大容量超临界机组锅炉防爆管措施

1、新建超临界机组锅炉预防爆管措施探讨赵红民1 王 立1 任广印1 李精保1（1、鹤壁丰鹤发电有限责任公司 鹤壁市新风路1号 458008）摘要：本文通过对新建600MW超临界机组基建及试生产期间机组连续稳定运行所积累总结的经验，简要介绍了在安装试运行期间为防止锅炉爆管泄漏应采取的一些措施，与大家共同探讨，以便更有效的预防锅炉发生爆管泄漏。关键词： 600MW超临界机组 锅炉 四管爆管泄漏 预防措施一、引言随着制造技术的不断成熟，600MW及以上超临界机组正成为国内电站建设的主流。而超临界变压直流锅炉的压力、温度等参数都很高，运行中很容易发生爆管泄漏。特别是新建机组，在调试试运期间，机组各系统很不

2、稳定，更容易发生爆管泄漏，影响着电厂的安全经济运行。从国内近年来新投产的600MW超临界机组情况看，在试运期间大部分都发生过爆管泄漏，有的连续爆管多次，造成了很大的经济损失。从管子破口特征分析，大部分爆破口较大，呈尖锐喇叭形，割口检查发现有制造、安装时留下的铁屑、钢球、水压堵头等杂物，给机组运行留下了安全隐患。二、机组概况鹤壁丰鹤发电有限责任公司2×600MW超临界机组于2005年9月30日开工建设，2007年底实现双机投产，从并网发电到完成168h试运行各用时18天、12天，至今已安全运行300多天，期间未发生过一次锅炉“四管”爆漏事故。装设的两台锅炉是东方锅炉厂生产的DG1900

3、/25.4-1型超临界变压直流本生锅炉，一次再热、单炉膛、尾部双烟道、采用挡板调节再热汽温、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构型锅炉。锅炉的主要参数如下： 名 称单位B-MCRT-MCRBRL过热蒸汽流量t/h19051814.051814.05过热器出口蒸汽压力MPa(g)25.425.2925.29过热器出口蒸汽温度571571571再热蒸汽流量t/h1559.21489.81480.66再热器进口蒸汽压力MPa(g)4.734.524.49再热器出口蒸汽压力MPa(g)4.544.344.3再热器进口蒸汽温度325321320再热器出口蒸汽温度569569569省煤器进口

4、给水温度288285284燃烧器为BHDB公司生产的HT-NR3型煤粉燃烧器，燃烧方式采用前后墙对冲燃烧，24只HTNR3燃烧器分三层布置在炉膛前后墙上。 过热系统采用两级喷水减温：低温过热器至屏式过热器间布置有一级喷水减温器，屏式过热器至高温过热器间布置有二级喷水减温器；再热蒸汽温度的调节通过位于省煤器和低温再热器后方的烟气调节挡板进行控制,在低温再热器出口管道上布置再热器微调喷水减温器作为事故状态下的调节手段。三、锅炉四管爆管泄漏的原因分析1、受热面管内异物引起爆管泄漏锅炉受热面管子内部有异物，运行中造成管子堵塞，管内蒸汽流量小，管子长时间超温过烧，导致过热胀粗、鼓包，最终材质劣化发生爆管

5、泄漏。导致管子内部有异物的主要原因是由于各主机设备厂任务饱满，特别是锅炉设备，外委部件较多，制造水平良莠不齐，造成了设备出厂质量存在很多缺陷，集箱内部锈皮和杂物太多，有的内部有一层坚硬的氧化皮。如果安装过程中没有有效的处理，留在了设备内部，在以后的运行中很可能堵塞管子，特别是屏过、高过及高再等部位，温度、压力都很高，很容易引起爆管泄漏。而且现在的电站工程工期紧、任务重，设备到货不及时，施工单位为了抢进度而忽略质量控制，把关不严，设备内部检查、清理不彻底，都会导致设备内部异物的存在。2、受热面管子材质不良导致发生爆管泄漏锅炉厂设计时，根据锅炉各部位温度及压力情况，采用不同材质、规格的管材，对材料

6、的要求比较严格，一旦用错很容易引起管子膨胀受阻，导致管子撕裂、变形等造成泄露。由于制造、安装等单位把关不严，没有对材料进行严格的检验、检查，存在质量问题的管子（如裂纹、沙眼等）、用错材质现象都有可能存在，运行时引起爆管泄漏。3、安装质量不良，验收把关不严。对水冷壁鳍片与管子的焊缝,应无开裂、严重咬边、漏焊、假焊等情况,重点对组装的片间连接、与包覆管连接、直流炉分段引出、引入管处的嵌装短鳍片、燃烧器处短鳍片等部位的焊缝做100%外观检查。由于制造、安装等单位把关不严，不能及时发现安装遗留焊接缺陷，管子在锅炉运行过程中随着负荷、压力变化引起爆管泄漏。四、预防锅炉爆管泄漏的措施1、安装期间加强受热面

