技術應用ｌｊ一∞工ｃ＜ｉｎ。＜。ｚ
新建超臨界直流鍋爐水冷壁爆管原因
分析及處理措施
修延峰 ，張欽 ，崔雄華
（１．蒙東能源****，內蒙古呼倫貝爾０２１０００；２．西安熱工研究院****，陝西西安
７１００３２）
能譜測試等方法對垂直段水冷壁爆管原因進行了分
ｏ 引言
某電廠２ｘ６００ ｍｗ超臨界鍋爐於２００８年８月開工建設，鍋爐為哈爾濱鍋爐廠有限責任公司生產的ｈｇ一１９５０／２５．４一ｈｍｉ５直流鍋爐。１號鍋爐於２０１１年５
析，認為管內壁沉積物脫落沉積在彎管處造成通流不暢或堵塞，是爆管的直接原因ⅲ，並採取了相應的
措施去除管內壁的沉積物，有效地解決了水冷壁爆
管問題月７日酸洗結束，６月６１３吹管結束，７月７日機組進行了整套啟動工作。在隨後的鍋爐啟動過程中，１號鍋
１管內沉積物分析
由於爆管位置和磚紅色附著沉積物在爐內隨機性分布，通過內窺鏡檢查發現管內沉積物分布存在隨機性．基本可確定管內的沉積物不是正常執行工況下形成。後將管內沉積物原始樣品取出進行分析。
爐標高５５—５８ｍ的垂直水冷壁右、前、後、左牆先後
於７月１１日、１７日、２８日，８月７日、１４日、２６日及９月３日
連續爆管。
２號鍋爐於２０１１年９月８日酸洗結束，ｌ０月２８日吹
管結束。１１月２６日機組整套啟動並進行了相關試驗。
在隨後的鍋爐啟動過程中，２號鍋爐標高５５—５７ ｍ的垂
發生爆管的水冷壁管（簡稱超溫管）與未發生爆管的水冷壁管（簡稱正常管）直管與彎管部位管內壁情況分別見圖１一圖４，可見兩者存在明顯的不同
（１）顏色不同：正常管內壁為均勻連續鋼灰色，超溫管內沉積物為磚紅色。管內壁沉積物能譜分析
直水冷壁右、左牆分別於１２月１０日、１７日發生爆管。垂直水冷壁材質為１５ｃｒｍｏｇ，規格為
本文通過巨集觀檢查、化學成分檢驗、金相檢驗和
一技術應用ｌｊ一∽工ｃ、，乏。、，。ｚ。
殘留物隨爐水進入垂直水冷壁５４ １ｙｉ至上聯箱
２管內沉積物成因分析
垂直水冷壁位於中間集箱和上集箱之間，結構
型式如圖７和圖８所示。
之間的水汽變化過渡區，因熱負荷高、蒸發快，汽／液比隨標高急劇增大，水汽中溶解的雜質及殘留物易
在此區域聚集沉積［３１。急劇蒸發時的紊流作用不利沉
積；過渡區後單相蒸汽流動降低紊流程度，形成沉積
集中分布區
分布區中這種疏鬆狀的沉積物在一定工況下很
容易脫落堆積在彎頭或管孔部位，導致管內部介質流通不暢，堵塞到一定程度會使管壁溫度急劇公升高。
＝＝＝＝＝
圖７鍋爐水冷壁整體圖、｛●
圖８中間集箱圖
管內壁磚紅色沉積物為鐵的氧化物．從其形態
和構成上分析應為外來沉積物，不是管子本身在執行中形成的氧化腐蝕產物ｌ。查閱化學水處理水質檢測報告，機組執行期間水質合格，因此判斷沉積物
可能是基建期間的酸洗殘留物。ｌ號、２號機組均採用檸檬酸清洗，其主要原理是檸檬酸銨絡合氧化鐵形成檸檬酸鐵銨及檸檬酸亞鐵銨，檸檬酸鐵（亞鐵）銨隨著溫度的降低溶解度急劇下降，清洗期間，因啟動鍋爐加熱能力有限。且環境溫度較低，未能達到酸洗要求的７５℃以上．清洗來的檸檬酸鐵（亞鐵）銨部分被還原生成檸檬酸鐵（亞鐵）沉澱，附著在爐前系統、下聯箱、螺旋水冷壁、省煤器等上。
