5)吹灰器吹損 鍋爐受熱面被吹灰器吹損情況較多,吹損部位有水冷壁、包覆以及低溫過(guò)熱器、低溫再熱器與省煤器,吹損原因有吹灰槍安裝角度不正,引起蒸汽斜射;吹灰槍驅(qū)動(dòng)軸銷(xiāo)磨損、行程開(kāi)關(guān)卡澀引起定點(diǎn)較長(zhǎng)時(shí)間吹;以及提升閥摩擦卡澀,提升閥提前開(kāi)啟或歸位后延遲關(guān)閉,導(dǎo)致近墻處換熱管吹損;還有吹灰蒸汽壓力控制過(guò)高,蒸汽射流吹損能力強(qiáng);吹灰時(shí)疏水不充分,吹灰蒸汽帶水使得吹損增強(qiáng),如爐膛吹灰由于管路長(zhǎng)、吹灰槍行走軌跡呈弧線型,增加了吹損區(qū);換熱管防磨措施不完善,存在未加防磨護(hù)瓦、護(hù)瓦間存在間隙等缺陷;吹灰運(yùn)行管理不嚴(yán)格,沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行跟槍檢查制度,個(gè)別吹灰器卡澀時(shí)不能及時(shí)處理,導(dǎo)致受熱面嚴(yán)重吹損。當(dāng)水冷壁存在高溫腐蝕時(shí),腐蝕區(qū)域吹灰會(huì)導(dǎo)致水冷壁減薄速率顯著加快,在較短的時(shí)間內(nèi)引起水冷壁泄漏。在爐膛水冷壁或低溫再熱器吹損泄漏后會(huì)導(dǎo)致上部換熱管過(guò)熱泄漏,擴(kuò)大事故損失。 另一種普遍的吹灰器吹損受熱面為吹損懸吊管處內(nèi)部換熱管,形成的吹損為懸掛吊耳處的管壁,一般吹損可達(dá)內(nèi)6排管圈,其中第2、3排管圈吹損比較嚴(yán)重。吹損一般發(fā)生在尾部煙道的低過(guò)與低再受熱面懸吊管。 吹灰器事故還表現(xiàn)在吹灰器槍管折斷,大部分折斷的原因?yàn)橥馓淄矁?nèi)壁吹損,部位在吹灰器停用時(shí)內(nèi)套管出口處的外套筒。部分電廠還發(fā)生過(guò)外套筒不等壁厚的焊縫處。一般防治方法為定期對(duì)外套筒進(jìn)行定點(diǎn)壁厚測(cè)量。 (6) 空預(yù)器NH4HSO4越界沉積 鍋爐空預(yù)器堵塞現(xiàn)象比較普遍,鍋爐經(jīng)過(guò)煙氣脫硝改造后空預(yù)器堵塞現(xiàn)象更趨嚴(yán)重。脫硝系統(tǒng)催化劑在將煙氣中NOx還原為N2時(shí),也會(huì)將煙氣中的SO2氧化為SO3,大大地提高煙氣中的SO3 濃度,與SCR出口未完全反應(yīng)的NH3反應(yīng),生成NH4HSO4。NH4HSO4在150~230℃時(shí)呈液態(tài),有較強(qiáng)的黏附性,與煙氣中的飛灰粘黏,形成堅(jiān)固的沉積物,很難被吹灰蒸汽吹走;當(dāng)NH4HSO4濃度較高時(shí),NH4HSO4析出沉積的溫度升高,有可能出現(xiàn)越界沉積現(xiàn)象,一旦出現(xiàn)越界沉積,沉積物不可能由吹灰清除,導(dǎo)致空預(yù)器出現(xiàn)嚴(yán)重堵塞。當(dāng)SCR催化劑活性下降,運(yùn)行仍保持較高的脫硝效率,導(dǎo)致SCR出口NH3逃逸率高,煙氣中NH4HSO4濃度偏高,導(dǎo)致NH4HSO4越界沉積,引起嚴(yán)重堵塞。鍋爐改造后排煙溫度偏低、在低溫段結(jié)酸露,與積灰混合形成板結(jié),再與NH4HSO4混合形成黏團(tuán)積灰導(dǎo)致嚴(yán)重堵塞。 目前電廠空預(yù)器換熱元件低溫段高度根據(jù)滿負(fù)荷壁溫分布選擇,而長(zhǎng)期運(yùn)行在較低負(fù)荷,特別是冬天低負(fù)荷運(yùn)行,換熱元件壁溫分布明顯低于滿負(fù)荷狀況,NH4HSO4容易產(chǎn)生越界沉積的現(xiàn)象;低負(fù)荷時(shí),SCR進(jìn)口煙溫偏低,催化劑活性下降,保持相同的或更高的脫硝效率時(shí),會(huì)導(dǎo)致NH3:NOx摩爾比增大,NH3逃逸率升高;氨逃逸率表監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確,難以及時(shí)調(diào)節(jié)SCR運(yùn)行工況,引起SCR氨逃逸率有時(shí)偏高。 NH4HSO4在空預(yù)器沉積后,如果不能及時(shí)清除,會(huì)與煙氣中飛灰粒子粘黏,形成堅(jiān)固的沉積物。NH4HSO4在空預(yù)器沉積的特點(diǎn)是,空預(yù)器一旦出現(xiàn)NH4HSO4越界沉積,形成較嚴(yán)重地堵塞后,其阻力升高速率很快,對(duì)鍋爐正常運(yùn)行影響很大。部分鍋爐在進(jìn)行煙氣脫硝改造時(shí),未配套進(jìn)行空預(yù)器改造,空預(yù)器出現(xiàn)NH4HSO4沉積后,很難通過(guò)蒸汽吹灰等措施清除,與飛灰形成較堅(jiān)固的積灰,堵塞很快,空預(yù)器煙風(fēng)阻力增加很快。多個(gè)電廠空預(yù)器堵塞后,換熱元件無(wú)法采用空預(yù)器阻力大原因還有:高溫段積粗灰粒子,水沖洗難以清除,表面堆積細(xì)灰粒子后引起嚴(yán)重堵塞;空預(yù)器換熱元件散排、一般為高溫段,導(dǎo)致空預(yù)器阻力顯著升高; (7) 減溫器結(jié)構(gòu)缺陷 近幾年,減溫器問(wèn)題出現(xiàn)較多。