7、集箱内部检查受热面集箱内部检查传统的方法是用镜子反光检查，而东锅制造的集箱及管子内径小，有的集箱没有设计手孔，有的集箱手孔太小，手伸不进，使用镜子反光检查只能检查局部，效果不好，因此采用了先进的内窥镜进行内部检查，清晰的检查到集箱内的各个部位，保证了集箱内部的清洁。检查中发现包墙过热器、水冷壁集箱内部锈蚀、锈皮严重，全部进行了喷砂处理，保证集箱内部清理干净；发现包墙下集箱、高再进出口集箱内部有一层较硬的氧化皮，此种氧化皮在运行中多次热胀冷缩后会脱落，堵塞管口而引起爆管泄漏。考虑现场处理难度大，就及时把设备返厂处理，以保证设备内部清洁。2、加强受热面设备内部通球、清扫工作为了保证受热面设备内部的

8、清洁、畅通，施工前组织监理、施工单位观看同类机组因受热面清扫不干净引起爆管的资料短片，分析、总结引起爆管的原因及应采取的预防措施等。通过对同类型机组锅炉爆管泄漏情况进行分析，爆管主要是由于制造、安装期间质量把关不严，设备内部清理不彻底，铁霄、水压堵头、焊条、甚至通球用钢球遗留在设备内部，没有严格按要求检查验收、记录，造成了试运、生产时发生爆管泄漏。因此，在安装过程中加强了对受热面设备集箱及管子内部清扫、通球工作，监理工程师全过程旁站监督，并认真做好清扫、通球记录；钢球发放、回收由专人负责，监理工程师参与监督，保证了钢球回收与发放数量，避免遗留受热面管内。3、加强受热面设备检查和无损探伤工作由于

9、锅炉受热面设备采规格、材质种类繁多，很容易用错材料，不同的材料膨胀系数不同，易引起膨胀受阻、撕裂等，因此，施工时加强了受热面设备的检查，厂家焊口按比例进行抽检，所有合金材料全部进行光谱。检查中发现水平烟道底部水冷壁鳍片错用严重，设计为15CrMo，实际采用15CrMo 和20G混用，对所有错用的部位，大面积的返厂处理，个别部位现场处理。施工时，错用材质和焊材等现象也可能存在，因此应加强施工焊口和焊接工艺要求，所有焊口进行100%探伤检验，所有合金材料进行光谱检查。同时加强了焊接材料管理，严格控制焊接材料的使用，避免错用误用焊材，对焊缝进行外观检查，杜绝焊缝开裂、严重咬边、漏焊、假焊等现象。4、

10、锅炉酸洗、吹管后进行割管检查虽然在安装过程中加强了质量管理，但还是不能保证内部彻底清理干净，仍有一些杂物滞留在受热面，特别是锅炉酸洗及吹管后，集箱内壁热胀冷缩，残余氧化皮等容易脱落，当机组运行时这些杂质在集箱内流动积聚在管口而堵塞，引起管子超温过烧而爆管泄漏。因此，锅炉酸洗及吹管后对集箱内部进行检查是一道很重要的工序。集箱内部检查主要是从手孔或管座割开，用专用内窥镜对集箱内部进行检查，发现可疑物及时清理。割管检查需要确定检查范围，割管太多工作量大，浪费时间；太少容易遗漏，不具有代表性。因此，需要进行认真的策划，通过总结同类机组的经验教训，确定把检查重点放在受热面的各入口集箱部位，特别是屏式过热

11、器、高温过热器和高温再热器是检查的重中之重，并制定了科学合理的割管检查方案。检查手段采用专用内窥镜进行检查，可检查到内部各个管口情况。割管检查方案如下：水冷壁、省煤器入口集箱在酸洗后割管检查省煤器检查入口集箱两个手孔割开进行内部检查；水冷壁由垂直管和螺旋管圈组成，酸洗后主要对对下集箱四个端盖割开检查；过热系统和再热系统在吹管后进行割管检查。屏式过热器入口由13个分配集箱组成，每个分配集箱割一个手孔进行检查；高温过热器、高温再热器入口集箱管座处很容易堵塞，是检查的重点。由于没有手孔，只有割管检查，但不宜割口太多，采用了每隔一排管割开最外边一道口进行检查的方案，通过内窥镜可检查到周边的所有管口。由

