我厂锅炉屏式过热器、高温过热器和高温再热器炉内受热面管材为TP347H、SA213-T91,机组长周期运行后炉管内壁高温氧化皮加厚是不可避免的,如管壁超温,则氧化皮的生成呈现加速趋势,由于高温氧化皮与基体有着不同的热膨胀系数,在机组长周期运行后的停运过程中,若炉管温降过快,可能会出现大量氧化皮脱落的现象,锅炉再次启动时易堵塞爆管,氧化皮脱落除与管材有关外,与启停机和正常运行的操作也有着很大的关系,为防止氧化皮大量脱落堆积造成锅炉爆管,提高机组的安全经济性,特制定本措施
升温升压速度过快会导致氧化皮的大量脱落,造成受热面过热爆管,因此,启动过程中应严格控制升温升压速度:
1. 机组冷态启动过程中,严格控制蒸汽温度温升速率,锅炉点火起压后,应逐步开大汽机旁路以对过热器和再热器进行冷却,分离器出口温度低于100℃时控制主、再热蒸汽温度变化率不超过1.1℃/min,汽轮机冲转前不超过1.5℃/min,主汽压升压速率不大于0.074MPa/min,汽机冲转前一般不建议开启一、二级减温水,当主汽温度过高超过冲转参数,必须开启过热器减温水时,操作减温水门应逐步开大,控制减温后温降率不超过2℃/min,如汽机冲转后开启一、二级减温水或再热减温水,也要逐步开大,防止减温器后温度突降。
2. 点火初期,燃料量应逐步投入,要控制总燃料量不超过20T/h,保证炉膛出口烟温不超过538℃,当高低旁开启后,蒸汽流量建立起来后,可逐步加大燃料量,烟气温度逐步升高至538℃后,退出炉膛出口烟温探针。
3. 点火前,锅炉后烟井集箱疏水阀,过热器一、二级减温水疏水阀,低温再热器入口集箱疏水阀必须开启,以便于升温升压过程中将蛇形管内积水及时排尽,主蒸汽压力达到0.5MPa,关闭疏水阀。
4. 机组启动过程中严格监视各受热面金属壁温及偏差情况,控制各金属管壁温度不超限,发现任一点壁温超过限额或异常升高时应暂停升温升压,待温度调整稳定正常后再继续升温升压。当机组负荷加至330MW后对水冷壁、高过和高再壁温测点进行一次全面检查,检查无异常后方可继续增加负荷。
5. 在热态启动过程中,为防止受热面金属温度降低,锅炉的风烟系统要与其它系统同步启动,烟风系统启动后控制总风量为35%对炉膛进行吹扫,炉膛吹扫结束后立即点火,点火后要尽快增加燃料量,防止受热面金属温度降低。
正常运行中,氧化皮产生是不可避免的,但产生的速度与管壁温度有关,管壁温度越高,氧化皮产生的速度越快,因此,运行人员要严格控制受热面管壁温度不超温,由于管壁温度测点有限,运行人员还要控制好受热面出口蒸汽温度,具体措施为:
1. 正常运行时严格控制各管壁温度不超过规定值。
2. 正常运行时严格控制主蒸汽温度不超过571℃,再热蒸汽温度不超过569℃,两侧汽温偏差小于10℃。
3. 机组运行中正常升降负荷时控制负荷变化速率不超过10MW/min,注意监视主汽温、再热汽温不超过规定值,受热面各管壁金属温度在规定范围内,如由于升降负荷的扰动造成主再热汽温或壁温超限,则要适当降低降低机组的升降负荷速率或暂停升降负荷,待温度调整稳定后继续进行升降负荷变动操作。
4. 严格控制高温过热器、高温再热器管壁温度不超限,受热面蒸汽温度的控制要服从金属温度的要求,发现有任一点壁温超过限额时应降低蒸汽温度运行,待原因查明处理正常和管壁金属温度均不超限后再恢复正常汽温运行。
5. 正常运行中过热器一、二级减温水和燃烧器摆角应处于合适的中间位置,再热器事故减温水应处于良好的备用状态,防止炉膛热负荷扰动时受热面超温。正常运行时注意尽量避免减温水量大幅波动,防止减温器后温度突升、突降造成氧化皮脱落。
6. 加强运行过程中锅炉受热面金属温度的监督,发现受热面金属温度测点故障时及时联系处理,值班员要对受热面金属壁温异常变化情况进行分析并汇报专业。
7. 低负荷吹灰时,要提前控制过热度,吹灰时若发现各部管段壁温上升时,应进行间断吹灰,待壁温呈下降趋势逐渐恢复正常后再进行吹灰。
8. 发生受热面泄漏时,必须立即停机处理。
