燃?xì)?mdash;—蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)，由于其使用的原燃料主要要是天然氣或工業(yè)伴生氣，其燃燒效率較高，燃燒生成物對(duì)空氣和環(huán)境污染小，而且這種發(fā)電技術(shù)還具有供電效率高、運(yùn)行自動(dòng)化程度高、機(jī)組快速啟停方便、用地用水較小、建設(shè)周期短、資金回收率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，市場(chǎng)運(yùn)用越來越廣泛。
1、概況
南方某9E燃機(jī)電廠使用的鍋爐是由杭州鍋爐廠生產(chǎn)的三壓無補(bǔ)燃強(qiáng)制循環(huán)余熱鍋爐，型號(hào)為Q1153/526-174(33.9)-5.8(0.62)500(254.8)。從2007年到2010年，該廠低壓過熱器進(jìn)口聯(lián)箱出現(xiàn)8次爆管，而且基本都出現(xiàn)在靠近爐墻的墻角的導(dǎo)汽管與聯(lián)箱焊接處，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
木屑顆粒機(jī)、
秸稈顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
2、燃機(jī)電廠鍋爐過熱器爆管原因分析
2.1設(shè)計(jì)因素
燃機(jī)電廠鍋爐設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)囊蛩刂饕腥齻�(gè)，一是熱力學(xué)理論計(jì)算值與實(shí)際運(yùn)行值間存在偏差；二是設(shè)計(jì)時(shí)選用系數(shù)不當(dāng)；三是壁溫計(jì)算方法不完善，致使選材有缺陷。
首先，熱力學(xué)理論計(jì)算與實(shí)際不準(zhǔn)的焦點(diǎn)在于爐膛的傳熱計(jì)算。由于國(guó)內(nèi)燃機(jī)鍋爐廠大都采用國(guó)外上世紀(jì)80年代左右的熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鍋爐，對(duì)于如何從理論計(jì)算上合理確定爐膛出口煙溫與過熱器的傳熱系數(shù)尚缺乏經(jīng)驗(yàn)，故理論計(jì)算與實(shí)際出入較大。
第二，壁溫計(jì)算方法不完善，致使選材有一定缺陷。理論而言，在對(duì)過熱器受熱面作壁溫校核時(shí)，應(yīng)保證在最危險(xiǎn)點(diǎn)下，偏差管壁溫不超過所用材質(zhì)的許用溫度。該廠鍋爐低壓過熱器管材用的是20G，聯(lián)箱使用的材質(zhì)是12CrlMoV，由于各種偏差往往不能綜合考慮，容易出現(xiàn)校核點(diǎn)計(jì)算壁溫低于實(shí)際值。
此外，在鍋爐設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，未充分考慮熱偏差，從而影響管材的正確使用，也可能引起過熱器爆管。
2.2制造、安裝與檢修因素
從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來看，由于制造、安裝以及機(jī)組檢修質(zhì)量等方面導(dǎo)致過熱器爆管的情況也有發(fā)生。
(1)焊接質(zhì)量差：一般來說，通常情況鍋爐出廠焊接質(zhì)量良好，但是，也有一些由于材質(zhì)的原因，而出現(xiàn)爆裂。管子本身存在分層、夾渣等缺陷，運(yùn)行時(shí)受溫度和壓力影響，缺陷擴(kuò)大就會(huì)導(dǎo)致過熱器爆管。例如：該廠多次爆管都是在出廠的鍋爐管子上出的問題，之所以出現(xiàn)多次是因?yàn)槊看伪艿牡胤讲皇峭粋�(gè)管，經(jīng)補(bǔ)焊后的基本沒有問題，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)：過熱器管爆裂是由于爐管材質(zhì)較差，組織不均勻，為不完全正火組織，母材基體存在大量微觀孔洞，這些缺陷影響材料的強(qiáng)度，最終導(dǎo)致過熱器管爆裂。再例如，補(bǔ)焊時(shí)管子對(duì)口處出現(xiàn)錯(cuò)位，致使焊接后殘余應(yīng)力的存在，也降低了管壁強(qiáng)度。
(2)導(dǎo)汽管與聯(lián)箱布局有問題。導(dǎo)氣管與聯(lián)箱分兩層布置，與聯(lián)箱焊接呈4種角度(90°、110°、130°、150°)其中第二層為90°、110°，經(jīng)常爆管也出現(xiàn)在這一層。很顯然這一層彎頭的弧度較第一層弧度較小，運(yùn)行的熱應(yīng)力比較集中，這可能是導(dǎo)致爆管的又一重要原因。
