一直以来,锅炉四管失效是影响火力发电厂设备安全､可靠和经济运行的主要原因之一,不仅给发电企业带来了巨大的经济损失,而且严重困扰着企业的安全生产运营｡CFB锅炉由于其炉内有大量循环燃烧物料,决定了四管磨损明显严重于其他锅炉｡近年来,随着循环流化床燃烧技术的不断发展和推广应用,预防和控制CFB锅炉四管磨损及爆漏等失效越发重要｡某电厂多年来一直高度重视CFB锅炉防磨防爆检查工作,通过“高标准､严要求､抓落实”等措施取得了锅炉四管防止爆漏较好的成绩,并从中总结摸索出了一套实用性较强的防磨防爆检查与管理经验,希望能对其他电厂锅炉长周期安全稳定､经济运行,提供参考｡某电厂4×200MW空冷机组配套SG-690/13.7-M451型超高压自然循环CFB锅炉(见图1),锅炉炉膛高度×宽度×深度,为37500mm×22740mm×7845mm,炉墙由管子加扁钢拼接成的膜式水冷壁构成,炉膛前墙上部设计布置6片水冷屏和16片屏式过热器,水冷屏对称布置在左右两侧,屏式过热器冷､热段管屏从右至左依次布置｡锅炉尾部竖井烟气挡板上部由中间隔墙过热器分为前后两个烟道,前烟道布置再热器,后烟道布置过热器､二级省煤器;尾部竖井烟气挡板下部总体为一个烟道,自上而下布置有一级省煤器､空预器｡锅炉炉膛密相区､水冷蒸发屏､屏式过热器下端､炉膛上部出口水冷壁左右墙,及后墙均敷设有耐火材料｡为了强化CFB锅炉防磨防爆检查管理工作,提高设备运行安全可靠性及经济性,电厂在编制下发《锅炉防磨防爆管理办法》及《锅炉防磨防爆检查实施细则》基础上,成立了两级锅炉防磨防爆管理组织机构(见图2),即第一级以公司领导及部门负责人为主的锅炉防磨防爆管理领导小组,第二级包括锅炉､金属及焊接等专业技术骨干人为主的锅炉防磨防爆检查三级网络,其中一级网络成员包括各生产部门经理,二级成员包括各生产部门锅炉主管和金属监督主管,三级网络成员包括锅炉点检长及点检员､焊接班长及技术员,锅炉防磨防爆日常检查工作由生产技术部锅炉主管负责开展｡电厂在锅炉防磨防爆检查管理中细化了各级管理组织机构及人员职责,按照锅炉四管等设备及区域进行了相应人员检查责任分工,并结合检查需要合理搭配了锅炉､金属及焊接专业技术人员,最终达到全面检查的目的和及时发现各类缺陷隐患｡为了进一步落实锅炉防磨防爆检查要求,电厂针对锅炉四管设备制定了详细的检查标准,并在此基础上形成了锅炉防磨防爆检查卡,使每个检查人员均能及时了解掌握检查内容及要求,并据此判断是否存在缺陷或需要检修处理｡同时,为了有效提高防磨防爆检查人员积极性及责任心,电厂制定了明确的锅炉防磨防爆奖惩规定,对发现重大缺陷或设备运行周期达到或超过目标的重点奖励,对检查不到位､责任心差及发生锅炉四管设备爆漏的严厉处罚｡此外,电厂还将锅炉耐火材料检查工作纳入防磨防爆检查范畴,从而有效遏制由于耐火材料原因导致的锅炉四管爆漏事件的发生｡为了统筹管理锅炉四管及耐火材料设备安全可靠性,电厂建立了详细的设备台账档案及检查记录,并在每次机组检修前后､每半年及全年组织召开锅炉防磨防爆专题会议,总结分析锅炉四管及耐火材料存在的问题,布置安排锅炉防磨防爆检查工作下步计划及注意事项｡为了提高锅炉防磨防爆检查人员技能水平,电厂每年组织进行两次锅炉防磨防爆专项技术培训,并参加属地电科院及其他机构相关技术交流学习,将防止锅炉四管爆漏新技术､新知识及时应用到工作现场中｡电厂通过对锅炉防磨防爆检查责任人每年轮换整体调整一次,做到防磨防爆实践检查培训的有效落实｡电厂每次机组停机检修锅炉防磨防爆检查前,严格按照公司管理制度,编制锅炉防磨防爆检查工作任务书,下发锅炉防磨防爆工作安全､技术及组织措施,并统一组织安排实施锅炉防磨防爆具体检查工作｡