电厂600MW机组基建可借鉴问题缺陷汇总.doc
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1、2660MW机组工程 同类厂可借鉴问题、缺陷汇总同类电厂可借鉴问题、缺陷汇总 工程部、生产准备部锅 炉 专 业序号缺陷名称缺陷现象缺陷原因处理方法缺陷类别责任部门1锅炉消防水未设计至炉顶一期工程中,锅炉消防水设计至燃烧器上部平台。在机组安全性评价检查中,专家提出需将消防水设计至炉顶,后经委托其他单位进行安装。华北电力设计院按照设计标准为封闭的主厂房需将消防水设计至炉顶,而未封闭的锅炉厂房未做具体要求,只是按照设计至燃烧器平台设计。与机组安全性评价专家的要求不同。通过与工程部人员共同讨论,由工程部提出为业主在锅炉消防水设计上的单独要求,需将消防水设计至锅炉顶层,交由设计院在设计上考虑将锅炉消防水
2、设计至炉顶。由于锅炉厂房较高,因此在37.4米位置增加一消防水泵,满足消防水压头要求。设计工程部2锅炉过热器、再热器各集箱手孔易漏泄一期工程中,锅炉各受热面集箱手孔为内置式手孔,此种手孔因制造、安装难度较大,且其结构特点易造成运行中漏泄,并在实际运行中发生部分手孔漏泄。为解决此问题,机组C级检修中进行改造,将手孔由内置式改为外置式,但由于焊接、热处理工艺受现场施工影响,易造成现场焊接缺陷。上海锅炉的内置式水孔在设计上是没有问题的,只是因过热器各集箱筒壁较厚,在手孔焊接时极易产生焊接应力,如稍处理不当,则为后期的实际运行中造成安全隐患。通过与工程部人员共同讨论,向上海锅炉厂提出此问题,并由上海锅
3、炉厂对二期锅炉受热面各集箱手孔形式上进行改进,改为外置式检查孔,由于检查孔采用的管径较小,封头也较小,尺寸为4510,因此大大降低了焊接难度及焊接产生的内应力,解决了此问题安装工程部3锅炉后烟井前墙过热器悬吊管断裂一期工程中,由于锅炉后烟井前墙过热器上部悬吊管高度为13.49米以上,在运行时发生管子振动剧烈而导致管子根部裂纹直至发生管子断裂爆管由于后烟井前包墙管管系过长(约13.5米)且中间没有固定点,风机启动后由于风量的影响造成管系横向高频震动,且振幅较大。又由于前包墻拉稀光管与鳍片管、拉稀管与前包墻上联箱之间为抵抗振动死点,此部位为管系振动的应力集中点,管子的高频震动对在应力集中点产生较大
4、的高频交变应力,导致该部位因震动产生裂纹。通过与工程部人员共同讨论,向上海锅炉厂提出此问题,将二期此管子加装两道横向固定管夹,以增加管子的刚性从而防止管子震动过大发生断裂。另外,在管子底部与鳍片连接处采用光滑圆角过渡,从而减少结构应力。在与鳍片连接下部位采用止裂孔,以防止鳍片开裂造成管子裂纹。从上述几项措施,避免了悬吊管断裂的问题。设计安装工程部4锅炉水冷壁鳍片采用双面焊接沧东公司二期两台机组在上海锅炉厂设计时,水冷壁采用了单面坡口焊接方式。此种焊接方式极易产生水壁鳍片因焊接强度不足,造成鳍片撕裂连带管子爆破现象。国华盘山、太仓、绥中、三河、一热都因为水冷壁鳍片单面焊发生过爆破事故。因为单面坡
5、口焊接,整张管屏在对接焊缝时,由于面积大,不可能完全达到原设计坡口的间隙与角度,也就无法保证焊口焊接的质量。由于水冷壁管子与鳍片的放热能力不同,加上水冷壁的热膨胀位移,因此水冷壁会形成多向的受力,导致薄弱处开裂,而影响到水冷壁管子拉裂。通过与工程部人员共同讨论,提出将单面焊接改为双面焊接。这样,即使在坡口间隙及角度无法保证时,也可用双面焊接保证焊接质量,因而避免了单面焊接带来的强度不足导致损坏的情况。安装工程部5末级过热器氧化皮在上世纪60至70年代,国外就将蒸汽通流部件表面氧化层的形成与剥离作为重点进行过研究,结果认为蒸汽通流部件表面氧化层的形成与剥离主要是由运行工况变化及通流部件的选材等方