12、于蒸汽在集箱内往中间流动冲涮，杂物主要集中到了集箱中间，堵塞的几率较大，因此在集箱中部扩大检查，高温过热器中间六排管座都割一根外管进行检查，高温再热器中间四排都割一根外管进行检查；顶棚过热器出口集箱没有手孔，因此割开两个蒸汽连接管进行检查。低温过热器及低温再热器每个入口集箱都割开手孔检查。割管检查情况如下表：序号部件名称割管位置规格材质数量1省煤器入口集箱手孔127×2215CrMo22水冷壁入口集箱端盖190.7×38SA-106C43顶棚过热器出口集箱连络管127×22SA-335P1224低温过热器入口集箱手孔127×2215CrMo25屏式过热器

13、分配集箱手孔125×22.515CrMo136高温过热器入口集箱管座50.8×945×8SA-213T91347入口集箱手孔140×3012Cr1MoV28高温再热器入口集箱管座50.8×4.512Cr1MoV449低温再热器入口集箱手孔100×1015CrMo2确定了检查范围后，就需要组织施工单位认真实施，并聘请了专业公司，利用内窥镜等先进设备，对上述部位进行了严格的检查，发现异物及时清理，有效地预防了爆管的发生。5、重点部位加装壁温检测为了更有效的预防爆管发生，在最容易引起爆管的位置增加壁温测点，以便能更及时准确发现超温位置，提前

14、进行调节燃烧方式或进行处理，可避免爆管造成的重大损失。在锅炉厂原有的壁温测点的基础上，增加如下了测点：屏过出口第7集箱48根管壁上全部加装，共48点；高过出口第29、30、31、32、33、34排管屏，每屏10根加装测点，共60点；高再出口集箱第39、40、41、42、43、44排管屏，每屏10根加装测点，共60点；考虑原有的测点，屏过出口第7分配集箱第13、36根管壁上、高过出口第32排管屏第1根管壁上、高再出口集箱第43排管屏第1根管壁上已有测点，本次实际增加164点。运行人员可随时观察到各壁温测点的运行实时数据和工况变化趋势，发现壁温超温时，能及时进行燃烧调整、给水、减温水调节，可有效地

15、控制壁温超温现象，对预防管子爆管起到了一定的作用。6、整组启动前进行整体水压试验锅炉安装完成虽然进行了超压试验，但有的部位的缺陷可能没有暴露，在吹管后，受热面各部位状况发生了一定的变化，因此，进行一次整体工作压力试验是很有必要的。在这次水压时高温再热器有一根出口管异种钢焊口处漏水，检查发现有一道裂纹，并及时进行了更换处理，保证了整组启动后试运的一次成功。7、投产后运行操作预防措施投产后在机组试运行期间，会同试验院专家进行热态燃烧调整和运行调节试验，对煤粉取样、飞灰、排烟、炉渣、运行氧量、表盘数据、热效率、燃烧方式等运行实时数据和工况变化趋势进行分析，观察壁温变化和吹灰效果，及时进行调整，更好地

16、提高机组的稳定性。利用停炉检修的时间对受热面穿墙管、悬吊管、烟气走廊、吹灰器区域、冷灰斗等处管子进行检查，重点检查管子的磨损、胀粗、弯曲、损伤等情况，对易磨损部位加装防磨装置，胀粗、弯曲的管子及时更换，必要时进行割管检查。在#1炉停炉检修时，发现前包墙上部散管有冲刷磨损迹象，及时对该部位加装防磨瓦；高过、高再个别管子变形弯曲，及时对四处弯曲变形的管子进行了更换，并对此部位出口大包全部打开检查；对水冷壁灰斗检查损伤情况等。通过必要的检查，对受热面现状有了全面的了解，及时排除爆管泄漏隐患。五、结论通过采用上述措施，针对每一阶段的特点，针对可能引起受热面爆管的各种因素采用不同的控制措施，认真检查，严

17、把质量关，尽最大可能保证机组稳定运行。鹤壁丰鹤发电有限责任公司两台DG1900/25.4-型超临界变压直流锅炉自并网发电投产至今，未发生过一次锅炉爆管泄漏事故，充分说明了采取以上举措是行之有效、切实可行的。随着机组的长期运行，会有更多的问题逐渐暴露出来，只有切实按照锅炉防磨防爆实施细则做好基础管理工作，真正将各项防磨防爆措施落到实处，不断地进行摸索、总结，才能减少乃至杜绝锅炉“四管”爆管泄漏事故，确保机组安全稳定运行。附:作者简介赵红民，男，高级工程师，从事发电厂建设与生产管理工作王 立，男，高级工程师，从事发电厂建设与生产管理工作任广印，男， 高级工程师，从事发电厂锅炉管理工作李精保，男，

