林 森,馬伯洲,莊吉法,林增雷
(淮南礦業(yè)集團(tuán)發(fā)電有限責(zé)任公司,安徽 淮南 232073)
由于鍋爐結(jié)構(gòu)和燃燒方式的不同,循環(huán)流化床鍋爐與煤粉爐相比,鍋爐本體在機(jī)組停運(yùn)期間的檢查項(xiàng)目較多,檢查的細(xì)致程度要求較高。因運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足、檢修經(jīng)驗(yàn)欠缺,早期300 MW循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行周期普遍較短。隨著運(yùn)行和檢修經(jīng)驗(yàn)的不斷積累,300 MW循環(huán)流化床鍋爐在停運(yùn)過程中的檢查和檢修工作逐漸系統(tǒng)化、細(xì)致化、全面化,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。本文以某300 MW循環(huán)流化床鍋爐日常停爐檢查檢修工作為例,對(duì)鍋爐各部位的風(fēng)險(xiǎn)隱患、檢查項(xiàng)目及預(yù)防措施進(jìn)行了探討,對(duì)同類型鍋爐的檢查檢修工作具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。
某電廠鍋爐為亞臨界、一次中間再熱、單汽包自然循環(huán)、露天布置循環(huán)流化床鍋爐,單爐膛,爐內(nèi)布置受熱面,無外置床。鍋爐整體支吊在鍋爐鋼架上,采用膜式水冷壁,爐膛內(nèi)前墻布置有屏式過熱器管屏和再熱器管屏,后墻布置水冷蒸發(fā)屏。鍋爐爐前布置給煤口,在前墻水冷壁下部收縮段沿寬度方向均勻布置。爐膛底部由水冷壁管彎制圍成水冷風(fēng)室,水冷風(fēng)室兩側(cè)布置有一次熱風(fēng)道,從風(fēng)室兩側(cè)進(jìn)風(fēng)。爐膛下部A側(cè)和B側(cè)的一次風(fēng)道內(nèi)分別布置有啟動(dòng)燃燒器,爐膛密相區(qū)水冷壁前后墻設(shè)置床上助燃油槍。排渣口布置在爐膛后水冷壁下部。爐膛與尾部豎井之間布置有3臺(tái)汽冷式旋風(fēng)分離器,其下部為U型閥回料器?;亓掀鞑捎靡环譃槎Y(jié)構(gòu),由單獨(dú)的高壓流化風(fēng)機(jī)供風(fēng)。鍋爐尾部豎井為雙煙道結(jié)構(gòu),煙道上部由膜式包墻過熱器組成,中間包墻將尾部豎井煙道一分為二。前煙道布置低溫再熱器,后煙道布置低溫過熱器。鍋爐尾部豎井包墻向下,前后煙道合并成一個(gè),裝設(shè)煙氣調(diào)節(jié)擋板,并布置鰭片管式省煤器和回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。過熱器系統(tǒng)中設(shè)兩級(jí)噴水減溫器,再熱器系統(tǒng)中設(shè)事故噴水減溫器和微量噴水減溫器。
2.1.1 水冷壁及水冷蒸發(fā)屏
水冷壁磨損按原因分主要有2種類型:物料循環(huán)沖刷引起的普遍性磨損和異常因素造成的局部磨損。
物料循環(huán)沖刷引起的普遍性磨損一般主要集中在爐內(nèi)密相區(qū),衛(wèi)燃帶以上至屏式受熱面及水冷蒸發(fā)屏之間的區(qū)域、爐膛出口的側(cè)面及下部區(qū)域、前墻正對(duì)爐膛出口的位置。上述3處物料濃度較大,煙氣擾動(dòng)較強(qiáng),整體磨損程度較嚴(yán)重。此外,受布風(fēng)均勻性及分離器布置特性影響,爐膛前后墻及水冷蒸發(fā)屏一側(cè)整體存在切削磨損情況。因此,需重點(diǎn)檢查這些部位。
局部磨損的主要因素:焊縫不平整,受熱面局部不平整,測(cè)點(diǎn)、爐膛四角及穿墻管等部位的防護(hù)砌筑料不平整,局部砌筑料脫落,爐膛漏風(fēng)漏灰處沖刷,爐膛檢漏壓縮空氣沖刷等[1]。