(3)普通焊口存在質(zhì)量隱患：鍋爐受熱面大都是受壓元件，特別是過熱器，工作狀況差，由于出廠焊口、安裝焊口以及檢修焊口出現(xiàn)質(zhì)量問題（如焊口毛刺、砂眼等）而出現(xiàn)的爆管事故可謂屢見不鮮。
(4)異物阻塞管路：長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，由于腐蝕作用使管內(nèi)銹蝕物沉積于管子底部水平或彎頭處，由于管徑較小，若在制造、安裝或檢修后有遺留物于管子中，必將導(dǎo)致爆管事故的發(fā)生。
2.3運(yùn)行影響因素
設(shè)計(jì)、制造、安裝和質(zhì)量等因素對(duì)過熱器系統(tǒng)的可靠性起著決定性作用，但是，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀況也會(huì)對(duì)過熱器造成很大影響。
對(duì)燃機(jī)機(jī)組而言，運(yùn)行影響最大的因素就是燃機(jī)機(jī)組作為調(diào)峰機(jī)組，早起晚停，啟動(dòng)頻繁。其頻繁啟停易引起熱應(yīng)力、汽膜的反復(fù)出現(xiàn)，熱應(yīng)力和由振動(dòng)引起的交變應(yīng)力作用，極易使過熱器管材疲勞強(qiáng)度下降，致使其疲勞損壞。
此外，機(jī)組超期服役、運(yùn)行管理不當(dāng)也對(duì)過熱器爆管有一定影響。例如，某些電廠的運(yùn)行人員只求機(jī)組運(yùn)行可靠，而沒有做到壓紅線或靠紅線運(yùn)行的現(xiàn)象也普遍存在，由于運(yùn)行人員誤操作及檢修時(shí)未按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行或未達(dá)到有關(guān)要求而導(dǎo)致過熱器受熱面爆管的事故也時(shí)有發(fā)生。
3、改進(jìn)措施
根據(jù)燃機(jī)電廠出現(xiàn)的多次爆管事故，給出以下改進(jìn)措施，并對(duì)機(jī)組過熱器系統(tǒng)進(jìn)行了部分改造。
(1)針對(duì)長(zhǎng)期過熱因素長(zhǎng)期過熱是指過熱器管壁的溫度長(zhǎng)期處于設(shè)計(jì)溫度以上，但低于材料的下臨界溫度，過熱溫度雖不高但持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致過熱管壁氧化變薄，持久效應(yīng)導(dǎo)致其蠕變速度加快，管徑膨脹變粗，在最薄弱的部位導(dǎo)致爆管，如設(shè)計(jì)不合理、爐內(nèi)汽水流量不均，管子內(nèi)部結(jié)垢、異物阻塞、錯(cuò)用材料等，應(yīng)根據(jù)不同失效原因采取不同對(duì)策。如進(jìn)行去除異物操作、改進(jìn)受熱面、使介質(zhì)流量分配合理均勻。例如，在使用中，對(duì)第二層導(dǎo)汽管改用不銹鋼波紋軟管，加大了膨脹補(bǔ)償量，使管子能更自由，避免了爆管事故的發(fā)生，如圖2所示。
(2)針對(duì)短時(shí)過熱，如過熱器管子內(nèi)部嚴(yán)重結(jié)垢造成壁溫過高，應(yīng)采取穩(wěn)定運(yùn)行方式，改善爐內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀況等措施。
(3)針對(duì)由于機(jī)組頻繁啟停引發(fā)的熱疲勞，應(yīng)盡量改變交變應(yīng)力集中區(qū)域的部件結(jié)構(gòu)；改變運(yùn)行參數(shù)以減少壓力和溫度梯度的變化幅度；設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮間歇運(yùn)行造成的熱脹冷縮；避免運(yùn)行時(shí)機(jī)械振動(dòng)；調(diào)整管屏間的流量分配，減少熱偏差和相鄰管壁的溫度；降低熱沖擊。
(4)強(qiáng)化運(yùn)行管理，加強(qiáng)日常維修和保養(yǎng)。燃機(jī)鍋爐使用時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循《運(yùn)行規(guī)程》要求，嚴(yán)格執(zhí)行鍋爐啟動(dòng)、鍋爐運(yùn)行要求，例如，鍋爐運(yùn)行時(shí)必須均勻不斷地送水，保持鍋爐水位在規(guī)定的水位；還應(yīng)經(jīng)常注意將鍋爐壓力維持于正常汽壓，正常情況下，鍋爐壓力高低偏差不大于±0.05MPa。鍋爐日常維護(hù)也至關(guān)重要。
相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機(jī)產(chǎn)品：
1、
生物質(zhì)壁爐
2、
秸稈顆粒機(jī)