18、高级工程师，从事发电厂锅炉管理工作小学常用歇后语1.八仙过海-各显神通 2.不入虎穴-焉得虎子3.蚕豆开花-黑心 4.车到山前-必有路5.打破砂锅-问到底 6.和尚打伞-无法无天7.虎落平阳-被犬欺 8.画蛇添足-多此一举9.箭在弦上-不得不发 10.井底青蛙-目光短浅11.大海捞针-没处寻 12.竹篮打水-一场空13.打开天窗-说亮话 14.船到桥头-自会直15.飞蛾扑火-自取灭亡 16.百米赛跑-分秒必争17.拔苗助长-急于求成 18.仇人相见-分外眼红19.芝麻开花-节节高 20.新官上任-三把火21.瞎子点灯-白费蜡 22.兔子尾巴-长不了23.偷鸡不成-蚀把米 24.王婆卖瓜-自卖自

19、夸25.老虎屁股- 摸不得 26.老虎拉车-谁敢27.老鼠过街-人人喊打 28.麻雀虽小-五脏俱全29.墙上茅草-随风两边倒 30.三十六计-走为上计31.塞翁失马-焉知祸福 32.壶中无酒-难留客33.丈二和尚-摸不着头脑 34.有借有还-再借不难35.猫哭耗子-假慈悲 36.铰子破皮-露了馅37.扁担挑水-一心挂了两头 38.对牛弹琴-白费劲39.八仙聚会-神聊 40.霸王敬酒-不干也得干41.板上订钉-跑不了 42.背鼓上门-讨打43.草把做灯-粗心（芯） 44.竹笋出土-节节高45.菜刀切豆腐-两面光 46.钉头碰钉子-硬碰硬47.高山上敲鼓-四面闻名（鸣） 48.铁打的公鸡-一毛不拔

20、49.关公走麦城-骄必败 50.狗咬吕洞宾-不识好人心51.鸡蛋碰石头-不自量力 52.姜太公钓鱼-愿者上钩53.脚踏西瓜皮-滑到哪里是哪里 54.孔夫子搬家-净是书55.老鼠钻风箱-两头受气 56.留得青山在-不怕没柴烧57.门缝里看人-把人看扁了 58.泥菩萨过河-自身难保59.泼出去的水-收不回 60.骑驴看唱本-走着瞧61.千里送鹅毛-礼轻情意重 62.肉包子打狗-有去无回63.山中无老虎-猴子称大王 64.司马昭之心-路人皆知65.外甥打灯笼-照旧（舅） 66.王八吃年糕-铁了心67.王小二过年-一年不如一年 68.小葱拌豆腐-一清二白69.小和尚念经-有口无心 70.周瑜打黄盖-两

21、厢情愿71.赶鸭子上架-吃力不讨好 72.擀面杖吹火- -一窍不通73.瞎子戴眼镜-装饰 74.猴子捞月亮-空忙一场75.秀才遇到兵-有理讲不清 76.三个臭皮匠-顶个诸葛亮77.黄牛追兔子-有劲使不上 78.和尚训道士-管得宽79.过年娶媳妇-双喜临门 80.聋子见哑巴-不闻不问六字短语81.铜钣上钉铆钉-一是一，二是二 82.里弄里扛竹竿-直来直去83.苦水里泡黄连-苦上加苦 84.驴唇不对马嘴-答非所问85.猪鼻子里插葱-装象 86.只许州官放火-不许百姓点灯87.猪八戒照镜子-里外不是人 88.放风筝断了线-没指望了89.池塘里的风波-大不了 90.关门掩着耗子-急（挤）死91.顶风顶

22、水划船-硬撑 92.东北的二人转-一唱一和93.东洋人戴高帽-假充大个 94.到火神庙求雨-找错了门95.鲁班门前耍斧-有眼无珠 96.老太太吃汤圆-囫囵 吞97.出太阳下暴雨-假情（晴） 98.挂羊头卖狗肉-虚情假意99.担着胡子过河-谦虚过度 100.唱歌不看曲本-离谱小学常用歇后语1.八仙过海-各显神通 2.不入虎穴-焉得虎子3.蚕豆开花-黑心 4.车到山前-必有路5.打破砂锅-问到底 6.和尚打伞-无法无天7.虎落平阳-被犬欺 8.画蛇添足-多此一举9.箭在弦上-不得不发 10.井底青蛙-目光短浅11.大海捞针-没处寻 12.竹篮打水-一场空13.打开天窗-说亮话 14.船到桥头-自会