機組啟動後，水溫超過２６０℃，檸檬酸亞鐵又溶解到水中，變成鐵的氧化物。在清洗過程中由於幫浦流
量不足，管問阻力有差別，流量較低的管內酸洗殘留
物更容易沉積，從而造成殘留物隨機分布
１００引發短期過熱爆管；另外垢層的存在對管子傳熱極為不利，會使管壁溫度明顯公升高．從而導致長期過熱
爆管３。
處理措施
（１）更換水冷壁管：２０１１年９月ｌ號鍋爐垂直水冷壁１４６８根管從中間聯箱出口５５公尺處更換至６７公尺處。更換後機組順利通過１６８ ｈ試執行。
（２）２號鍋爐酸洗：２０１２年３月對２號鍋爐垂直段水冷壁進行了取樣分析，對結垢量較大的管樣進行了模擬酸洗試驗，依據試驗結果重新制定酸洗一１藝並進行了酸洗酸洗後機組順利通過１６８ ｈ試執行，執行至今正常
（３）１號鍋爐酸洗：２０１２年１０月對ｌ號鍋爐水冷壁
進行割管檢查和垢量分析，最大垢量年７月在ｌ號機組第１次ａ修期間，重新對鍋爐進行了有機酸酸洗。
２０１３年４月對２號鍋爐水冷壁進行割管檢查和垢量分析，垢量１１４ ｇ／ｍ：未超標。
４結論和建議
（１）水冷壁管內壁整週存在的磚紅色的垢層為
鐵的氧化物．不是管子本身在執行中形成的氧化腐蝕產物，應為外來沉積物，疏鬆狀的沉積物脫落堆積，造成通流不暢或堵塞，是爆管直接原因。同時垢層的存在對管子傳熱極為不利，會使管壁溫度明顯公升高，從而導致長期過熱爆管。通過大面積換管和酸
洗的方法去除管內壁附著的沉積物後可以解決因結垢引起的水冷壁頻繁爆管問題
（２）超臨界機組鍋爐水冷壁管徑較細，如果管內存在異物很容易在彎頭處形成沉積阻塞。進而造成鍋爐爆管，保持管內清潔十分重要。建議：】）新建機組在安裝過程要嚴格控制安裝ｔ藝，安裝前嚴格通
．．．球，安裝後及時清理管內、聯箱的異物，防止外來異電
物堵塞管路；２）選擇合理的酸洗方案，酸洗過程中要［３］李剛，李錫孝，魏銅生，等．１０２５ｔ／ｈ鍋爐水冷壁高溫腐蝕
嚴格控制酸洗工藝，做好酸洗過程各項引數的監督，
原因分析及解決措施熱力發電酸洗後盡可能做到沖洗排放乾淨；３）在機組執行過［４］李益民，史誌剛，徐香龍，等．某型迴圈流
程中加強水質監視，確保水質合格。
化床鍋爐水冷壁爆管原因分析【ｊｊ＿熱力發電，２０１３，４２
參考文獻
（責任編輯
徐娜娜）
［１】李士武．６００ ｍｗ超超臨界鍋爐水冷壁爆管原因分析［ｃ］．廣
收稿日期
州：全國超 ｝）臨界發電機組技術交流研討會，２０１１．
作者簡介：修延峰（１９８２一），男，山東煙台人，助理工程師，本科，主［２］周穎馳．鍋爐水冷壁高溫腐蝕原因分析及對策熱力發
要從事發電廠金屬監督工作。
－—卜——●一「—＋一——卜＿」—＋一一—－一－—－卜一－－＋一ｎ—卜＊—－－｝一一—－一」—－一一－－＋ｒ－＋
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＊＋一＋
一＋（上接第７９頁）
足多執行方式及其ⅳ一ｌ開斷方式的移相器安裝位
４結論置、台數及其在各方式下移相器的控制角度可以將
斷面輸送能力幾乎提高到斷面的理論熱穩極限。
針對ⅳ一１靜態安全約束下由於輸電斷面線路自由