主要有:相當(dāng)部分鍋爐減溫器噴管直接焊接在減溫器安裝管座上,在減溫器投停交替時(shí)產(chǎn)生很大的附加熱應(yīng)力,部分結(jié)構(gòu)減溫器附加熱應(yīng)力最大區(qū)域與結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力集中區(qū)重合;部分鍋爐減溫器噴管采用懸臂結(jié)構(gòu),減溫器蒸汽流動(dòng)與減溫水噴射附加的力,或者蒸汽流動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)都會(huì)在噴管產(chǎn)生高頻交變應(yīng)力,懸臂結(jié)構(gòu)容易在噴管根部產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力;部分減溫器上游沒(méi)有設(shè)內(nèi)套筒,對(duì)噴管安裝方向要求很高,一旦出現(xiàn)方向偏差,容易噴到減溫器壁面;部分電廠檢查發(fā)現(xiàn)二/三級(jí)減溫器噴管與連接管座焊縫開(kāi)裂,減溫水流到安裝管座與減溫器內(nèi)壁;部分減溫器笛型管?chē)娍组_(kāi)孔偏向外側(cè),減溫水射流容易射到減溫器筒內(nèi)壁。減溫器因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)缺陷在噴管根部產(chǎn)生裂紋和開(kāi)裂的幾率較大,是影響鍋爐運(yùn)行的安全隱患;噴管焊縫開(kāi)裂后水沿連接管座內(nèi)壁噴濺到減溫器筒的內(nèi)壁,對(duì)減溫器筒體壽命影響很大。 一般處理方法是在檢修時(shí)進(jìn)行解體檢查,及早發(fā)現(xiàn)裂紋;在減溫器更換時(shí)進(jìn)行換型改造,選擇更好地噴管與安裝管座焊接方式。 (8)脫硝系統(tǒng)及其煙道漏風(fēng)大 煙氣脫硝改造后出現(xiàn)部分電廠鍋爐SCR進(jìn)出口煙溫存在較大的差別,存在5~8℃的煙溫降低,部分超過(guò)10℃。原因有SCR系統(tǒng)容器煙道表面保溫效果較差、散熱較大;SCR煙道焊接時(shí)存在未滿焊與漏焊現(xiàn)象,煙道漏風(fēng)大;進(jìn)出口非金屬膨脹節(jié)漏風(fēng)較大,漏冷風(fēng)導(dǎo)致煙溫下降幅度過(guò)大。與煙氣脫硝系統(tǒng)改造在機(jī)組運(yùn)行中施工,施工時(shí)間短,個(gè)別機(jī)組保溫在運(yùn)行后施工等有關(guān);非金屬膨脹節(jié)存在質(zhì)量問(wèn)題,結(jié)構(gòu)與材料存在缺陷導(dǎo)致漏風(fēng)較大等。 處理措施:對(duì)SCR系統(tǒng)進(jìn)行漏風(fēng)測(cè)試,確認(rèn)是否存在漏風(fēng);對(duì)煙風(fēng)道進(jìn)行漏風(fēng)檢查,特別是進(jìn)出口非金屬膨脹節(jié)。 (9) SCR系統(tǒng)進(jìn)口煙溫低 在環(huán)保部強(qiáng)調(diào)燃煤機(jī)組全負(fù)荷脫硝的狀況下,SCR系統(tǒng)進(jìn)口煙溫偏低導(dǎo)致噴氨不能投運(yùn)的問(wèn)題突出。部分鍋爐省煤器出口煙溫低,在低負(fù)荷(50%)時(shí)煙溫在300℃左右,對(duì)SCR系統(tǒng)催化劑活性影響較大。嚴(yán)重的引起脫硝系統(tǒng)不能投噴氨,或者運(yùn)行中的脫硝系統(tǒng)跳閘,導(dǎo)致NOx排放不能滿足環(huán)保要求;在低溫區(qū)催化劑活性下降,要保證脫硝效率必須提高NH3:NOx摩爾比,使得NH3逃逸率升高;催化劑長(zhǎng)期在低溫噴氨運(yùn)行對(duì)催化劑活性有影響,引起催化劑活性下降速度加快。 目前所有鍋爐無(wú)法做到全負(fù)荷脫硝,包括燃?xì)鈾C(jī)組也存在這個(gè)問(wèn)題。目前擬采取的措施有:采取零號(hào)高加,提高給水溫度,減少省煤器吸熱;采用煙氣旁路煙道,提高SCR進(jìn)口煙溫;采取省煤器給水旁路,低負(fù)荷時(shí)減少省煤器吸熱;省煤器給水再循環(huán),減少省煤器吸熱。采用低溫催化劑,降低投運(yùn)噴氨時(shí)的機(jī)組負(fù)荷率。 也有廠家介紹其催化劑可以適應(yīng)全負(fù)荷脫硝,目前沒(méi)有業(yè)績(jī)。 (10) 動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)檢修問(wèn)題 大容量機(jī)組風(fēng)機(jī)問(wèn)題較多,2012年由風(fēng)機(jī)原因直接引起跳機(jī)的有6次以上,由風(fēng)機(jī)故障引起運(yùn)行調(diào)整不當(dāng)?shù)挠?次以上。原因有動(dòng)調(diào)系統(tǒng)故障,如滑動(dòng)調(diào)節(jié)桿軸承磨損、調(diào)節(jié)銅滑塊磨損過(guò)快、密封圈老化漏油,靜葉調(diào)節(jié)故障、軸承壓蓋螺栓斷裂、風(fēng)機(jī)配置不當(dāng)以及風(fēng)機(jī)進(jìn)出隔絕門(mén)銷(xiāo)軸斷裂等。