6、面因素所决定的。但由于此问题涉及设计选材、机组运行等多种因素,目前难以全面解决。在我国火力发电厂亦曾发生过许多大机组过热器、再热器管堵塞爆管、主汽门卡涩和汽轮机部件的固体颗粒侵蚀问题,造成了机组可用率降低和经济损失。国内扬州第二发电有限责任公司一期工程两台600MW机组,配置锅炉为亚临界、前后墙对冲自然循环锅炉,分别于1998年和1999年投入商业运行。在商业运行20000h后,便开始在二级过热器处出现爆管现象,爆管外观及检测的结果表明过热器爆管主要原因是管内氧化皮脱落导致受热面发生堵塞,已较为严重的影响了机组安全健康稳定运行过热蒸汽管道制造加工过程中氧化膜的形成是在570以上的高温制造条件下
7、由空气中的氧和金属结合形成的。该氧化膜分三层,由钢表面起向外依次为FeOFe3O4Fe2O3。试验表明:与金属基体相连的FeO层结构疏松,晶格缺陷多,当温度低于570时结构不稳定,容易脱落,或在半脱落层部位发生腐蚀。因此,在新锅炉投产前,一定要对锅炉进行酸洗,全部去除制造加工时形成的易脱落氧化层,然后重新钝化,以利在机组运行时形成良好的氧化层。同时,在基建调试期间也可以考虑对过热器和再热器管道进行加氧吹扫,将易脱落的氧化层颗粒冲掉的同时加速形成坚固的氧化层,否则,在投运后会产生严重的氧化皮问题。加强壁温监测,提高抗氧化皮的预警能力:我们通过与国华技术中心不断沟通,针对末级过热器管屏增加温度测
8、点及监控系统的情况,由生产准备人员到国华太仓进行调研。并盘点沧东发电公司二期锅炉末级过热器温度测点情况,确定在基建期完成末级过热器加装温度监控系统所需的炉外测点,计130个,并考虑投产后试验用的炉内测点,在热工DCS通道中预留测点位置200个。从而实现了最易发生氧化皮堵塞的末级过热器,每排管屏上均可进行实时监测,通过对比分析,得出末级过热器沿炉膛宽度及深度方向的温度分布情况、壁温偏差情况,从而为运行人员及时发现壁温超温、烟气分布不均提供了可靠依据,及时进行调整,确保各项参数控制在安全可靠范围内。做好机组化学清洗工作:针对超临界机组过热器、再热器化学清洗问题,由河北电研院、工程部、生产技术部、生
9、产准备部人员共同到华北电研院、山东电研院进行调研,通过多前化学清洗单位的调研,均认为现有药品可对过热器、再热器进行化学清洗,但清洗技术暂时不成熟,易带来长期负面影响;且用蒸汽吹管可达到管内壁清洁的作用,因此,确定不对过热器、再热器进行化学清洗。同时根据国华公司下发的超临界机组化学清洗导则,选用了有机酸柠檬酸做为清洗药剂,化学清洗前以过热器、再热器充氨保护,避免了奥氏体钢接触氯离子带来的危害。经实际跟踪化学清洗过程,取得的清洗管样均达到了清洗标准。采取稳压吹管方式,彻底清除受热面内部杂物:由于降压吹管的时间短、吹管系统达不到标准要求,因此,沧东二期机组采用了稳压吹管方式,在补给水供应上,采取了大
10、流量海水提升泵(1700t/h)做为补水泵,投入汽动给水泵,保证吹管流量的供应。并在吹管期间,严格掌控过热器、再热器受热面温度及燃调整,收到了较好的效果。由于前期锅炉导汽管、联箱三通内氧化轧皮处理彻底,机组自点炉后经过前期一次降压试吹管、6次正式稳压吹管后,耙板冲刷痕迹经检验,达到了连续两次合格。取得了超临界机组稳压吹管最少次数的好成绩。针对稳压吹管后的受热面及联箱内部,我们采取了割检查孔,用内窥镜检查联箱内部,射线拍片检查受热面U型弯头内部的手段,对各部进行抽查,经抽查检查,效果良好。设计安装工程部生产准备部6机炉外大部分管道焊口位置未进行标注我厂一期机组基建期间对机、炉外主要的汽水管道焊口
