珠海電廠一期工程2×700 MW機(jī)組鍋爐是日本三菱公司制造的亞臨界強(qiáng)制循環(huán)，一次中間再熱汽包爐。鍋爐按∏型戶外布置設(shè)計(jì)。

　　鍋爐為單爐膛四角布置燃燒器，燃燒器上下可以擺動(dòng)±30。。鍋爐高度61 700 mm，爐膛斷面尺寸21 463×18 605 mm。采用四角切圓燃燒，切圓直徑1 010.46 mm和1 402.72 mm，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。采用直吹式制粉系統(tǒng)，配有6臺(tái)三菱重工生產(chǎn)的MRS碗式中速磨煤機(jī)。

　　鍋爐額定工況下主蒸汽溫度540℃，再熱蒸汽溫度568℃，給水溫度278℃。

　　鍋爐受熱面布置和國(guó)產(chǎn)300，600 MW機(jī)組基本一樣。

　　自機(jī)組調(diào)試以來(lái)，鍋爐高溫受熱面、鍋爐三級(jí)過(guò)熱器和三級(jí)再熱器受熱面管道在鍋爐寬度方向產(chǎn)生對(duì)稱的金屬超溫現(xiàn)象，即在滿足蒸汽溫度的情況下受熱面金屬超溫，并由此引發(fā)了3次鍋爐爆管事故，嚴(yán)重影響了機(jī)組的安全運(yùn)行。

1 原因分析

　　通過(guò)燃燒調(diào)整試驗(yàn)，優(yōu)化燃燒試驗(yàn)，均沒(méi)有取得預(yù)期的效果。因而進(jìn)一步從爐內(nèi)、鍋內(nèi)和結(jié)構(gòu)3方面查找原因。

1.1 爐內(nèi)原因分析

　　采用抽氣式熱電偶在高溫?zé)煔舛?爐膛出口處)進(jìn)行煙氣溫度場(chǎng)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果和設(shè)計(jì)煙氣溫度場(chǎng)沒(méi)有原則性差異。

1.2 鍋內(nèi)原因分析

1.2.1 管壁金屬溫度測(cè)試

　　在受熱面管子引入出口聯(lián)箱處加裝熱電偶，測(cè)量每一排甚至每一根管子的金屬溫度。圖1為機(jī)組負(fù)荷在700 MW時(shí)的再熱器金屬溫度曲線，圖中表明管排的金屬溫度分布不均勻。

1.2.2 蒸汽流量分析

　　根據(jù)在受熱面管道上加裝熱電偶測(cè)得的管子金屬溫度，反算蒸汽對(duì)管子的冷卻程度，再計(jì)算出管子內(nèi)部的蒸汽流量，最終得出管屏之間存在蒸汽流量不均的結(jié)果。

1.3 結(jié)構(gòu)分析

　　由于三級(jí)過(guò)熱器的結(jié)構(gòu)型式和二級(jí)再熱器和三級(jí)再熱器的結(jié)構(gòu)相似，現(xiàn)以二級(jí)再熱器和三級(jí)再熱器為例進(jìn)行結(jié)構(gòu)方面的分析。再熱器聯(lián)箱T型接頭區(qū)域結(jié)構(gòu)如圖2，從圖中可以看出，在聯(lián)箱的長(zhǎng)度方向上對(duì)稱布置了具有T型結(jié)構(gòu)的變徑結(jié)構(gòu)，而超溫點(diǎn)的對(duì)稱位置就和這一對(duì)稱結(jié)構(gòu)相吻合。



圖2 再熱器聯(lián)箱T型接頭區(qū)域結(jié)構(gòu)圖

　　在二級(jí)再熱器進(jìn)口聯(lián)箱的T型接頭處蒸汽的靜壓大，而在聯(lián)箱變徑后的區(qū)域內(nèi)蒸汽的靜壓小；在三級(jí)再熱器出口聯(lián)箱的T型接頭處蒸汽的靜壓大，在聯(lián)箱變徑后的區(qū)域內(nèi)蒸汽的靜壓小。因此在二級(jí)再熱器入口聯(lián)箱T型接頭區(qū)域和三級(jí)再熱器出口變徑后的區(qū)域之間的靜壓差大，而在二級(jí)再熱器入口聯(lián)箱變徑后的區(qū)域和三級(jí)再熱器出口聯(lián)箱T型接頭區(qū)域之間蒸汽的靜壓差就小，由于靜壓差的差異，引起管屏之間蒸汽流量相對(duì)不均衡。管子內(nèi)部蒸汽流量小的管壁，受到蒸汽冷卻的程度比較差。管子金屬溫度就比較高。

　　由此得出結(jié)論：由于聯(lián)箱上的T型接頭結(jié)構(gòu)和高溫受熱面在聯(lián)箱上引出點(diǎn)的不合理，引起管屏之間蒸汽流量存在偏差，是導(dǎo)致鍋爐高溫受熱面金屬超溫的原因。

2 改進(jìn)措施

根據(jù)測(cè)試和分析結(jié)果，采取以下改進(jìn)措施：

(1) 改變T型接頭部位的管道連接方式，即將蒸汽流量相對(duì)低的管子入口和蒸汽流量相對(duì)高的管子入口交換位置后再連接到三級(jí)再熱器出口聯(lián)箱上，如圖2中的虛線所示。

(2) 增大蒸汽流量相對(duì)低的管道與三級(jí)再熱器出口聯(lián)箱接頭處的管徑，提高該管道的蒸汽流量。

(3) 在二級(jí)再熱器和三級(jí)再熱管道的連接處，對(duì)蒸汽流量相對(duì)大的管道進(jìn)行節(jié)流，即加裝節(jié)流孔板，以減少蒸汽流量。

(4) 提高嚴(yán)重超溫管道的材料等級(jí)，例如三級(jí)再熱器超溫管子的管材由原來(lái)的T12更換成不銹鋼TP347E。

3 改造后的效果

　　珠海電廠2×700 MW機(jī)組鍋爐受熱面改造后，經(jīng)過(guò)機(jī)組在不同負(fù)荷下的運(yùn)行考驗(yàn)，基本上能夠避免高溫受熱面管子金屬出現(xiàn)超溫現(xiàn)象。改造后受熱面管壁金屬溫度測(cè)試曲線見(jiàn)圖1。

　　由于增加了節(jié)流孔板，汽流在通過(guò)節(jié)流孔后產(chǎn)生的渦流勢(shì)必對(duì)管子進(jìn)行沖刷，沖刷量的大小還有待于大小修期間進(jìn)行測(cè)試跟蹤。

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