1、鍋爐基本情況介紹
某發(fā)電公司5，6號(hào)600 MW鍋爐均為上海鍋爐廠設(shè)計(jì)制造，型號(hào)為SG1913/25.40-M957，型式為超臨界參數(shù)、變壓運(yùn)行、螺旋管圈直流爐、單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼架懸吊兀型結(jié)構(gòu)、露天布置的燃煤鍋爐。
額定工況及最大連續(xù)蒸發(fā)量工況下鍋爐的主要參數(shù)如表l所示。
2、鍋爐高溫過熱器爆管的檢查和處理
2.1鍋爐運(yùn)行情況
6號(hào)鍋爐于2007-05-23通過168 h試運(yùn)行，進(jìn)入生產(chǎn)階段。截至2009-07-18因高溫過熱器泄漏停運(yùn)，6號(hào)鍋爐累計(jì)運(yùn)行11 535 h。統(tǒng)計(jì)期間，6號(hào)鍋爐啟動(dòng)21次（其中冷態(tài)啟動(dòng)14次，熱態(tài)啟動(dòng)7次）；除因水冷壁制造安裝原因發(fā)生泄漏外，高溫受熱面未發(fā)生泄漏。富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
顆粒機(jī)、
木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2.2檢查情況
檢查發(fā)現(xiàn)高溫過熱器前段（按煙氣流向劃分）從甲側(cè)往乙側(cè)第6排管屏、由外往內(nèi)第10根管迎風(fēng)側(cè)有一個(gè)70mm x 56 mm的爆口，如圖1和2所示。管子材質(zhì)型號(hào)：迎風(fēng)側(cè)為T91，背風(fēng)側(cè)為T23，管徑都是∮38.1 x 8.0 mm。同時(shí)，該管向第5，4，3排管屏彎曲，吹傷吹薄第5，4，3排管屏的管子共6根。
2.3處理情況
更換泄漏管子及吹傷管子；對(duì)被蒸汽吹薄的管子進(jìn)行測(cè)厚，更換小于理論計(jì)算最小壁厚的管子。根據(jù)金屬監(jiān)督規(guī)定要求，對(duì)更換材料進(jìn)行光譜分析，保證更換材料符合要求；對(duì)T91管材采用氬弧焊打底氬氣保護(hù)焊接，同時(shí)進(jìn)行熱處理并達(dá)到探傷合格。
3、鍋爐氧化皮產(chǎn)生和脫落的原因
3.1氧化皮產(chǎn)生的原因
奧氏體不銹鋼管產(chǎn)生氧化物的主要原因是金屬的高溫氧化，氧化物的產(chǎn)生速度受到鍋爐運(yùn)行時(shí)間、水質(zhì)、運(yùn)行習(xí)慣、鍋爐構(gòu)造和其他因素的影響。根據(jù)奧氏體不銹鋼管的使用特性，在其運(yùn)行2 000 h時(shí)就會(huì)出現(xiàn)氧化物高峰期；溫度越高，高溫氧化的速度就越快，氧化物高峰期就越早出現(xiàn)，也就越容易造成氧化物運(yùn)行中大面積快速脫落，導(dǎo)致管道堵塞而爆管。
3.2氧化皮脫落的原因
蒸汽溫度在538℃以下時(shí)，鍋爐過熱器一般不會(huì)發(fā)生氧化皮脫落；而蒸汽溫度在566℃以上時(shí)，過熱器不銹鋼管內(nèi)就會(huì)發(fā)生氧化皮脫落；特別是超臨界鍋爐，氧化皮脫落更不可避免。
(1)超臨界機(jī)組正常運(yùn)行溫度(571℃)及正常運(yùn)行工況下，爐內(nèi)鋼管會(huì)一直受到高溫氧化作用、產(chǎn)生氧化皮脫落，但氧化皮都會(huì)隨著蒸汽被帶走，一般不會(huì)發(fā)生堵塞爆管的情況。
(2)超臨界機(jī)組超溫運(yùn)行(≥571℃)及異常運(yùn)行工況下，爐管內(nèi)氧化皮的產(chǎn)生速度加快，脫落量加大，導(dǎo)致蒸汽不能將脫落的氧化皮全部帶走，部分氧化皮堆積直至堵塞爐管，造成鍋爐運(yùn)行中爆管。
(3)停爐時(shí)，由于不銹鋼管在運(yùn)行時(shí)內(nèi)壁已有大量的氧化皮存在，而不銹鋼管和氧化皮的膨脹系數(shù)相差較大，冷卻時(shí)不銹鋼管收縮快，氧化皮收縮慢，氧化皮由于擠碎、脫落而導(dǎo)致堆積，因此停爐時(shí)氧化皮的脫落是無法避免的。
(4)啟爐時(shí)，由于不銹鋼管內(nèi)壁原有的大量氧化皮在停爐時(shí)已破碎，雖然不銹鋼管和氧化皮的膨脹系數(shù)相差較大，但氧化皮破碎量小，因此一般不會(huì)造成氧化皮的大面積脫落。
4、原因分析
管子爆口特征為：爆口大，呈魚嘴外翻狀，明顯過熱變色，爆口管壁無減薄，爆口上下端管子明顯脹粗（上端40.62 mm，下端40.82 mm，見圖1）。因此，分析認(rèn)為是過熱引起的爆管。超臨界鍋爐長(zhǎng)期運(yùn)行后，在高溫高壓環(huán)境中，受熱面（目前主要是T23管材）產(chǎn)生氧化皮。隨著鍋爐負(fù)荷變化，溫度也發(fā)生變化，造成受熱面上的氧化皮脫落。當(dāng)脫落的氧化皮不能被蒸汽帶走而堆積在管內(nèi)時(shí)，必將影響管內(nèi)蒸汽的流通，引起管壁進(jìn)一步超溫，氧化皮脫落將更嚴(yán)重，最終造成管子通流截面減少或堵塞，引起過熱爆管。