11、做了标识工作(主要集中在高温大管道的焊口),对在技术监督范围内的疏水、排空等小直径管道和部分导汽、高压给水管段未做标记。 通过我厂1号机组在2007年9月11月A级检修期间对机、炉外管道普查的情况来看,由于大部分中、小直径管道保温外未做焊口标识,在进行焊口探伤时,只能查找原始安装图纸然后再进行现场位置标定,浪费了大量精力和时间。由于一期基建期间的疏水、排空等小直径管道由施工单位自行确定,焊口位置布置比较随意,在原始图纸上标定的位置不准确,造成焊口查找不到,以致使查找范围扩大,造成检修费用的浪费。首先,根据一期机炉外焊口标识中易出现的问题,编制#3、#4机组机、炉外管道焊口数量统计及位置标识工作
12、实施方案,经公司领导审核后,下发至工程及施工单位组织执行。沟通工程、监理,由其组织施工单位人员,针对方案有针对性进行学习,使用施工人员全面掌握方案内容,工作重点。对现场施工的各管道布置情况、焊口位置布置情况进行实际测绘,画出布置图,以备后期检查使用。在施工时检查实际焊口位置标注情况,发现问题及时通知工程、监理,由其督促落实,以保证方案实施的刚性。通过现场测绘,现场实际标注,使沧东二期机炉外受监焊口的标注率达到了100%,达到了预期的目的。7一次风机出口风道之间无联络风道一期两台一次风机出口风道之间无联络风道,在启动风机或大负荷调整时容易发生喘振或失速以及风机轴向振动和影响空气预热器正常运行的现
13、象。一次风机、送风机出口设联络风管,正常运行时,可平衡两侧风道风温和流量偏差。单台风机故障时(带50%60% ECR负荷),只需关闭故障风机的出口风门,运行的风机可通过 e* A6 b8 b) 0 q 联络风道,将风平均分配至2台回转式空气预热器进口,有利于预热器正常运行。根据一期实际运行情况,同工程部共同讨论确定在二期设计时在两台一次风机出口风道增加联络风道并设中间挡板门。通过二期设计上增加,解决了此问题。安装工程部8再热系统增加水压放水管道、省煤器进口管道无排空放水管道及阀门沧东二期锅炉再热系统进、出口管道均设计有水压试验用堵阀,缺少上放水管道,无法实现水压试验时的上放水工作;省煤器进口管
14、道逆止阀前管道无排空门,无法实际管道内积水排放。上述两管道均属漏设计上放水、排空管道的设计上的小问题,但问题虽小,如无再热系统水压试验上放水管道,则无法实现系统水压试验时的上水、放水工作;省煤器管道逆止阀前如不增加排空管道,则在发生给水管道阀门故障时,无法快速完成管道内放水,也就无法完成缺陷的快速处理工作。根据现场实际情况,同工程部专业人员讨论,最后确定由工程部及监理人员共同沟通设计单位,对上述管道进行增加设计,从而解决上述问题。设计安装工程部9华能上安三期高过、屏过TP347H弯头爆管高过、屏过TP347H弯头爆管因为氧化皮,加上运行操作方法不当导致氧化皮堵塞弯头超温爆管1确保锅炉补水品质合
15、格2防止快速开关减温水和快速升降负荷设计安装工程部10华能上安三期吹灰系统汽源设计不合理调试期间一台空预因尾部烟道再燃烧而报废1豪顿华公司生产的三分仓空预冷端间隙小,在启动初期着火效果不好,未完全燃烧煤粉沉积2空预吹灰因启动初期五段抽汽压力不足(空预吹灰汽源为五抽,没有其它汽源,正要改造),启动初期吹灰效果保证不了。3暖风器经常内漏。准备从邻炉或辅汽联箱接入第二汽源,以满足启动初期的空预吹灰设计安装工程部生产准备部11华能上安三期一次风机容易发生喘振在#5机组带负荷调试过程中,并列运行的两台一次风机中,当A一次风机动叶至48%开度时,当再增加动叶开度时,该风机出口压力不增反降,出力降低,风机发
16、生喘振出口风道“F”连接方式(侧煤仓),是造成A一次风机到某出力时喘振的主要原因择机改造设计安装工程部12国华定州二期锅炉给水旁路调整门门杆脱某次启机锅炉上水时逐渐开启给水旁路调门至85%,提起给水泵勺管,发现给水压力逐渐升高但给水流量不见增加后就地检查给水旁路门卡在10%,且阀门关闭后在不能打开当值人员采用主路控制上水设计安装工程部13国电大同二电厂三期660MW机组直流运行时汽水分离器蒸汽无过热度#9炉660MW负荷运行时,汽水分离器蒸汽温度400,低于设计值409。变负荷时,汽水分离器蒸汽温度比“水煤比”变化迟缓,尤其是汽水分离器蒸汽温度起不到中间点温度控制的要求。影响协调响应速度及不利