出現(xiàn)了風(fēng)機(jī)失速跳閘、調(diào)節(jié)軸銷(xiāo)斷裂、風(fēng)機(jī)斷葉片、風(fēng)機(jī)過(guò)流以及風(fēng)機(jī)供電缺陷引起的跳閘;變頻器缺陷引起風(fēng)機(jī)到零轉(zhuǎn)速,但不發(fā)停機(jī)信號(hào),導(dǎo)致鍋爐跳閘;其他如動(dòng)葉調(diào)整機(jī)構(gòu)卡澀、動(dòng)葉調(diào)整滑塊磨損過(guò)快、振動(dòng)大,風(fēng)機(jī)軸承保持架和滾珠開(kāi)裂或磨損,風(fēng)機(jī)軸承壓蓋螺栓斷裂、轉(zhuǎn)子掉落,引風(fēng)機(jī)后導(dǎo)向葉片磨損,引風(fēng)機(jī)靜葉調(diào)節(jié)環(huán)連接軸晃動(dòng)大等。 動(dòng)葉可調(diào)風(fēng)機(jī)的動(dòng)調(diào)系統(tǒng)問(wèn)題較多,如動(dòng)葉調(diào)節(jié)軸承卡澀、調(diào)節(jié)銅滑塊磨損引起動(dòng)葉調(diào)節(jié)角度不一致,風(fēng)機(jī)易出現(xiàn)失速與轉(zhuǎn)子振動(dòng)較大,液壓油旋轉(zhuǎn)油封組件密封法蘭裂紋引起油箱油位快速下降,特別是反饋齒條連接軸承損壞發(fā)生較多,導(dǎo)致動(dòng)葉無(wú)法調(diào)節(jié),動(dòng)葉迅速關(guān)死或迅速全開(kāi),2013年由此引起的異停3次以上。風(fēng)機(jī)動(dòng)作后調(diào)節(jié)邏輯不合理導(dǎo)致?tīng)t膛負(fù)壓大幅度波動(dòng),增壓風(fēng)機(jī)跳閘等,引起鍋爐MFT動(dòng)作。動(dòng)調(diào)系統(tǒng)問(wèn)題主要原因是目前動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子與動(dòng)調(diào)系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢修,往往進(jìn)行返廠檢修;檢修單位少、部分檢修單位檢修質(zhì)量控制體系運(yùn)行不正常,存在漏檢漏修的問(wèn)題。 風(fēng)機(jī)問(wèn)題的另一個(gè)方面是一次風(fēng)機(jī)跳閘后RB動(dòng)作成功率低。動(dòng)調(diào)系統(tǒng)或變頻器故障導(dǎo)致的一次風(fēng)機(jī)跳閘事件較多,但一次風(fēng)機(jī)跳閘后RB成功率較低,原因是一次風(fēng)機(jī)跳閘后惰走時(shí)間短,出口隔絕門(mén)關(guān)閉時(shí)間較長(zhǎng),一次風(fēng)壓迅速降低,在隔絕風(fēng)門(mén)關(guān)閉后一次風(fēng)壓迅速升高,一次風(fēng)壓大幅度波動(dòng)引起帶入爐膛的煤粉量大幅度波動(dòng),在機(jī)組一半負(fù)荷時(shí)導(dǎo)致?tīng)t膛負(fù)壓大幅度波動(dòng)。 目前在進(jìn)行鍋爐超低排放改造后,大部分聯(lián)合風(fēng)機(jī)采用雙級(jí)動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī),動(dòng)態(tài)風(fēng)機(jī)檢修一般采取轉(zhuǎn)動(dòng)部件與動(dòng)調(diào)機(jī)構(gòu)返廠檢修的方式。加強(qiáng)動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)檢修質(zhì)量過(guò)程控制和檢修質(zhì)量驗(yàn)收成為保證風(fēng)機(jī)運(yùn)行的可靠性的主要手段;部分電廠采取現(xiàn)場(chǎng)檢修方式,動(dòng)態(tài)風(fēng)機(jī)運(yùn)行可靠性較高。 對(duì)一次風(fēng)機(jī)跳閘后RB動(dòng)作成功率偏低問(wèn)題處理,除加強(qiáng)一次風(fēng)機(jī)及變頻器維護(hù),提高設(shè)備可靠性外;還有優(yōu)化RB動(dòng)作邏輯,減少一次風(fēng)機(jī)隔離門(mén)的開(kāi)關(guān)時(shí)間,優(yōu)化投油槍助燃程序,及時(shí)投油槍助燃。 (11) 撈渣機(jī)缺陷 近年,鍋爐輔機(jī)中撈渣機(jī)故障引起被迫停機(jī)較多。故障主要有:撈渣機(jī)浸水輪軸承磨損損壞,在更換浸水輪時(shí)引起停機(jī);存在鏈條拉斷、鏈條嚴(yán)重磨損以及刮板磨損、機(jī)頭堆渣無(wú)法推動(dòng)的問(wèn)題,撈渣機(jī)防磨板缺失,上部回渣導(dǎo)致出力不足;個(gè)別鍋爐撈渣機(jī)出力裕量偏小,存在鏈條拉斷、主動(dòng)齒輪軸銷(xiāo)剪斷等事件,在鍋爐結(jié)焦時(shí),大量焦渣掉落引起撈渣機(jī)出力不足,被迫停機(jī)處理。 