锅炉防磨防爆检查工作中,电厂采用了总体布置检查任务及逐级反馈检查结果实施模式,整体检查工作由锅炉防磨防爆检查三级网络组长负责,下设3个小组(炉膛受热面组､尾部受热面组､耐火材料组)开展相应检查工作｡同时每个部位必须保证2名人员检查两次以上,检查人员必须包括一级和二级网络成员,从而确保最大程度检查和发现存在缺陷及隐患,最终达到有序､深入推进锅炉防磨防爆检查工作的目的｡锅炉防磨防爆检查过程中,检查人员必须严格按照预定检查､测厚要求及缺陷记录格式,详细记录设备存在缺陷,对于检查过程中发现的重大缺陷及安全隐患,锅炉防磨防爆三级网络组长将会同公司领导及专业技术人员,进行现场共同确认,并研究确定缺陷处理方案及施工工艺｡历次锅炉防磨防爆检查中,一般以宏观检查和管壁测厚工作为主,如需其他检查手段,则及时联系相关单位人员进行｡锅炉防磨防爆检查工作结束以后,防磨防爆三级网络组长汇总所有缺陷后,移交检修单位进行确认及处理缺陷,并在检修完毕后,由组长组织统一进行一次锅炉防爆防爆缺陷验收工作,所有缺陷验收合格后,方可进行锅炉水压试验工作｡电厂锅炉防磨防爆检查主要分为三部分:炉膛受热面防磨防爆检查､尾部烟道受热面防磨防爆检查､锅炉耐火材料检查｡检查部位:前后墙水冷壁､左右墙水冷壁､顶棚水冷壁､四角堆焊水冷壁､喷涂区水冷壁､穿墙开孔部位水冷壁､耐火材料终止处水冷壁､防磨梁处水冷壁等｡检查标准:管子表面光洁,无鼓包､出列等异常或严重磨损痕迹;管子珠光体球化､石墨化应不大于4级;管子磨损减薄量不得超标,否则进行更换(局部点位可以补焊､打磨);管子安装焊口错口不超标,喷涂区管子有无涂层起皮､脱落现象;鳍片无凸凹变形,焊缝打磨平滑;穿墙密封等焊缝无裂纹,密封良好｡重点注意:密相区水冷壁磨损(见图3)是否严重,且有无喷涂层脱落现象,顶棚水冷壁及两侧墙上部水冷壁是否有烟气冲刷磨损现象,四角堆焊水冷壁是否有冲刷严重磨损痕迹,防磨梁处､水冷壁穿墙开孔及耐火材料终止处水冷壁有无涡流区磨损问题等｡水冷壁对接焊口是否光滑平整无磨损｡检查部位:吊屏管排､耐火材料区域管子､喷涂区域管子,穿墙部位管子｡检查标准:管子表面光洁,无鼓包､出列等异常或严重磨损痕迹(见图4);管子珠光体球化､石墨化应不大于4级;管子磨损减薄量不得超标,否则进行更换(局部点位可以补焊);氧化皮脱落后管子表面无裂纹;鳍片焊接质量良好且无凸凹变形及磨损,穿墙密封焊缝打磨;向火侧管子外表面无明显的颜色变化,外表的氧化皮厚度须小于规定值,无裂纹,密封良好;管屏整齐､平整,无出列管,变形未超标｡重点注意:过热屏及水冷屏两侧最外侧管子有无大面积明显磨损减薄现象,向火侧管子有无超温球化或石墨化现象;过热屏及水冷屏穿墙处管子有无磨损痕迹,密封盒内耐火保温材料是否掏空;过热屏及水冷屏下端耐火材料终止处管子有无涡流磨损现象;过热屏及水冷屏无明显胀粗､变形及出列管子｡检查部位:水冷布风板管､落渣口水冷壁让管､水冷壁下集箱让管､风室密封连接处水冷壁及下集箱疏水管等｡检查标准:管子表面光洁,无鼓包等异常或严重磨损痕迹;管子磨损减薄量不得超标,否则进行更换(局部点位可以补焊､打磨);风室密封等焊缝无裂纹,密封良好;疏水管无磨损且布置走向合理｡重点注意:水冷壁下集箱让管局部有无明显磨损痕迹,风室密封连接处水冷壁局部有无磨损现象,水冷壁下集箱疏水管膨胀是否受限｡检查标准:向火面､管夹附近､悬吊管附近､错列管排部位表面光洁,无异常或严重磨损痕迹(见图5);管子外表面无明显颜色变化､鼓包,表面腐蚀凹坑深度不超标;管排排列整齐､平整,无出列管､无杂物,管卡无变形､脱开断裂;对接焊口､联箱管座焊口焊缝及边缘无裂纹,焊接无缺陷;防磨护瓦及管卡,防磨板完整,无变形､烧损､磨损､脱焊､移位及脱落,防磨罩与管子能自由膨胀;穿墙部位管子无异常或严重磨损痕迹,密封焊缝良好,无漏风;过热器及再热器管子珠光体球化､石墨化应不大于4级,管子表面氧化皮厚度不超标｡