屏式过热器泄漏的原因分析及防止对策.docx

唐山西郊热电厂2 号锅炉屏式过热器泄漏的原因分析及防止对策 唐山华润热电有限公司 郝国平 摘要：火力发电厂燃煤锅炉的“四管”泄漏，是影响机组运行的安全和经济性的主 要问题，同时也是锅炉机组运行中多发的问题有效的控制和预防锅炉的“四管” 泄漏，将对提高火力发电厂运行的安全可靠性，降低机组启停过程中的物质消耗， 提高机组运行的经济性具有非常重要的意义本文以唐山西郊电厂 2 号锅炉的屏 式过热器泄漏为例，分析设备事故发生的原因及采取的对策，以使其能够长期安 全稳定的运行关键词：过热器，泄漏，原因分析，防止对策1、 事故简介：唐山西郊热电厂 2号锅炉是无锡锅炉厂制造的高温高压自然循环煤粉锅炉， 型号UG-220/9.81-M3,制造时间1997年5月，投运日期1998年12月，该炉 的过热器系统由顶棚--包覆过热器、平时过热器、低温对流过热器、高温对流过 热器组成，屏式过热器为10管圈双流程，管排外3圈材料为“钢102”，其余管 材为12Cr1MoVG蒸汽在屏前和高温对流过热器冷热段间进行两次交叉，以降 低管间热偏差2001 年 5 月 1 日早晨，运行人员接班检查时，听到炉内有泄漏声音，随即 停炉，检查为屏式过热器左数第三管屏的后数第六管圈炉后背风侧下部弯管外弧 泄漏，此时锅炉累计运行时间为 13200小时。

爆口形态此次泄漏的管子爆口，边缘粗糙，张口狭小，管壁无明显减薄，呈典型的 脆性断裂（见图片）从爆口形态分析，可以定性造成该管爆破泄漏的原因应为该管在运行中管壁长期超温所至2、原因分析造成管壁长期超温主要因素有：1. 管子外部工作条件恶劣该部位处于炉膛折焰角鼻尖处，该处烟气扰动剧 烈，传热系数较高传热较强2. 错用材料泄漏管圈错用钢材，造成该管圈管壁的工作温度高于材料允许 的工作温度3. 管内工质流量低管屏中，各管圈流阻相差较大，流动阻力大的该管圈内， 蒸汽的质量流速偏低，管壁得不到足够冷却针对上面造成管壁长期超温的主要因素，采用逐条排除的方法，对事故原 因进行确定首先对发生泄漏管屏的其它管圈和该管屏左右侧各两片管屏得同一部位所 有管子，用游标卡尺测量管子蠕胀情况，结果除泄漏管外，其它管子没有异常发 生，排除了由于管子外部工作条件恶劣造成爆破泄漏的可能其次，对爆破管的材质进行分析，结果管子材质与设计相符为 12Cr1MoVG， 排除了错用钢材的可能至此，可以肯定造成管壁长期超温的原因为管内流动阻力过大，蒸汽质量 流速低，对管壁的冷去能力不足造成的管子爆破泄漏引起管内流动阻力过大的 因素有三个：⑴ 锅炉吹管不彻底，炉管内壁附着物运行中脱落，沉积在过热器 底部弯管处，造成管内通流面积减小；⑵ 管子对接焊缝质量不好，内壁存在大 的焊瘤，造成管内通流面积减小；⑶ 联箱内有“眼镜片”（联箱钻孔加工时的内 壁薄片）或存在其它异物。

为确定产生管阻的原因，将泄漏管圈在炉顶棚下第一 道对接焊缝处割下，进行通球试验，检查没有发现管内存在异物和焊瘤因此可 以肯定在泄漏的屏式过热器联箱内存有异物为查明联箱内异物种类及异物的位 置，将工业内窥镜在炉内炉管伸入到联箱内检查发现，联箱内存在一个超级“眼 镜 片 ”， 该 “ 眼 镜 片 ” 为 联 箱 手 孔 处 管 壁 （ 见 图 片 ），开孔时将铣下的联箱壁遗留在了联箱内部，该遗留物将爆破管的管口堵住了1/3，该管的通流面积比其它管子减少了 2/3 因此造成了该管管壁长期超温，最后导致爆破泄漏3、防止屏式过热器爆管的对策：1. 设备在合同谈判中要明确设备监造、检验的相关内容，明确设备制造中 的 W 点和 H 点2. 设备制造过程中严格执行原电力工业部、机械工业部文件电办［1995］对号 （关于印发《大型电力设备质量监造暂行规定》、《驻大型电力设备制造厂总代表 组工作条例》的通知）和国家发改委发布的《电站锅炉压力容器检验规程》（DL647 －2004）规定，做好设备制造的监造和出厂前的检验、试验3. 锅炉吹管时，严格执行打靶标准，保证靶痕符合规定4. 运行中，要保证合理的二次风率，防止炉膛内 C0 气体浓度过高，造成炉 内结焦，炉膛出口烟温过高，造成管壁超温。

5. 运行中要避免长时间超负荷运行，防止炉膛温度过高6. 运行中，要及时调整四角配风，防止火焰偏斜7. 磨煤机停运后，要保证上排二次风量，防止火焰中心上移8. 加强检修中的防爆检查工作，定期进行管子蠕胀测量，对蠕胀超标管及时 更换9. 底部捞渣机船体、渣井水封槽处严禁断水，防止底部大量漏风，造成火焰中 心提高10. 按《特种设备安全监察条例》和《电站锅炉压力容器检验规程》（DL647 — 2004）的规定，做好设备的定期检验工作通过从设备的招投标、工程建设到运行维修全方位的管理，对减少锅炉“四 管”的泄漏，提高锅炉运行的安全经济性具有非常重要的意义参考文献1、《锅炉规程标准汇编》能源部安全环保司2、《电站高温高压部件失效分析》华北电力科学研究院 蔡文河3、《火力发电厂高压锅炉设备及运行》水利电力出版社作者简介： 郝国平：工程师，曾在华北电管局唐山发电总厂、中美合资唐山赛德热电有限公司、华 润电力唐山华润热电有限公司任锅炉检修专责工程师、机械维修工程师和安全与环保工程师 等职，从事锅炉、汽轮机、除灰和输煤设备以及化学制水设备的维修管理，金属技术监督和 特种设备的安全技术管理等现在唐山华润热电有限公司从事基建项目管理工作。