華能丹東電廠2臺(tái)鍋爐，為引進(jìn)英國巴布科克能源有限公司生產(chǎn)的亞臨界自然循環(huán)燃煤型鍋爐，最大連續(xù)蒸發(fā)量1 165 t/h。在機(jī)組168 h試運(yùn)行以及試生產(chǎn)期間的半年多時(shí)間里，2臺(tái)鍋爐先后發(fā)生受熱面爆管、漏泄、管段變形等損壞事故總計(jì)10次(見表1)，造成多次停機(jī)停爐。
鍋爐受熱面由水冷壁、過熱器、再熱器及省煤器組成，其中過熱器包括一級(jí)、屏式、末級(jí)及頂棚包墻過熱器；再熱器包括一級(jí)、末級(jí)再熱器。在發(fā)生的10次受熱面管損壞事故中，90%為過熱器爆管或漏泄，其中包墻過熱器5次，占總數(shù)的50%。
過熱器是鍋爐承壓部件中工作溫度最高的受熱面，管內(nèi)流過的是高溫高壓蒸汽，其傳熱性能較差，而管外又是高溫?zé)煔?，所處環(huán)境惡劣，因此損壞事故的比例非常大。
2 鍋爐受熱面管道損壞原因及處理
華能丹東電廠試生產(chǎn)期間鍋爐受熱面管道事故原因主要可分為設(shè)計(jì)、制造、安裝及其它原因。而制造及設(shè)計(jì)因素達(dá)8次之多，占總數(shù)的80%。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以看出，爆管大多數(shù)為單根短時(shí)過熱超溫爆管。其中屬制造原因的有：聯(lián)箱內(nèi)部存有制造時(shí)產(chǎn)生的金屬機(jī)械加工殘留物，造成爆管占3次，因彎管應(yīng)力損傷及鋼管母材缺陷引發(fā)事故3次，共占總次數(shù)的60%。屬設(shè)計(jì)原因的有：因管排固定卡設(shè)計(jì)不合理，造成爆管、漏泄2次，占總次數(shù)的20%。
2.1 聯(lián)箱管堵塞引起的爆管
主要是過熱器入口聯(lián)箱內(nèi)接管處開有直徑不等的節(jié)流孔，當(dāng)有異物堵塞節(jié)流孔時(shí)，管內(nèi)工質(zhì)流通不暢，造成管段短期過熱變形、爆管。解決辦法是對(duì)2臺(tái)鍋爐的末級(jí)過熱器、屏式過熱器入口聯(lián)箱全部用內(nèi)窺鏡檢查。在已檢查過的2臺(tái)鍋爐末過、屏過共96個(gè)入口聯(lián)箱的9個(gè)聯(lián)箱內(nèi)，發(fā)現(xiàn)并取出聯(lián)箱制造時(shí)殘留的金屬機(jī)械加工或切割時(shí)鐵水凝固殘留物10余塊(片)，這些殘留物絕大部分在機(jī)組安裝前與母材有不同程度粘連，隨著機(jī)組運(yùn)行汽流的長期作用，逐漸脫落，并在聯(lián)箱內(nèi)隨蒸汽流動(dòng)方向移動(dòng)，當(dāng)堵塞住節(jié)流孔時(shí)，發(fā)生短時(shí)超溫爆管。
表1 試生產(chǎn)期間鍋爐受熱面管道事故統(tǒng)計(jì)
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01 1998-11-26 2號(hào)爐末過管聯(lián)箱節(jié)流孔堵塞短時(shí)超溫爆管 1根
02 1998-11-20 2號(hào)爐末過管聯(lián)箱節(jié)流孔堵塞短時(shí)超溫爆管 1根
03 1999-01-05 1號(hào)爐前包墻管變管應(yīng)力集中損壞變管損傷漏泄 1根
04 1999-01-09 1號(hào)爐前包墻管管子母材缺陷母材缺陷漏泄 1根
05 1999-02-01 1號(hào)爐前包墻管補(bǔ)焊處理不徹底補(bǔ)焊點(diǎn)漏泄露 1根
06 1999-03-12 2號(hào)爐前包墻管管卡設(shè)計(jì)不合理振動(dòng)疲勞裂管 5根
07 1998-03-16 2號(hào)爐前包墻管管卡設(shè)計(jì)不合理機(jī)械磨損爆管 5根
08 1998-04-29 1號(hào)爐末過管聯(lián)箱節(jié)流孔堵塞超溫變形 1根
09 1998-05-05 1號(hào)爐省煤器管銷釘與變管磨損機(jī)械磨損漏泄 2根
2.2 受熱面管子母材缺陷
因彎管部位應(yīng)力集中造成斷裂漏泄，鋼管直段存在缺陷，鋼管壁厚厚薄不均造成漏泄、爆管各1次。此類事故的發(fā)生隨機(jī)性大，徹底根治難度較大， 唯一的辦法是在機(jī)組計(jì)劃檢修時(shí)，對(duì)鍋爐受熱面全面進(jìn)行宏觀檢查，壁厚測量、脹粗測量，發(fā)現(xiàn)減薄及脹粗超標(biāo)管及時(shí)更換，特別要加大對(duì)彎管處及應(yīng)力集中處的檢查力度，以減少爆管次數(shù)。
2.3 設(shè)計(jì)原因
鍋爐前包墻過熱器上部拉稀管排固定管卡設(shè)計(jì)不合理，原設(shè)計(jì)中只在每組管排的兩端用螺栓固定，而其余管排中間均沒有固定