23、直15.飞蛾扑火-自取灭亡 16.百米赛跑-分秒必争17.拔苗助长-急于求成 18.仇人相见-分外眼红19.芝麻开花-节节高 20.新官上任-三把火21.瞎子点灯-白费蜡 22.兔子尾巴-长不了23.偷鸡不成-蚀把米 24.王婆卖瓜-自卖自夸25.老虎屁股- 摸不得 26.老虎拉车-谁敢27.老鼠过街-人人喊打 28.麻雀虽小-五脏俱全29.墙上茅草-随风两边倒 30.三十六计-走为上计31.塞翁失马-焉知祸福 32.壶中无酒-难留客33.丈二和尚-摸不着头脑 34.有借有还-再借不难35.猫哭耗子-假慈悲 36.铰子破皮-露了馅37.扁担挑水-一心挂了两头 38.对牛弹琴-白费劲39.八仙聚

24、会-神聊 40.霸王敬酒-不干也得干41.板上订钉-跑不了 42.背鼓上门-讨打43.草把做灯-粗心（芯） 44.竹笋出土-节节高45.菜刀切豆腐-两面光 46.钉头碰钉子-硬碰硬47.高山上敲鼓-四面闻名（鸣） 48.铁打的公鸡-一毛不拔49.关公走麦城-骄必败 50.狗咬吕洞宾-不识好人心51.鸡蛋碰石头-不自量力 52.姜太公钓鱼-愿者上钩53.脚踏西瓜皮-滑到哪里是哪里 54.孔夫子搬家-净是书55.老鼠钻风箱-两头受气 56.留得青山在-不怕没柴烧57.门缝里看人-把人看扁了 58.泥菩萨过河-自身难保59.泼出去的水-收不回 60.骑驴看唱本-走着瞧61.千里送鹅毛-礼轻情意重 6

25、2.肉包子打狗-有去无回63.山中无老虎-猴子称大王 64.司马昭之心-路人皆知65.外甥打灯笼-照旧（舅） 66.王八吃年糕-铁了心67.王小二过年-一年不如一年 68.小葱拌豆腐-一清二白69.小和尚念经-有口无心 70.周瑜打黄盖-两厢情愿71.赶鸭子上架-吃力不讨好 72.擀面杖吹火- -一窍不通73.瞎子戴眼镜-装饰 74.猴子捞月亮-空忙一场75.秀才遇到兵-有理讲不清 76.三个臭皮匠-顶个诸葛亮77.黄牛追兔子-有劲使不上 78.和尚训道士-管得宽79.过年娶媳妇-双喜临门 80.聋子见哑巴-不闻不问六字短语81.铜钣上钉铆钉-一是一，二是二 82.里弄里扛竹竿-直来直去83.

26、苦水里泡黄连-苦上加苦 84.驴唇不对马嘴-答非所问85.猪鼻子里插葱-装象 86.只许州官放火-不许百姓点灯87.猪八戒照镜子-里外不是人 88.放风筝断了线-没指望了89.池塘里的风波-大不了 90.关门掩着耗子-急（挤）死91.顶风顶水划船-硬撑 92.东北的二人转-一唱一和93.东洋人戴高帽-假充大个 94.到火神庙求雨-找错了门95.鲁班门前耍斧-有眼无珠 96.老太太吃汤圆-囫囵 吞97.出太阳下暴雨-假情（晴） 98.挂羊头卖狗肉-虚情假意99.担着胡子过河-谦虚过度 100.唱歌不看曲本-离谱地址：河南省鹤壁市新风路1号 邮编:4580081、一块长方形的地毯28厘米，宽15厘米，求地毯的周长。 2、一根铁丝刚好围成一个长5米，宽2米的长方形，求铁丝长多少米？ 3、一个长方形操场，长80米，长比宽多20米，周长是多少米？ 4、一个长方形，它的长是10厘米，周长是36厘米，它的宽应是多少厘米？ 5、一个长方形和一个正方形的周长相等，长方形的长是12厘米，宽是6厘米，正方形的边长是多少厘米。 6、用一根多长的铁丝刚好围成边长是10厘米的正方形？7、有一块正方形的手绢边长15厘米，