對(duì)于已磨損部位的處理方法一般采用換管或補(bǔ)焊兩種方式,其中采取補(bǔ)焊方式的水冷壁管的磨損量應(yīng)不大于原管壁厚度的30%。主動(dòng)防磨損措施主要有防磨噴涂、防磨格柵、防磨梁,以及局部增加防磨砌筑等方法。
2.1.2 水冷風(fēng)室及爐膛風(fēng)帽
水冷風(fēng)室主要檢查其內(nèi)部積渣情況,砌筑料有無脫落、開裂情況。
爐膛風(fēng)帽主要檢查其外罩磨損情況、松動(dòng)脫落情況及風(fēng)帽眼的吹損情況。對(duì)于兩側(cè)進(jìn)風(fēng)的水冷風(fēng)室,由于其布風(fēng)整體均勻性較差,一般情況下爐膛中間風(fēng)帽磨損較嚴(yán)重,四周磨損較小。由于鍋爐前墻有給煤口及二次風(fēng)口,靠近該位置的風(fēng)帽磨損也較為嚴(yán)重且以單邊磨損為主。對(duì)于脫落或磨損嚴(yán)重的風(fēng)帽可個(gè)別更換,同時(shí)持續(xù)關(guān)注風(fēng)帽眼的吹損情況(對(duì)照布風(fēng)板阻力)適時(shí)整體更換風(fēng)帽,以確保鍋爐布風(fēng)均勻。
2.1.3 給煤口及風(fēng)口
由于密相區(qū)燃燒溫度高,物料濃度大,給煤口及風(fēng)口極易出現(xiàn)變形、附近砌筑料脫落,以及管壁與砌筑料形成間隙等問題。處理此類問題的原則是保護(hù)讓管,防止其暴露在物料中被沖刷導(dǎo)致爆管。
2.1.4 砌筑料
重點(diǎn)檢查銷釘露出部位砌筑料的粘結(jié)情況,對(duì)于有較深溝槽及龜裂紋密集的部位拆除重做。檢查料層鼓包情況,對(duì)其進(jìn)行試探性敲擊,拆除或更換有明顯鼓包、孔洞的部位。檢查料層老化情況,對(duì)煙氣流速大、密度高的部位重點(diǎn)檢查,拆除存在斑狀熔融的部位。檢查內(nèi)部是否有孔洞、脫落、嚴(yán)重開裂等情況,對(duì)料層邊緣進(jìn)行檢查,應(yīng)無明顯斷線、變形等現(xiàn)象。
2.1.5 屏式過熱器及再熱器
對(duì)于有長(zhǎng)期超溫情況的屏式受熱面,需進(jìn)行脹粗檢查;對(duì)于有變形情況的屏式受熱面需檢查爐頂處的膨脹節(jié)是否變形漏灰,是否在吊屏的縱向拼接焊縫處發(fā)生撕裂,裂縫是否向管壁延伸。
在屏式受熱面下部穿墻處及折角處各有一組起固定作用的焊接線,此部位極易因機(jī)組啟停冷熱膨脹發(fā)生撕裂,進(jìn)而引起管道泄漏。該問題可采取將焊接線割開增加管道護(hù)套,并用護(hù)套點(diǎn)焊連接的方式進(jìn)行防范。
屏式受熱面一般不發(fā)生大規(guī)模磨損。局部磨損主要發(fā)生在砌筑料與管道結(jié)合處,或受熱面底部砌筑料脫落處。
2.2.1 分離器入口膨脹節(jié)
分離器入口膨脹節(jié)運(yùn)行工況較為惡劣,需細(xì)致檢查膨脹縫的平整度、內(nèi)部保溫棉的充實(shí)情況,如需修補(bǔ)和填充,及時(shí)處理。
2.2.2 分離器靶區(qū)澆注料
分離器靶區(qū)由于直接面對(duì)鍋爐出口的煙氣沖刷,工況惡劣,對(duì)砌筑料的材質(zhì)及施工工藝要求較高,已有多臺(tái)鍋爐因該位置砌筑料脫落而發(fā)生爆管事件。目前有效的應(yīng)對(duì)措施是在該部位選用耐磨等級(jí)較高的碳化硅材料進(jìn)行砌筑[2]。此外,對(duì)該部位的檢查應(yīng)具定期性和預(yù)防性。結(jié)合運(yùn)行工況,定期對(duì)該部位進(jìn)行檢查,尤其是運(yùn)行超過5年的機(jī)組。根據(jù)使用時(shí)間和檢查情況,酌情考慮進(jìn)行全面的或局部的預(yù)防性更換。
2.2.3 中心筒