5、預(yù)防鍋爐氧化皮問題的有關(guān)措施
5.1檢修技術(shù)措施
(1)對(duì)高溫過熱器和高溫再熱器受熱面應(yīng)做到逢停必查。檢查內(nèi)容包括脹粗檢查、變形檢查、壁厚檢查、外壁氧化皮剝落宏觀檢查、彎頭氧化皮堆積情況檢查，并建立臺(tái)賬，以便查明是否有明顯脹粗或管壁減薄現(xiàn)象。
(2)鍋爐吹灰蒸汽溫度太低易造成受熱面氧化皮脫落，因此應(yīng)將吹灰蒸汽的溫度提高。
(3)為了有效防止受熱面超溫，降低高溫過熱器及高溫再熱器壁溫超限報(bào)警值，以便于運(yùn)行人員提前進(jìn)行干預(yù)和調(diào)整。
(4)為了保證鍋爐給水品質(zhì)和蒸汽品質(zhì)合格，減少受熱面結(jié)垢、腐蝕等現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)汽機(jī)凝汽器鋼管泄漏情況應(yīng)做到逢停必查。
(5)利用奧氏體不銹鋼管內(nèi)壁氧化皮檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行針對(duì)性檢測(cè)，對(duì)氧化皮脫落堆積嚴(yán)重的管子進(jìn)行割管處理。同時(shí)，割管后要及時(shí)封堵管口，避免雜物落入管內(nèi)。
(6)當(dāng)受熱面更換新管后，要對(duì)新管進(jìn)行化學(xué)清洗，消除管內(nèi)銹蝕物或雜物，避免啟動(dòng)后雜物脫落堵塞管子而再次發(fā)生過熱爆管。
5.2運(yùn)行技術(shù)措施
5.2.1啟動(dòng)階段
(1)機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過程中，嚴(yán)格按照機(jī)組升溫控制曲線控制汽溫，要減少使用減溫水，且減溫水操作要平穩(wěn)，避免突開突關(guān)減溫水使管壁溫度急降急升而導(dǎo)致氧化皮脫落。
(2)機(jī)組熱態(tài)啟動(dòng)過程中，為了防止受熱面金屬溫度降低，要盡快完成爐膛的吹掃，點(diǎn)火后要盡快投入燃料量，同時(shí)控制屏式過熱器、高溫過熱器，高溫再熱器的溫升率，以防止受熱面金屬溫度降低過快。
(3)機(jī)組啟動(dòng)期間，要加強(qiáng)對(duì)疏水的回收和排放管理，防止不合格的疏水進(jìn)入主系統(tǒng)，防止前級(jí)系統(tǒng)產(chǎn)生的氧化皮進(jìn)入后級(jí)系統(tǒng)。
(4)機(jī)組啟動(dòng)期間，要嚴(yán)格控制冷態(tài)沖洗和熱態(tài)沖洗水的水質(zhì)，在水質(zhì)未合格前禁止鍋爐升溫、升壓。
(5)機(jī)組啟動(dòng)階段，在高、低壓旁路開啟前，要先開啟主蒸汽管道、高壓旁路前、主汽門前、再熱蒸汽管道、中壓主汽門前的疏水門，在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后再關(guān)閉上述疏水門，以防止雜質(zhì)進(jìn)入主，再熱蒸汽系統(tǒng)。
(6)在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前，可先開大高，低旁，利用產(chǎn)生的蒸汽吹掃受熱面管內(nèi)殘留的氧化皮，同時(shí)避免氧化皮進(jìn)入汽輪機(jī)而對(duì)葉片造成沖蝕。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
5.2.2運(yùn)行階段
(1)加強(qiáng)對(duì)鍋爐運(yùn)行汽溫和金屬壁溫的監(jiān)視，防止因主、再熱蒸汽溫度，高溫過熱器及高溫再熱器金屬壁超溫，造成受熱面生成氧化皮。
(2)機(jī)組運(yùn)行中升、降負(fù)荷速率不要太快，盡量避免大的工況異動(dòng)。在升、降負(fù)荷時(shí)，要維持屏式過熱器、高溫過熱器、高溫再熱器出口蒸汽溫度不超溫，否則要適當(dāng)降低機(jī)組的升、降負(fù)荷速率或暫停升、降負(fù)荷，待溫度穩(wěn)定后再繼續(xù)進(jìn)行，以防止受熱面上的氧化皮脫落。
(3)加強(qiáng)對(duì)凝結(jié)水和鍋爐給水品質(zhì)的監(jiān)督，保證凝結(jié)水和鍋爐給水品質(zhì)符合規(guī)程規(guī)定要求。
5.2.3停運(yùn)階段
(1)在停爐時(shí)盡量采取滑停。在滑停過程中，避免汽溫突升突降導(dǎo)致管壁溫度變化而引起氧化皮脫落，保持屏式過熱器、高溫過熱器和高溫再熱器出口蒸汽溫度的溫度變化率。在整個(gè)滑停過程中，減溫水的使用要適當(dāng)。
(2)對(duì)處于氧化物高峰期的鍋爐，停爐前盡量低負(fù)荷運(yùn)行一段時(shí)間，使高負(fù)荷運(yùn)行期間生成的氧化物盡量被帶走，以防止氧化物脫落造成過熱器管子堵塞而在啟動(dòng)時(shí)發(fā)生爆管。