17、于主汽温度的稳定。2009年4月24日到4月26日电科院调试人员分别选取分离器入口温度、包墙出口温度、低过出口温度为中间点温度进行试验,通过试验表明#9锅炉运行中不存在可以有效代表锅炉蒸发点的中间点温度。分离器入口温度、包墙出口温度、低过出口温度对给水量或给煤量扰动的纯滞后时间达到45分钟以上,且三者温度均与主汽温度的变化趋势没有明显的规律,因此无法对超临界锅炉的水煤比协调进行有效控制。该厂生技部结论:在厂家规定的位置安装的中间点温度,但没有达到设计温度,是锅炉设计问题。目前协调控制中,中间点温度取自低温过热器入口温度作为监视点,而不能用于协调控制点设计安装工程部14国电大同二电厂三期660M
18、W机组再热器减温水用量大660MW负荷稳定运行时,再热烟气挡板开度30%、过热烟气挡板开度100%,再热器减温水总量在21.81t/h左右,再热汽温调节已超出烟气挡板调节范围,必须投入减温水,以防止再热汽温、金属壁温超温,如此长期运行严重影响机组经济运行。该厂技术部门认为:再热器受热面设计不合理。运行时,再热器减温水总量在20t/h左右,继续维持运行。设计工程部15国电大同二电厂三期660MW机组#10炉主汽温两侧偏差大目前,#10炉稳定运行时,左(B)侧减温水开度大于50以上,右(A)侧减温水开度0,而主汽温度偏差在10左右。变负荷时主汽温变化大,左侧汽温容易超温,而右侧主汽温达不到额定值。
19、该厂生技部和锅炉厂家联系后,没有结果,准备在大修的时候解体左侧减温水调门和电动门及其相关管路检查,重新做动力场试验。现在在靠运行调整尽量使两侧不偏离允许值设计安装工程部生产准备部16国电大同二电厂三期660MW机组#10炉水冷壁下联箱放水母管加放水门停炉放水时间过长。将放水管更换为粗管(由24mm改为48mm)并移至放水电动门后将放水管更换为粗管并移至放水电动门后设计安装工程部17国电大同二电厂三期660MW机组飞灰在线装置飞灰含碳检测不准确设计安装工程部18国电大同二电厂三期660MW机组磨煤机液压油站、一次风机电机润滑油站、引风机电机润滑油站无油温控制阀稀油站油温在环境温度发生变化时无法调
20、整设计、安装疏漏计划安装设计安装工程部19国电大同二电厂三期660MW锅炉在2009年度共有13次非停其中9次是由于四管泄漏造成的主要是管材的金属密度不均匀造成的,特别是低温过热器管材最为严重准备在大修时更换(交金属主管)设计安装工程部20华能伊敏发电厂#1炉过热器、再热器氧化皮脱落堵塞造成爆管#1炉过热器、再热器爆管氧化皮脱落堵塞造成结论:建议选择不易脱落氧化层的在材质。运行保证给水品质,启停机时升降温度时和负荷变化时要缓慢进行,尽量要锅炉受热面缓慢加热和冷却(交金属主管)设计安装工程部序号缺陷名称缺陷现象缺陷原因处理方法缺陷类别责任部门21华能沁北电厂一期超临界燃煤发电机组锅炉氧化皮高温过
21、热器和屏式过热器管内氧化皮数量较多,管子内径较细,氧化皮易将管子堵死造成爆管,经过研究决定对高过和屏过全部管子割管进行氧化皮清理和目前我厂高温过热器、屏式过热器、高温再热器使用的材质SA-213TP347H有关。该材质产生的氧化皮和基材膨胀系数差别较大,在管材温度受扰动时容易剥落。保选择不易产生氧化皮和基材膨胀系数较大的管材。保证给水品质,启停机时升降温度时和负荷变化时要缓慢进行,尽量要锅炉受热面缓慢加热和冷却(交金属主)设计安装工程部22国电大同二电厂三期660MW机组一次风机出力不足负荷660MW时,风机入口温度24.1,A一次风机动叶开度89.8%、电流125A,B一次风机动叶开度93.
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