中心筒檢查以遠(yuǎn)處外觀檢查為主,主要查看筒體變形及裂紋情況、焊縫情況、筒內(nèi)支撐(如有)變形情況、筒體與分離器結(jié)合面漏風(fēng)及支撐變形情況。必要時(shí)需搭設(shè)懸空腳手架進(jìn)行細(xì)致檢查。
2.2.4 返料器入口膨脹節(jié)
該處多為非金屬膨脹節(jié),爐內(nèi)護(hù)板敷設(shè)砌筑料,設(shè)有錯(cuò)齒式膨脹縫。主要檢查該處砌筑料脫落情況、膨脹縫內(nèi)保溫棉吹損情況及外部是否破損撕裂。
2.2.5 返料器澆注料
主要檢查澆注料脫落及砌筑料裂紋內(nèi)部保溫料的完整性。該部位設(shè)有測(cè)點(diǎn),風(fēng)管的根部容易超溫,應(yīng)著重檢查。雖然返料器容易外部超溫,但是只要能將表面溫度控制在400℃,加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視即可。如果表面溫度超過425℃,應(yīng)考慮在超溫部位加密封盒并填以砌筑料,防止該部位鋼板超溫碳化導(dǎo)致循環(huán)灰泄漏。停爐后檢查超溫部位基本無砌筑料脫落,但能觀察到較大裂紋,對(duì)于此情況應(yīng)部分拆除內(nèi)部耐磨材料;檢查保溫料損失情況,并及時(shí)填充恢復(fù),在填充前應(yīng)輔以足夠密度的抓丁。若外部超溫區(qū)域較小,可將返料器外部護(hù)板拆除,從拆除部位灌填保溫料。
2.2.6 返料器風(fēng)帽及底部風(fēng)箱
主要檢查返料器風(fēng)帽有無脫落、根部斷裂、頂部開口及風(fēng)帽眼異常變大等情況,床面的雜物需清理干凈。檢查風(fēng)帽的碳化情況,風(fēng)帽碳化說明該區(qū)域超溫較嚴(yán)重,對(duì)于碳化嚴(yán)重的風(fēng)帽應(yīng)進(jìn)行更換,并在運(yùn)行中重點(diǎn)跟蹤。需檢查風(fēng)箱內(nèi)部的積渣情況并以此判斷風(fēng)帽眼的磨損程度,確定是否更換風(fēng)帽。
2.2.7 脫硝噴槍
檢查脫硝噴槍噴入口的砌筑料防護(hù)情況、噴槍的霧化情況、槍頭沖刷磨損情況,需對(duì)噴槍逐根進(jìn)行霧化試驗(yàn)。
2.3.1 尾部煙道煙窗
中間隔墻過熱器將尾部煙道劃分成前后兩半,通過采用拉稀管設(shè)計(jì),使得煙氣進(jìn)入煙道后半部分。拉稀管一般三根一組,外部有防磨護(hù)套,護(hù)套上下兩端敷砌筑料以保護(hù)拉稀管。由于此處位置特殊,工況惡劣,在停爐過程中,如膨脹不均易導(dǎo)致拉稀管彎管與其焊接根部產(chǎn)生裂紋,使受熱面泄漏。若根部的砌筑料有脫落需進(jìn)行恢復(fù)。
2.3.2 尾部煙道過熱器和再熱器
對(duì)尾部煙道過熱器和再熱器管道的主要檢查項(xiàng)目:檢查防磨護(hù)瓦的完好程度,如有松脫或缺失需進(jìn)行恢復(fù);蒸汽吹灰器槍桿沿程正下方是重點(diǎn)檢查區(qū)域,需逐排檢查管道磨損情況;管排懸吊掛件處是否有管排異?;蝿?dòng)導(dǎo)致的局部磨損;檢查是否存在部分管排空隙偏小或受熱面兩端的護(hù)板缺損形成煙氣走廊導(dǎo)致的局部磨損;受熱面是否存在過熱現(xiàn)象。
2.3.3 包墻及中隔墻
主要檢查包墻及中隔墻有無煙氣流場(chǎng)不均導(dǎo)致的局部沖刷磨損,測(cè)點(diǎn)、吹灰器、人孔門附近的讓管有無局部磨損。
2.3.4 尾部煙道調(diào)節(jié)擋板
調(diào)節(jié)擋板位于過熱器、再熱器與省煤器之間,由于其跨距較大,且中間無支撐,極易發(fā)生框架變形、下墜。此外,由于調(diào)節(jié)擋板處于高溫及大灰量區(qū)域,其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)易卡澀、葉片易彎曲變形。因此,需對(duì)這些部位重點(diǎn)檢查。其中擋板下墜危害最大,每次停爐檢修均需測(cè)量擋板下墜數(shù)據(jù),及時(shí)采取加固措施。