撈渣機(jī)處理一般為:浸水輪軸承外置,避免渣水進(jìn)入軸承;更換耐磨鏈條與耐磨刮板;完善防磨板以及更換驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、增大撈渣機(jī)出力等。 2.2 1000MW塔式鍋爐 (1) 水冷壁T23材料連接焊縫裂紋。 發(fā)生在水冷壁管采用T23材料的鍋爐,后期鍋爐水冷壁材料更換為12Cr1MoVG后,該問(wèn)題基本不出現(xiàn)。 (2)一級(jí)再熱器穿墻管磨損快。 該問(wèn)題幾乎在所有的塔式鍋爐中都出現(xiàn),磨損的區(qū)域主要在一再進(jìn)口下部第一排管穿墻處,磨損快的在二側(cè)角部。原因主要是一再換熱管屏布置密集,一再逆流布置,下部蛇形管與前后水冷壁之間形成煙氣走廊。電廠布置的阻流板布置在蛇形管下部,難以有效降低煙氣走廊處煙速。困難是無(wú)檢修空間,磨損狀況難以被及時(shí)發(fā)現(xiàn),加裝防磨護(hù)板較難。 處理方法是在下部第一排加裝防磨護(hù)瓦。 (3)水冷壁冷灰斗下折彎處對(duì)角灰渣磨損快 (4)燃燒器水冷壁水冷套被二次風(fēng)磨損快 多發(fā)生在中上部、甚至SOFA風(fēng)處也發(fā)生過(guò)。原因是二次風(fēng)噴嘴與水冷套之間存在較大地間隙,漏風(fēng)量較大;二次風(fēng)之間攜帶灰塵,磨損間隙處的水冷壁管,多磨損水冷套外側(cè)管。 出理方法,改進(jìn)二次風(fēng)噴嘴與風(fēng)箱,加大風(fēng)箱與噴嘴間密封的弧形板長(zhǎng)度,減小二次風(fēng)箱間隙漏風(fēng)量;在二次風(fēng)噴嘴側(cè)水冷套加裝防磨護(hù)板。 (5)一再、二過(guò)與省煤器被吹灰器吹損 原因是吹灰槍長(zhǎng)度過(guò)大,噴嘴軌跡與設(shè)計(jì)存在較大差距,防磨護(hù)瓦設(shè)計(jì)不到位,懸吊管處未設(shè)計(jì)內(nèi)圈換熱管防磨護(hù)瓦等。 處理方法:在吹灰槍運(yùn)行區(qū)間,所有可能被吹灰蒸汽吹掃區(qū)域的換熱管加裝防磨護(hù)瓦;對(duì)一再、省煤器區(qū)域在煙道內(nèi)網(wǎng)格法布置聲波吹灰器。 (6)爐膛受熱面塌灰問(wèn)題 橫向間距較小的受熱面,受煙氣攜帶與飛灰重力作用,在換熱管縱向間距內(nèi)飛灰出現(xiàn)亞平衡狀態(tài)的堆積,當(dāng)平衡狀態(tài)破壞時(shí),變負(fù)荷、吹灰以及爐膛壓力波動(dòng)等,導(dǎo)致堆積在換熱管縱向間距內(nèi)的飛灰瞬間崩塌。表現(xiàn)的形式為二側(cè)受熱面吸熱偏差偏轉(zhuǎn),二側(cè)減溫水量分布偏轉(zhuǎn)以及壁溫分布偏轉(zhuǎn),爐膛壓力出現(xiàn)較大幅度地波動(dòng)。 對(duì)爐膛負(fù)壓自動(dòng)與汽溫控制自動(dòng)造成較大的影響。 (7)煙塵外漏 爐膛上部煙塵外漏,導(dǎo)致吹灰槍槍頭燒損、腐蝕,煙塵外漏引起現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,增加無(wú)組織排放。 原因?yàn)闋t膛負(fù)壓測(cè)點(diǎn)設(shè)置在一過(guò)區(qū)域,而爐膛頂部省煤器出口區(qū)域的負(fù)壓要小于一過(guò)區(qū)域負(fù)壓。設(shè)定的爐膛負(fù)壓值不能確保爐膛上部始終處于負(fù)壓狀態(tài),爐膛汽壓高于大氣壓力時(shí),就向外泄漏煙氣。 處理方法:在爐膛頂部設(shè)置一套爐膛負(fù)壓測(cè)點(diǎn),作為爐膛負(fù)壓自動(dòng)調(diào)節(jié)用測(cè)點(diǎn),確保爐膛處于負(fù)壓狀態(tài)。原爐膛負(fù)壓測(cè)點(diǎn)作為爐膛壓力保護(hù)測(cè)點(diǎn)。 2.3 哈鍋產(chǎn)超超臨界鍋爐 哈鍋產(chǎn)超超臨界鍋爐為引進(jìn)MHI技術(shù)生產(chǎn),水冷壁采用垂直水冷壁結(jié)構(gòu),采用進(jìn)口節(jié)流孔調(diào)節(jié)冷卻工質(zhì)流量,達(dá)到冷卻工質(zhì)與爐膛熱負(fù)荷匹配。 (1)水冷壁橫向裂紋 哈鍋產(chǎn)超超臨界鍋爐水冷壁存在較嚴(yán)重的橫向裂紋問(wèn)題,橫向裂紋分局部裂紋與密集橫向裂紋。其它存在水冷壁橫向裂紋的鍋爐還有俄羅斯進(jìn)口的直流鍋爐,其水冷壁采用垂直水冷壁多次上升方式;旋流燃燒器前墻布置的汽包鍋爐后墻與側(cè)墻后部;某廠二臺(tái)四角切圓燃燒的汽包鍋爐也檢查發(fā)現(xiàn)了密集橫向裂紋。局部裂紋一般擴(kuò)展較快,在較快的時(shí)間引起裂紋貫穿泄漏。密集橫向裂紋的深度不深但裂紋密集,往往與爐膛結(jié)焦、高溫腐蝕伴生。產(chǎn)生水冷壁橫向裂紋的鍋爐主要是水冷壁垂直布置的直流鍋爐和存在局部熱負(fù)荷嚴(yán)重過(guò)高的大管徑水冷壁管鍋爐。