潮流分布不均而降低斷面輸送能力的問題，本文建立參考文獻
了系統含有移相器、考慮多執行方式下斷面ⅳ＿ｌ靜態
安全約束的、以斷面輸送功率最大兼顧系統網損最小
為優化目標的最優潮流數學模型，提出了用此最優潮
流演算法確定移相器安裝位置和台數的方法。
有ｆａｃｔｓ裝置的電力系統在
該方法迴避了裝置選址這一大規模０—１規劃問市場環境下的最優排程［ｊｌ＿電力系統自動化
２０—２４．
題，從而可以用成熟的最優潮流演算法得到以提高斷
面輸送能力為目的移相器安裝台數和位置。與國內
外針對ｆａｃｔｓ元件選址的研究工作普遍採用的優化
模型不同，本文所建立的數學模型考慮了電力系統
執行方式多變的特點和必須滿足ａ，一１靜態安全約束
的要求。因此，採用本文的方法得到的移相器安裝
位置更適合系統實際執行的需求。
由於在優化數學模型中考慮了多方式及其ｎ一１
開斷方式，相對於目前只考慮單一執行方式的優化
模型，本文問題的等式約束
一不等式約束數目很大。。＿。—ｔ臻薯術用ｍ］．因此，在優化演算法的選擇上，注意到非線性原始一對偶內點法處理不等式約束方便的特殊優點而採用這
一演算法。另外，在深入分析問題中各基礎執行方式
及其ｎ一１開斷方式下控制變數、狀態變數之間的耦
合關係的基礎上，通過合適的變數、方程排序。使修
正方程式的係數矩陣具有箭狀結構，從而把求解大［８］王錫凡，方萬良，杜正春．現代電力系統分析【ｍ］．北京：科
規模線性修正方程的問題轉換為求解多個低階線性學出版社．２００３．
方程的問題。由於以上兩點，雖然多方式及其ａｌ１開
（責任編緝
申光豔）
斷方式使問題的約束數增加為只考慮單一執行方式收稿日期
的數十倍，但在修正方程的求解上增加的計算量不作者簡介：崔勇（１９８５一），男，陝西渭南人，碩士，主要從事電力系
大。大大提高了計算效率。
統**計算分析方面的工作。
由對ｉｅｅｅ一１４系統的計算結果可見，得到的滿）
鍋爐水冷壁爆管原因分析
1概述克石化廠熱電廠1號鍋爐dg130 3.82 4型，是以燃煤為主，兼燒天然氣的兩用型中壓自然迴圈鍋爐，型布置，背靠背結構，煤粉懸浮燃燒，固態排渣，鋼結構，室內布置。爐膛四角切向布置煤粉，天然氣燃燒器，無水平煙道，爐膛和後豎井皆由膜式壁組成，並布置有蒸汽和吹灰器裝置，採用輕型爐牆。自投產以後，不到...
鍋爐水冷壁爆管的原因及防範措施
2 鍋水加入磷酸鈉，生成不溶性的磷酸鈣ca3 po4 2 磷酸鎂mg3 po4 2等沉澱物懸浮於水中，使鍋爐不結水垢。如果加藥量控制不好或加藥裝置有故障，會失去加藥效果 3 連續排汙排出汽包水表面的懸浮物，降低含鹽量和鹼度。定期排汙可排出集聚在水冷壁下聯箱的水渣及沉澱物。若鍋水監控不夠或排汙效果不好...
鍋爐省煤器爆管的原因分析與處理措施
1省煤器超溫爆管機理分析 省煤器超溫爆管的原因非常複雜，主要由磨損 腐蝕以及振動引起。以下主要就這三方面 省煤器超溫爆管的機理。1.1磨損 由磨損導致的爆管中，飛灰磨損是主要原因，影響的因素包括飛灰濃度 煙氣流速 飛灰的磨損效能等方面 另外，省煤器的結構也會磨損。1.1.1飛灰濃度 飛灰濃度大，表明...