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由于母材与氧化层之间热胀系数的差异,当垢层达到一定厚度后,在温度发生变化尤其是发生反复或剧烈的变化时,氧化皮很容易从金属本体剥离。
在机组启停过程中,管子的温度变化幅度是最大的,管内的氧化皮也最容易剥落。加之在启动初期蒸汽流量较小,不能迅速地将剥落下来的氧化皮带走,大流量时,已经在管径较小的弯头处形成堵塞就会产生超温。所以氧化皮堵塞造成爆管大多发生在机组启动后的短时间内。
3.2 某600MW机组超温氧化皮爆管案例
2012年2月国电某600MW机组氧化皮爆管事故,此次末级过热器的爆管,爆管和超温的数量较多,有4根爆管,6根过热,爆管位置在末过带夹持管的管子的进口段T91材质处。现场通过检查,爆破管子未查到异物。对夹持管进行射线检查,发现几个弯管内有类似氧化皮堆积的影像,其中第1屏的第13号管夹持管内堆积氧化皮影像几乎充满管子。
现场诊断后,为防止以后运行中发生类似事件,给出的建议如下:
(1)锅炉启动阶段
a.通过控制燃料投入速率,严格控制锅炉升压、升温速率。
b.80-100MW负荷以下,尽量不投减温水。减温水的使用应以一级初调、二级微调为原则。
c.高、低压旁路尽可能开大,使过热器、再热器保持较大的通流量;汽机冲转前可以适当提高蒸汽参数,利用高、低压旁路对过、再热器进行冲洗;冲洗时可以将旁路开大关小若干次,以提高冲洗效果,但应注意控制好分离器水位。
d.严格监视锅炉过、再热器各部分的壁温及其变化趋势,发现有超温现象应及时调整运行方式。若调整无效时,在汽机冲转前可以用开大关小旁路的办法进行冲洗。在并网后应停止升负荷,可以用负荷较大变动的办法进行冲洗。
e.进行上述调整和处理后,过、再热器壁温仍不能恢复正常,应考虑停止锅炉运行,避免发生爆管事故增加检修工作量。停炉后应查明超温原因。
f.本次启动,负荷和主、再汽温宜按阶段缓慢提升。
(2)锅炉正常运行阶段
a.严格控制过、再热器壁温不超温,在保证额定主、再汽温的前提下尽量降低壁温运行。
b.及时调整燃烧,控制热负荷沿炉膛横向的均衡性,防止两侧壁温偏差过大,降低壁温峰值,减缓高温蒸汽氧化。
c.磨煤机合理组合,防止粉管煤粉浓度差异的叠加,造成锅炉局部热负荷过高。
d.控制较小的煤粉细度,合理调整燃烧器的旋流强度,尽量降低火焰中心,防止过、再热器超温。
e.及时和合理吹灰,防止烟温过高使过、再热器壁温升高,防止吹灰造成高温受热面壁温剧变导致氧化皮剥落。
(3)锅炉停炉冷却
a.锅炉停炉一般应按滑参数方式进行。
b.锅炉停炉后无特殊抢修任务,应“闷炉”以减缓受热面降温速度。
c.正常检修应严格按照运行规程进行通风冷却。若抢修,则必须制定严格的冷却措施。
(4)锅炉检修阶段
a.定期检修时,应对过、再热器容易沉积氧化皮的部位进行检查和清理。并建立氧化皮沉积记录档案,分析氧化皮生成与脱落的规律。
b.若有临修机会,应有重点的对氧化皮进行抽检。
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