橫向裂紋產(chǎn)生的原因主要有結(jié)構(gòu)與固定有關(guān)的應(yīng)力集中,及運(yùn)行中出現(xiàn)的交變應(yīng)力引起的疲勞;或者是長(zhǎng)期受應(yīng)力或交變應(yīng)力,在腐蝕性煙氣中發(fā)生的應(yīng)力腐蝕引起或腐蝕疲勞;水冷壁壁溫偏高以及壁溫波動(dòng)。導(dǎo)致水冷壁存在應(yīng)力的原因有爐膛局部負(fù)荷高,爐膛局部結(jié)焦與高溫腐蝕,爐膛吹灰導(dǎo)致的局部吸熱增加等引起的壁溫差,導(dǎo)致的管壁附加熱應(yīng)力,水冷壁防腐防磨噴涂破損后,也導(dǎo)致水冷壁不同區(qū)域吸熱存在較大區(qū)別,會(huì)加重附加熱應(yīng)力;水冷壁因結(jié)構(gòu)布置,焊接與剛性梁束縛等引起局部存在較大的應(yīng)力,在水冷壁管薄弱處出現(xiàn)應(yīng)力集中;蒸汽吹灰?guī)按祾咭鸬谋跍夭▌?dòng)也是橫向裂紋產(chǎn)生與擴(kuò)展的原因;局部熱負(fù)荷高或受熱面冷卻不足引起壁溫高等。腐蝕是由于低NOx燃燒器引起的水冷壁區(qū)域還原性氣氛強(qiáng)導(dǎo)致的,還原性氣氛越強(qiáng)煙氣的腐蝕性越大;材料的耐腐蝕性能越差,煙氣腐蝕速率越快;管壁溫度越高,腐蝕速率越快。 哈鍋產(chǎn)超超臨界鍋爐產(chǎn)生嚴(yán)重橫向裂紋的主要原因有:垂直水冷壁導(dǎo)致的壁溫偏差大以及由此引起的局部水冷壁壁溫較大幅度波動(dòng)。壁溫偏差存在二個(gè)原因,爐內(nèi)熱負(fù)荷分布不均導(dǎo)致局部水冷壁壁溫偏高,特點(diǎn)是高溫區(qū)域較廣,壁溫分布較平滑;冷卻水量與熱負(fù)荷不匹配,高溫區(qū)域較窄、壁溫分布陡峭,原因與水冷壁供水管流量偏小有關(guān),可能在水冷壁分配集箱存在雜物或阻礙水流均勻的結(jié)構(gòu);帶節(jié)流孔的水冷壁,節(jié)流孔徑分布不合理,導(dǎo)致水冷壁冷卻水量與爐膛熱負(fù)荷分布存在較大的偏差,導(dǎo)致局部水冷壁壁溫偏高。 燃燒器布置切圓直徑過(guò)大,導(dǎo)致?tīng)t膛水冷壁處煙氣還原性較強(qiáng),鍋爐存在高溫腐蝕較強(qiáng)與結(jié)焦?fàn)顩r。在燃燒低熔點(diǎn)煤時(shí),爐膛結(jié)焦較嚴(yán)重。如一臺(tái)1000MW級(jí)鍋爐掉大焦,導(dǎo)致?lián)圃鼨C(jī)鏈條拉斷;不同電廠的二臺(tái)600MW級(jí)鍋爐燃燒低灰熔點(diǎn)煤時(shí)結(jié)焦嚴(yán)重,導(dǎo)致干式除渣機(jī)無(wú)法運(yùn)行。 橫向裂紋嚴(yán)重的位置以AA風(fēng)上部吹灰器區(qū)域;中間集箱進(jìn)出口彎頭處,特別是下部彎頭處。局部裂紋主要發(fā)生在中間集箱下部安裝焊縫處。 哈鍋產(chǎn)超超臨界鍋爐水冷壁橫向裂紋分布與壁溫分布偏差重合度高;而前墻布置燃燒器的鍋爐水冷壁橫向裂紋與結(jié)焦及高溫腐蝕區(qū)域重疊度很高。 (2)受熱面節(jié)流孔堵塞 哈鍋產(chǎn)超超臨界鍋爐受熱面堵塞以節(jié)流孔堵塞為主。有節(jié)流孔堵塞、水冷壁節(jié)流孔結(jié)垢以及大的異物堵塞。由于節(jié)流孔孔徑較小,小尺寸的雜物以及成團(tuán)的氧化皮、銹皮與泥沙等都可以引起堵塞,大大地增加了換熱管堵塞的幾率。早期爆管主要以堵塞為主。與其它類(lèi)型鍋爐一致還存在大集箱內(nèi)遺留的較大物件在運(yùn)行中移位,堵塞換熱管進(jìn)口,如減溫器破損部件、汽輪機(jī)破損部件等;水冷壁中間集箱出口管彎頭較多,容易堆積遺留雜物,引起水冷壁過(guò)熱;絲狀雜物結(jié)團(tuán)堵塞;新建機(jī)組雜物清理管控不嚴(yán),引起節(jié)流孔堵塞、甚至直管段堵塞造成短期超溫過(guò)熱爆管;未清理干凈或上游集箱內(nèi)的雜物帶入進(jìn)口集箱,引起節(jié)流孔堵塞。個(gè)別電廠未發(fā)生節(jié)流孔堵塞一段時(shí)間后,輕視汽水系統(tǒng)雜物檢查和清理;個(gè)別電廠檢修規(guī)程不合理,檢查和消缺時(shí)采用不恰當(dāng)?shù)墓に囈腚s物等,如切削片、纖維絲狀物、碳化纖維團(tuán)以及切割鐵水片等;個(gè)別電廠換熱管對(duì)接焊縫質(zhì)量差,存在較大的焊瘤,引起冷卻工質(zhì)流量偏低,同時(shí)容易導(dǎo)致異物堵塞。 處理方式是加強(qiáng)安裝過(guò)程以及檢修過(guò)程的清潔化施工管理,杜絕異物進(jìn)入汽水系統(tǒng);優(yōu)化檢修工藝,淘汰會(huì)引起異物進(jìn)入汽水系統(tǒng)導(dǎo)致堵塞的檢修工藝;加強(qiáng)檢修時(shí)、特別是早期檢修時(shí)集箱異物清理,清理時(shí)應(yīng)兼顧上游出口集箱的異物檢查與清理。 哈鍋產(chǎn)超超臨界鍋爐水冷壁結(jié)垢堵塞也很普遍,在化學(xué)水處理方式不當(dāng)時(shí),所有鍋爐無(wú)一例外產(chǎn)生。處理方法進(jìn)行給水加氧處理,控制給水出口Fe2+離子濃度。 (3)頂棚密封不嚴(yán) 哈鍋產(chǎn)超超臨界鍋爐頂棚密封采用澆鑄密封,換熱管懸吊在受熱面集箱上,或者個(gè)別管伸出懸吊,換熱管與頂棚間存在自由運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)行中由于換熱管屏晃動(dòng)等,澆鑄密封很容易破壞,導(dǎo)致?tīng)t頂密封包內(nèi)嚴(yán)重積灰,頂棚處存在煙氣走廊;爐膛壓力控制較高時(shí)漏煙氣嚴(yán)重,控制較低時(shí)爐膛漏風(fēng)較大;爐內(nèi)換熱管屏的晃動(dòng)傳遞到爐外,是造成異種鋼接頭開(kāi)裂的重要原因;其它如高再中間彎頭懸吊管定位塊焊縫開(kāi)裂,也與這種密封方式引起的懸吊設(shè)置有關(guān)。 處理方式:采用耐高溫的柔性澆鑄料密封??梢悦黠@改善爐頂小包內(nèi)的積灰,但不能消除爐內(nèi)晃動(dòng)等傳遞至爐外的缺陷。 (4)水冷壁冷灰斗角部密封焊縫開(kāi)裂 鍋爐水冷壁冷灰斗角部密封焊縫開(kāi)裂普遍,快的在一年左右發(fā)生,慢的在3~4年后發(fā)生。原因?yàn)槔浠叶非昂髩樾逼陆Y(jié)構(gòu),側(cè)墻為垂直結(jié)構(gòu),在角部前后墻與側(cè)墻水冷壁折彎至下集箱處產(chǎn)生較明顯的三角形密封鰭片。由于存在膨脹量與膨脹方向上的差異,導(dǎo)致密封焊縫容易產(chǎn)生裂紋,發(fā)展到母材形成泄漏。 對(duì)鍋爐的損害在于不及時(shí)發(fā)現(xiàn)裂紋及開(kāi)裂,會(huì)導(dǎo)致角部區(qū)水冷壁管泄漏,并吹損前后墻及側(cè)墻水冷壁,引起相隔較遠(yuǎn)的水冷壁管同時(shí)出現(xiàn)中間集箱下部水冷壁管過(guò)熱爆管。 (5) 燃燒器燒損 哈鍋超超臨界鍋爐燃燒器出現(xiàn)嚴(yán)重的燒損現(xiàn)象,濃淡相燃燒器都發(fā)生過(guò)燒損。有些廠集中在淡相,有些廠集中在濃相。燒損的主要原因是燃煤黏結(jié)性較強(qiáng),易在燃燒器噴嘴體內(nèi)沉積;同時(shí)燃煤揮發(fā)分較高,發(fā)熱量較高,積粉容易發(fā)生自燃;煤灰灰熔點(diǎn)較低,自燃的煤粉易結(jié)焦或在燃燒器噴口結(jié)焦;燃燒器設(shè)計(jì)不合理,噴嘴體存在渦流區(qū),易發(fā)生煤粉沉積;燃燒器分濃淡相,一相堵塞時(shí)并不能提高堵塞區(qū)域的局部風(fēng)速,無(wú)法起到積粉自吹掃的作用;制粉系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)磨出口風(fēng)量與風(fēng)溫都較低,對(duì)黏結(jié)性較強(qiáng)的煤粉易產(chǎn)生沉積;制粉系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段不夠,無(wú)法及時(shí)監(jiān)測(cè)到煤粉沉積、自燃,無(wú)法及早發(fā)現(xiàn)引起燒損擴(kuò)大。 處理方式:適當(dāng)增加一次風(fēng)速,加強(qiáng)一次風(fēng)噴嘴處壁溫監(jiān)測(cè)。 燃燒器還存在一次風(fēng)管與二次風(fēng)箱接口法蘭根部開(kāi)裂問(wèn)題。原因是法蘭根部進(jìn)行了加工,導(dǎo)致根部應(yīng)力集中、根部強(qiáng)度低導(dǎo)致開(kāi)裂。 處理方式對(duì)法蘭根部進(jìn)行加強(qiáng)。 2.4. 東鍋產(chǎn)超(超)臨界鍋爐 東鍋超臨界與超超臨界鍋爐都為引進(jìn)日立-巴布科克技術(shù)生產(chǎn),其缺陷基本一致。主要有: (1) 高溫腐蝕 高溫腐蝕程度較哈鍋產(chǎn)超臨界鍋爐輕,但在摻燒高硫煤時(shí)也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重地腐蝕減薄。 (2) 節(jié)流孔堵塞 東鍋產(chǎn)超(超)臨界鍋爐的屏過(guò)、高過(guò)設(shè)計(jì)有節(jié)流孔調(diào)整換熱管內(nèi)冷卻蒸汽流量與煙氣熱負(fù)荷匹配,達(dá)到縮小換熱管壁溫分布偏差的目的。早期鍋爐發(fā)生的主要問(wèn)題也是節(jié)流孔堵塞問(wèn)題。但其節(jié)流孔一般設(shè)置在進(jìn)口集箱開(kāi)孔處,雜物堵塞程度沒(méi)有哈鍋產(chǎn)鍋爐嚴(yán)重,但存在堵塞雜物在集箱內(nèi)竄動(dòng)問(wèn)題。 處理方式與前一致。 (3) 大屏壁溫分布偏差大 東鍋產(chǎn)超(超)臨界鍋爐的屏式過(guò)熱器僅設(shè)計(jì)一級(jí)受熱面、吸熱面積較大,單級(jí)受熱面溫升較大;且屏式受熱面以吸收煙氣輻射換熱為主,換熱管間吸熱偏差較大,依靠節(jié)流孔很難將壁溫偏差控制在較小水平;鍋爐負(fù)荷變化時(shí),輻射傳熱的比例存在明顯的變化,在低負(fù)荷時(shí)輻射換熱比例明顯增加。這些都導(dǎo)致屏過(guò)出口壁溫存在較大的偏差,屏式過(guò)熱器壁溫偏差過(guò)大是東鍋產(chǎn)超(超)臨界鍋爐的主要缺陷。當(dāng)鍋爐爐膛偏低時(shí),會(huì)導(dǎo)致屏過(guò)吸熱偏多,鍋爐減溫水流量偏大,導(dǎo)致屏過(guò)出口汽溫難以控制,出口壁溫容易產(chǎn)生超溫。 