统计表明,氧化皮一般更容易在降温过程中发生剥落,在350℃附近发生剧烈剥落。由于停炉过程及停炉后的冷却对氧化皮的脱落有重大影响,因此,要控制好降负荷和降温降压速度,具体措施为:
1. 机组正常停机不采用滑停方式,特殊情况下须经部门同意方可采用滑参数停运方式,滑参数停炉主汽温目标值最低控制在400℃,防止在低负荷区域过热器进水、各受热面进出口汽温突变使氧化皮剥落。
2. 锅炉停炉过程中需要走空煤仓时,在停机后期低负荷阶段由于燃料量波动极易引起汽温大幅度波动,停炉时应特别注意煤仓煤位。
3. 机组正常停运和滑停过程中控制主、再热蒸汽温降速度:<1.0℃/min,主蒸汽压降速度:<0.10MPa/min;特别注意一、二级减温水和再热减温后温度,避免减温后汽温降低过多使蒸汽带水,操作减温水门应缓慢,控制减温后蒸汽温度变化率不超过2℃/min。
4. 正常停炉或故障紧急停炉时,锅炉熄火并保持1000t/h风量通风吹扫5分钟后,停运送、引风机,关闭送、引风机出入口挡板,关闭高低压旁路阀,关闭锅炉上水总门,关闭汽水系统各疏放水门,进行闷炉。为防止温度突降,禁止保留油枪维持燃烧。
5. 闷炉16小时后,开启送、引风机出入口挡板,开启送风机和引风机动叶,锅炉进行自然通风冷却。期间汽水分离器压力达到1.0MPa,汽水分离器入口水温<200℃时,关闭送、引风机出入口挡板,进行锅炉水冷壁和省煤器带压放水,放水期间严禁通风冷却。汽水分离器压力降至0.2MPa时开启省煤器、水冷壁、过热器、再热器排空气门。排出系统内水汽。检查锅炉水冷壁和省煤器放水完毕并排水汽2小时后,再关闭汽水系统各排空气门和放水门,开启送、引风机出入口挡板进行自然通风。
6. 自然通风冷却12小时后(锅炉放水时间不计算在内,但包括锅炉放水前的自然通风时间),若需进行炉内强制通风冷却,征得专业同意后启动一台引风机运行,开启送风机动叶,调整炉膛负压控制烟气温降率在1℃/min左右,控制过热器、再热器壁温温降率不大于1℃/min。
1. 部件范围及数量
部件名称 | 屏数 | 弯头总数 | 管屏材质 | 奥氏体不锈钢材质弯头数量 |
末级过热器管屏 (前后屏布置) | 86 | 4300 | TP347H T91 T23 | 172 |
末级再热器管屏 | 35 | 1260 | TP347H TP304H T91 T23 | 210 |
后屏过热器管屏 | 21 | 981 | TP347H T91 T23 | 126 |
分隔屏管屏 | 6 | 864 | T91 12Cr1MoVG | 0 |
合计 | 7405 | 508 |
2. 检测方法及割管清理标准
1) 检测位置见下图1,包括弯头外弧面、内弧面、侧面和弯头水平段的直管(约300mm范围)。
弯头检测位置示意图
2) 奥氏体不锈钢材质弯头区域管内氧化物脱落堆积检测方法采用电磁无损检测方法或射线无损检测方法。
3) 其余材质弯头区域管内氧化物脱落堆积检测方法采用射线无损检测方法。
4) 依据国内统一的割管标准执行:弯头堵塞横截面积三分之一及以上均需割管。
3. 检测工作可行性
1) 利用每次年度检修时机,对奥氏体不锈钢材质弯头区域管内氧化物脱落堆积,采用100%电磁无损检测方法进行检测。
2) 利用每次年度检修时机,对其余材质弯头区域管内氧化物脱落堆积,采用射线无损检测方法按下表比例进行抽查检测。
部件名称 | 弯头总数 | 管屏材质 | 抽查比例 | 备注 |
末级过热器管屏 | 4128 | T91 T23 | 5% | 抽查范围超过30%存在超标,再增加总数的5%检测 |
末级再热器管屏 | 1050 | T91 T23 | 5% | |
后屏过热器管屏 | 855 | T91 T23 | 10% | 抽查范围超过30%存在超标,再增加总数的10%检测 |
分隔屏管屏 | 864 | T91 12Cr1MoVG | 10% |
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