2.3.5 省煤器
主要檢查省煤器有無蒸汽吹灰器吹掃導(dǎo)致的局部磨損。由于省煤器受熱面設(shè)有肋片,其護(hù)瓦多為梳齒型,在肋片與護(hù)瓦之間的間隙處,易發(fā)生受熱面吹損甚至爆管??蓪⑹∶浩髑皟蓪庸艿栏鼡Q為光管式并增加護(hù)瓦,以提高防磨效果。
2.3.6 空氣預(yù)熱器
對(duì)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的主要檢查項(xiàng)目:換熱元件特別是冷端的腐蝕情況及堵塞情況;密封元件的變形及缺失情況;支撐是否完好;中心筒是否變形或傾斜,以及內(nèi)部積灰情況;電機(jī)減速機(jī)構(gòu)是否滲油,定期對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行更換;殼體漏風(fēng)情況等。另外,根據(jù)運(yùn)行工況,應(yīng)擇時(shí)對(duì)其內(nèi)部扇形板、懸掛螺栓等隱形部位進(jìn)行檢查。
2.4.1 點(diǎn)火風(fēng)道及風(fēng)道燃燒器
對(duì)點(diǎn)火風(fēng)道及風(fēng)道燃燒器的主要檢查項(xiàng)目:油槍掛焦情況;點(diǎn)火風(fēng)門開關(guān)情況;主風(fēng)門開關(guān)情況及有無變形;風(fēng)道保溫耐火料是否有破損;非金屬膨脹節(jié)及內(nèi)襯有無撕裂脫落等。點(diǎn)火前需對(duì)油槍進(jìn)行霧化試驗(yàn)。
2.4.2 膨脹指示器
膨脹指示器一般設(shè)置在四大管道及汽水系統(tǒng)聯(lián)箱處,主要作用是監(jiān)視管道位移情況及膨脹受阻情況。需對(duì)冷態(tài)下的指示數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,在機(jī)組啟動(dòng)后與熱態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,若膨脹受阻及時(shí)排查并處理。
2.4.3 支吊架與支撐
對(duì)支吊架與支撐的主要檢查項(xiàng)目:支吊架有無變形、異?;蝿?dòng),不受力或受力異常,定位銷是否取出,有無腐蝕等情況。對(duì)于異常部位,需進(jìn)一步檢查其與集箱結(jié)合處焊接情況或是否有裂紋,支撐有無脫焊、虛接等現(xiàn)象;對(duì)于運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的機(jī)組容易出現(xiàn)支撐塊與框架脫離現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)處理;定期檢查阻尼器,對(duì)懷疑部位應(yīng)進(jìn)行拆除檢查,確保阻尼器能夠正常工作。
2.4.4 放渣管
對(duì)放渣管的主要檢查項(xiàng)目:表面有無裂紋,與爐膛結(jié)合面有無裂紋;冷渣器入口閥門是否完好,螺栓孔是否有裂紋,螺栓是否變形及材質(zhì)是否耐高溫;膨脹節(jié)是否完好,有無變形及泄漏。
2.4.5 風(fēng)系統(tǒng)管道及膨脹節(jié)
對(duì)風(fēng)系統(tǒng)管道及膨脹節(jié)的主要檢查項(xiàng)目:管道有無變形、異常位移;風(fēng)門擋板開關(guān)位置是否正確;膨脹節(jié)外部有無破損漏風(fēng)情況,內(nèi)部護(hù)板及內(nèi)襯有無變形、脫落現(xiàn)象;內(nèi)外部支撐、定位卡塊有無脫焊等。
2.5.1 閥門內(nèi)漏