處理方式設(shè)計(jì)時(shí)確定合適的爐膛高度,減少運(yùn)行時(shí)減溫水流量,減少屏過(guò)吸熱比例;調(diào)整燃燒器配風(fēng),與煤粉量匹配,消除爐膛出口局部煙氣O2濃度較低、煙溫較高及壁溫較高的狀況;加強(qiáng)爐膛吹灰,增加水冷壁吸熱,降低爐膛出口煙氣溫度;控制屏過(guò)出口汽溫在合適水平,減少二級(jí)減溫水流量。 (4) 出口CO濃度偏高 東鍋產(chǎn)超(超)臨界鍋爐燃燒器為HT-NR3煤粉燃燒器,鍋爐降低NOx濃度的性能較好,爐膛結(jié)焦與高溫腐蝕都不太嚴(yán)重。但缺點(diǎn)是爐膛出口煙氣O2濃度偏低時(shí)容易出現(xiàn)CO濃度偏高的狀況,有時(shí)空預(yù)器進(jìn)口煙氣CO濃度達(dá)到幾千上萬(wàn)ppm的水平。一旦CO濃度超過(guò)2000ppm,其引起的不完全燃燒損失與飛灰含碳未燃盡損失相當(dāng)。 處理方式是適當(dāng)提高爐膛出口煙氣O2濃度。 2.5 上鍋產(chǎn)超(超)臨界“∏”型鍋爐 上海產(chǎn)600MW級(jí)超超臨界鍋爐江蘇僅安裝4臺(tái),與超臨界鍋爐爐型較相近,僅過(guò)熱器布置存在差異。其性能表現(xiàn)好。存在的主要問(wèn)題為: (1) 二側(cè)再熱汽溫偏差 高溫再熱器出口汽溫二側(cè)存在較明顯地偏差,低溫再熱器與高溫再熱器吸熱偏差在經(jīng)過(guò)交叉后出現(xiàn)重疊,增大了高溫再熱器出口汽溫偏差,經(jīng)過(guò)多輪的燃燒調(diào)整,對(duì)再熱器出口汽溫偏差雖有降低,但高再二側(cè)汽溫偏差仍在10℃以上,低再吸熱偏差使得二側(cè)出口汽溫偏差約10℃ 。 處理方式,目前采取優(yōu)化吹灰的方式,對(duì)高再吸熱較大的一側(cè)屏過(guò)、高過(guò)少吹灰,對(duì)吸熱少的一側(cè)高再多吹灰;對(duì)低再可以布置聲波吹灰器,對(duì)吸熱少的一側(cè)多吹灰。長(zhǎng)久可以在掌握高再出口壁溫分布后,優(yōu)化換熱管選材來(lái)被動(dòng)接受。 上鍋產(chǎn)超臨界鍋爐安裝較多,運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),缺陷暴露較清楚。主要有: (1) 內(nèi)壁氧化皮大面積脫落 (2) 高過(guò)進(jìn)口集箱出口T23鋼接頭焊縫開(kāi)裂 末級(jí)過(guò)熱器進(jìn)口集箱的短管對(duì)接焊縫開(kāi)裂多,多次出現(xiàn)泄漏;多臺(tái)鍋爐在大小修時(shí)對(duì)T23鋼接頭進(jìn)行大范圍割掉重焊,發(fā)現(xiàn)裂紋的比例較高,有的一次處理焊縫多達(dá)百個(gè)以上;在處理后有的焊縫重新開(kāi)裂。 原因?yàn)椋?/p> T23材料焊接工藝不成熟,存在焊接缺陷;管系剛度較強(qiáng),膨脹不暢,強(qiáng)制對(duì)口等。 處理:加強(qiáng)焊縫檢查,及早發(fā)現(xiàn)裂紋并進(jìn)行處理;重新焊接時(shí)嚴(yán)格按制造廠T23焊接工藝控制;有的對(duì)進(jìn)口集箱進(jìn)行改造,取消T23材料。 (3) 水冷壁下集箱出口鼻型彎寬鰭片裂紋 配水沖渣系統(tǒng)的鍋爐在投產(chǎn)早期造成多次爆管。原因?yàn)椋涸驗(yàn)樗疀_渣系統(tǒng)出現(xiàn)堆渣,高溫渣烘烤落渣口下部;寬鰭片冷卻差,與水冷壁管存在較大的膨脹差;焊接不合理,存在單面焊、焊接端部不收口等。 處理措施:優(yōu)化焊接工藝,避免單面焊、焊接端部不收口;在寬鰭片上開(kāi)膨脹吸收槽,端部打止裂孔;采用耐火澆鑄料對(duì)落渣口下部覆蓋等。已基本消除。 (4) 大風(fēng)箱角部密封焊開(kāi)裂 大風(fēng)箱角部密封與水冷壁管焊接處多次出現(xiàn)裂紋,發(fā)生過(guò)泄漏。在每個(gè)電廠同類(lèi)型鍋爐都發(fā)生,包括上鍋產(chǎn)300MW級(jí)、135MW級(jí)鍋爐也有發(fā)生。原因是由于水冷壁與風(fēng)箱膨脹差引起的應(yīng)力在風(fēng)箱角部集中,大風(fēng)箱角部存在立板與支撐梁等剛性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)不變形,導(dǎo)致膨脹由焊縫吸收。 處理:在角部水冷壁焊接覆板,風(fēng)箱角部不與水冷壁管直接焊接;在角部焊縫處對(duì)立板、支撐梁開(kāi)槽,吸收膨脹差。 (5) 再熱管道水壓試驗(yàn)堵閥裂紋 此問(wèn)題在各型鍋爐都存在,只要是鑄造的水壓試驗(yàn)堵閥都存在。上鍋產(chǎn)超臨界鍋爐最先暴露熱再堵閥裂紋,目前冷再堵閥,包括300MW級(jí)水壓試驗(yàn)堵閥都發(fā)現(xiàn)了較深裂紋問(wèn)題。原因是水壓試驗(yàn)堵閥屬于厚壁結(jié)構(gòu),鑄造件存在組織不均勻,存在氣孔等缺陷,再熱器溫度變化較快,引起原缺陷發(fā)展,裂紋深度較深。 