重点注意:第1~3排管子有无磨损严重痕迹;管排由于关卡脱开后整体凸起､凹陷问题;吹灰区域管子有无明显冲刷磨损现象;管子防磨护瓦布置是否合理,有无磨损､移位及脱落等问题;穿墙部位密封护板有无漏风现象,管子有无漏风涡流磨损痕迹,密封盒耐火保温材料是否掏空｡检查部位:前后包墙､左右包墙及顶棚包墙管排及穿墙部位,隔墙､悬吊管过热器管子及防磨护瓦,穿墙部位､人孔门､吹灰器孔管子等｡检查标准:管子表面光洁,无鼓包､出列等异常或严重磨损痕迹;管子珠光体球化､石墨化应不大于4级;管子外表面无明显颜色变化,表面无腐蚀,凹坑深不超标;鳍片焊接质量良好且无凸凹变形､磨损;人孔门及吹灰器孔管子磨损未超标,穿墙密封焊缝无裂纹,密封良好;悬吊管迎风面无明显磨损､鼓包及点蚀等现象｡重点注意:包墙过热器弯曲过度部位管子有无明显磨损痕迹;中间隔墙过热器管子有无明显烟气冲刷磨损痕迹;穿墙部位､人孔门及吹灰器管孔管子有无磨损｡悬吊管迎风面防磨护瓦布置是否合适,管子有无严重磨损现象｡检查部位:炉膛密相区耐火材料､过热屏及水冷屏耐火材料､炉膛出口水冷壁耐火材料､分离器耐火材料及返料器耐火材料等｡检查标准:耐火材料表面是否完好,有无开裂､磨损､剥皮､脱落及管排裸露等问题;耐火材料与受热面管结合部位是否平整､可靠,无局部脱落后形成的凹凸不平现象;耐火材料有无膨胀受阻､抓钉断裂现象｡重点注意:密相区各开孔部位耐火材料有无脱落现象,耐火材料有无剥皮脱落､抓钉､管排裸露现象;过热屏､水冷屏下端底部､弯头处耐火材料无开裂及脱落现象;耐火材料与受热面管纵向结合部位是否平整,横向结合部位无脱落现象｡电厂某台锅炉运行中,就地C冷渣机处一次风室放渣管向外滴水,但锅炉主汽压力､给水流量及炉膛负压等参数变化不大,由此判断为一次风室水冷壁泄漏并立即申请停炉｡锅炉停运后检查发现,一次风室前墙水冷壁从左至右第156根管有一处泄漏点(见图6),其正上方一风帽堵板焊缝开裂有漏风痕迹｡因此确定该风帽堵板焊缝开裂漏风,是造成本次水冷壁泄漏事件的主要原因,锅炉防磨防爆人员日常检查中未发现该处管子漏风磨损缺陷,也是泄漏事件发生的重要原因｡电厂某台锅炉运行中炉膛负压突然变正,给水流量与主汽流量偏差明显增大,再热器左下温度测点明显降低,就地检查锅炉27.8m平台左侧再热器穿墙部位有明显泄漏声,据此判断为再热器泄漏并立即申请停炉｡锅炉停运后检查发现,再热器入口穿墙管3根减薄泄漏､前包墙过热器管1根减薄泄漏及3根冲刷磨损严重｡同时打开再热器穿墙管密封盒,检查发现密封护板焊缝开裂(见图7)｡综合分析,本体再热器及包墙过热器泄漏原因为:密封护板焊缝开裂后漏风磨损再热器穿墙管,其磨损减薄泄漏后冲刷包墙过热器泄漏｡再热器密封护板焊缝开裂漏风及穿墙管磨损,防磨防爆检查不到位,是造成该泄漏事件发生的重要原因之一｡电厂某台锅炉运行中,炉膛出口负压突变正引发锅炉MFT动作,锅炉右侧床温降低,且就地检查锅炉20m平台炉膛左前角有明显的泄漏声,由此判断锅炉水冷壁发生泄漏并立即申请停炉｡锅炉停运后检查发现左侧第2屏水冷屏下端耐火材料局部脱落(见图8),水冷屏管排呈明显减薄后爆管泄漏｡同时汽水混合物冲刷左前角水冷壁后,造成水冷壁磨损减薄泄漏｡由此可以看出,本次水冷壁泄漏事件,与水冷屏耐火材料防磨防爆检查有直接关系｡CFB锅炉防磨防爆检查工作,是机组生产管理重要内容之一,其对设备长期安全可靠运行至关重要,因此各级生产管理人员必须高度重视该项工作｡电厂只有不断地深入开展锅炉防磨防爆检查与管理工作,不断地摸索总结设备防磨防爆检查实践经验,才能有效提高锅炉设备长期运行安全可靠性,才能保障企业正常安全发电生产运营｡
文献信息
杜佳军. 浅谈CFB锅炉防磨防爆检查与管理[J]. 神华科技,2016,03:55-59.