鍋爐汽水系統(tǒng)的閥門內(nèi)漏主要發(fā)生在定期排污及集中下降管排污門、疏水門、放空氣門、向空排汽門。機(jī)組停運(yùn)前需對(duì)閥門的內(nèi)漏情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并判斷內(nèi)漏原因,根據(jù)不同原因進(jìn)行閥門解體或重新標(biāo)定限位處理。此外,為確保一次門嚴(yán)密可靠,運(yùn)行人員應(yīng)嚴(yán)格按照“先開一次門后開二次門,先關(guān)二次門后關(guān)一次門”的順序進(jìn)行操作。
2.5.2 小管徑管道閥門與針型閥
小管徑管道容易發(fā)生泄漏事故,需結(jié)合滾動(dòng)檢修計(jì)劃,分系統(tǒng)分區(qū)域逐步進(jìn)行檢查、更換,主要檢查接管座、彎頭、焊縫處有無裂紋、缺陷或者異常減薄等缺陷。針型閥主要用于熱工測(cè)點(diǎn)引出管道的隔絕,鍋爐運(yùn)行時(shí)間達(dá)到一定年限易出現(xiàn)門桿漏汽或閥芯崩落的情況,因此需對(duì)其進(jìn)行安全性評(píng)價(jià),到達(dá)一定年限后逐步更換[3]。
2.5.3 受熱面集箱
對(duì)受熱面集箱的檢查一般結(jié)合鍋爐內(nèi)外檢進(jìn)行,由專業(yè)單位進(jìn)行。不同受熱面檢查的內(nèi)容有所區(qū)別[4],主要有宏觀檢查、壁厚抽查、內(nèi)部檢查、焊縫檢查(磁粉或超聲波)、金相分析、硬度抽查等內(nèi)容。
2.5.4 割管檢查
作為亞臨界機(jī)組,由于汽溫相對(duì)較低,只要做好汽水品質(zhì)化驗(yàn)工作,按控制指標(biāo)進(jìn)行定期排污及連續(xù)排污,較少進(jìn)行專門的割管檢查。一般結(jié)合A修更換受熱面時(shí)進(jìn)行檢查,或者通過定期使用內(nèi)窺鏡對(duì)聯(lián)箱進(jìn)行檢查,判斷受熱面管道超溫或汽水品質(zhì)狀況。
2.5.5 汽包
對(duì)汽包內(nèi)部的檢查一般結(jié)合A修和B修進(jìn)行,重點(diǎn)檢查結(jié)垢情況、旋風(fēng)式汽水分離器及頂部波紋式汽水分離器有無脫落、開焊等情況,校核汽水線位置。對(duì)汽包外部的檢查主要結(jié)合鍋爐外檢,對(duì)本體環(huán)焊縫及其附件連接管道的焊縫進(jìn)行檢查。
鍋爐各風(fēng)門擋板在機(jī)組啟動(dòng)前要嚴(yán)格執(zhí)行開關(guān)試驗(yàn)程序,否則一旦進(jìn)入啟動(dòng)階段,其故障的處理難度及風(fēng)險(xiǎn)將大大增加,甚至?xí)?dǎo)致鍋爐重新點(diǎn)火或機(jī)組推遲并網(wǎng)。
尾部受熱面的磨損多由蒸汽吹灰器吹損導(dǎo)致,因此蒸汽吹灰器在提升閥更換或者運(yùn)行一段時(shí)間后應(yīng)進(jìn)行壓力校驗(yàn),使之與設(shè)備工作壓力相匹配,若條件具備可在每個(gè)蒸汽吹灰器上增加壓力表,便于監(jiān)控。同時(shí)應(yīng)檢查吹灰槍與受熱面的高度差是否符合廠家設(shè)計(jì)的要求[5]。
防磨格柵對(duì)爐膛受熱面可以起到較好的防護(hù)作用,在使用過程中應(yīng)注意整體防護(hù)。防磨格柵應(yīng)與受熱面緊密貼合,其搭接角度要合適,避免沖刷力度過大導(dǎo)致格柵脫落。
本文從正反兩方面進(jìn)行總結(jié),探討了300 MW循環(huán)流化床鍋爐停爐檢查檢修措施,并在實(shí)踐中進(jìn)行了應(yīng)用,取得了良好的效果。下一步,將繼續(xù)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,吸收行業(yè)內(nèi)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),不斷優(yōu)化完善檢查檢修措施,確保鍋爐設(shè)備的可靠運(yùn)行。