處理:加強(qiáng)檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷,進(jìn)行打磨、挖補(bǔ)、補(bǔ)焊處理;部分電廠取消再熱管道水壓試驗(yàn)堵閥。 。 2.6. 哈鍋產(chǎn)超臨界鍋爐 哈鍋產(chǎn)超臨界鍋爐問(wèn)題暴露充分,缺陷多。主要有: (1) 高溫腐蝕 (2) 異物堵塞 (3) 異種鋼接頭開(kāi)裂 存在于屏過(guò)、高過(guò)與高再,2009年發(fā)生因異種鋼接頭開(kāi)裂引起的異常停爐5次以上。引起異種鋼接頭開(kāi)裂的原因在于其安裝位置不合適,異種鋼焊縫布置在爐內(nèi)僅靠頂棚區(qū)域,一般距頂棚在50mm以?xún)?nèi)。受熱面在爐內(nèi)晃動(dòng)或啟停過(guò)程中膨脹變形時(shí)在換熱管根部產(chǎn)生的應(yīng)變最大,既在頂棚根部產(chǎn)生的應(yīng)變最大;由于異種鋼焊縫相對(duì)較硬,剛度大變形能力差,會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中,承受較大的附加應(yīng)力和附加交變應(yīng)力;而異種鋼焊縫強(qiáng)度低,在應(yīng)力較大或交變應(yīng)力存在時(shí)容易產(chǎn)生裂紋;裂紋產(chǎn)生后發(fā)展也快, 在較短的運(yùn)行時(shí)間就產(chǎn)生開(kāi)裂。 處理:將異種鋼接頭移至爐外頂棚上。已消除。 (4) 再熱器壁溫偏高 再熱器布置存在缺陷,低再換熱管與高再換熱管直接連接,導(dǎo)致高溫再熱器出口壁溫分布偏差很大,部分管在600℃以上,少部分管在615℃以上,個(gè)別管甚至達(dá)到630℃。 換熱管老化快,內(nèi)壁氧化皮生長(zhǎng)速率快,在投產(chǎn)不長(zhǎng)時(shí)間就出現(xiàn)大面積換管。 處理:加強(qiáng)高溫再熱器出口壁溫監(jiān)視,掌握壁溫分布狀況;對(duì)受熱面進(jìn)行優(yōu)化,減少壁溫高的換熱管吸熱面積;對(duì)吸熱多的換熱管升級(jí)換熱管材料。 (5)排煙溫度高 排煙溫度高在多型鍋爐上都存在,但哈鍋產(chǎn)超臨界鍋爐普遍,偏高程度較大。江蘇投產(chǎn)的鍋爐上都存在。 原因是再熱器受熱面吸熱偏多,導(dǎo)致低再側(cè)煙氣擋板開(kāi)度很小,省煤器出口煙溫偏高;空預(yù)器受熱面偏少,吸熱不足引起排煙溫度偏高;制粉系統(tǒng)摻冷風(fēng)偏多,通過(guò)空預(yù)器的冷卻空氣流量少。 處理措施:優(yōu)化磨煤機(jī)出口風(fēng)溫控制,減少摻冷風(fēng);空預(yù)器反轉(zhuǎn),降低熱一次風(fēng)溫度;增加省煤器吸熱面積改造;增加空預(yù)器吸熱面積改造。 2.7 余熱鍋爐 (1)余熱鍋爐低壓蒸發(fā)器出口管腐蝕減薄 循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐的低壓蒸發(fā)器換熱管出口直管或彎頭處減薄嚴(yán)重,減薄處存在明顯地分界面。減薄的原因?yàn)榍治g腐蝕,存在不穩(wěn)定蒸發(fā)導(dǎo)致的汽蝕與不穩(wěn)定流動(dòng)產(chǎn)生的流動(dòng)加速腐蝕。導(dǎo)致腐蝕過(guò)快的原因有,低壓汽包內(nèi)爐水pH值控制過(guò)低,換熱管腐蝕快;運(yùn)行時(shí)低溫汽包內(nèi)水無(wú)欠焓,低溫蒸發(fā)器管內(nèi)流動(dòng)不穩(wěn)定。導(dǎo)致低溫汽包內(nèi)水無(wú)欠焓的因素有低溫汽包同時(shí)為除氧器,汽包內(nèi)水被加熱到飽和狀態(tài);余熱鍋爐低溫省煤器出口水溫高,處于低壓汽包飽和溫度之上,原因有上游受熱面吸熱偏少,存在煙氣走廊等;排煙溫度偏低,低于設(shè)計(jì)水平,電廠為提高熱利用率而不采用再循環(huán)泵調(diào)節(jié)。低溫省煤器出口水溫過(guò)高除導(dǎo)致低壓蒸發(fā)器換熱管侵蝕腐蝕減薄外,省煤器出口水溫高導(dǎo)致調(diào)壓閥出口快速蒸發(fā),導(dǎo)致管道侵蝕腐蝕;排煙溫度過(guò)低帶來(lái)低溫省煤器外壁腐蝕,影響低溫省煤器壽命。 處理:盡量提高低壓汽包內(nèi)爐水pH值,使之接近水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的上限,降低腐蝕速率;對(duì)上游換熱器換熱加強(qiáng)管理,吸熱與煙氣溫降達(dá)到設(shè)計(jì)水平;做好煙道密封、減少漏煙量,減少低溫省煤器吸熱;利用再循環(huán)泵調(diào)節(jié)低溫省煤器進(jìn)口水溫,減少傳熱溫差,減少低溫省煤器吸熱,使得低溫省煤器出口水溫與低壓汽包壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度稍低,提高低壓蒸發(fā)器流動(dòng)穩(wěn)定性;將低壓蒸發(fā)器前部換熱管更換為15CrMoG或12Cr1MoVG等低合金鋼材料。 ~ END~
|
|
|
來(lái)自: 福州電校焊接班 > 《待分類(lèi)》