盘山电厂超临界直流锅炉水冷壁爆管的特点与防治.doc

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1、超临界直流锅炉水冷壁爆管的特点与防治于程炜（国华盘山发电有限责任公司生产技术部）摘要：本文通过对国华盘山发电有限责任公司两台超临界直流锅炉水冷壁爆管的各种情况的介绍，结合超临界直流锅炉的特性，总结了超临界直流锅炉水冷壁爆管的特点，对超临界直流锅炉水冷壁爆管进行了分析，有助于专业人员进行研究和借鉴。关键词：超临界直流锅炉；水冷壁爆管；特点；防治1　超临界锅炉的特点所谓超临界锅炉，就是指运行参数超过临界点的锅炉，也就是主蒸汽压力高于临界压力（22.13MPa）的锅炉。它具有如下特点：1.1热效率高、热耗低。超临界机组比亚临界机组可降低热耗～2.5％，故可节约

2、燃料，降低能源消耗和大气污染物的排放量。1.2超临界压力时水和蒸汽比容相同，状态相似，单相的流动特性稳定，没有汽水分层和在中间集箱处分配不均的困难，并不需要象亚临界压力锅炉那样用复杂的分配系统来保证良好的汽水混合，回路比较简单。1.3超临界锅炉水冷壁管道内单相流体阻力比亚临界汽包炉双相流体阻力低。1.4超临界压力下工质的导热系数和比热较亚临界压力的高。1.5超临界压力工质的比容和流量较亚临界的小，故锅炉水冷壁管内径较细，汽机的叶片可以缩短，汽缸可以变小，降低了重量与成本。1.6超临界压力直流锅炉没有大直径厚壁的汽包和下降管，制造、安装、运输方便。同时取消

3、汽包而采用汽水分离器，汽水分离器远比亚临界锅炉的汽包小，内部装置也很简单，制造工艺也相对容易，相应地降低了成本。1.7启动、停炉快。超临界压力直流锅炉不存在汽包上下壁温差等安全问题，而且其金属重量和储水量小，因而锅炉的储热能力差，所以其增减负荷允许的速度快，启动、停炉时间可大大缩短。一般在较高负荷（80～100％）时，其负荷变动率可达10％/min。1.8超临界压力锅炉适宜于变压运行。1.9超临界压力锅炉的蓄热特性不及汽包炉，外界负荷变动时，汽温、汽压变化快而必须有相当灵敏可靠的自动调节系统，锅炉机组的自控水平要求也较高一些。 超临界锅炉优点很多，中国近

4、几年在大力发展超临界锅炉。但是超临界锅炉也存在着一些不足：1)超临界压力锅炉由于参数高，锅炉停炉事故的概率比亚临界多，降低了设备的可用率和可靠性。另外，超临界压力锅炉出现管线破裂和起动阀泄漏故障时影响较大。2)超临界压力锅炉虽然热效率高，但锅炉给水泵、循环泵却要消耗较多的电耗，压力参数的提高又会增加系统的漏泄量，实际上对热效率的提高和热耗的减少都会有一定的影响。3)超临界压力锅炉为了保证水冷壁和过热器的冷却，启动时要建立一定的启动压力和流量，为此要配置一整套专用的启动旁路系统，因而启、停的操作较复杂，热损失也大。4)超临界直流锅炉水冷壁的安全性较差。直流

5、锅炉的水冷壁出口处，工质一般已微过热，故管内会发生膜态沸腾，自然循环有自补偿特性，而直流炉没有这种特性，因此，直流炉水冷壁管壁的冷却条件较差，较易出现过热现象。2　盘电公司锅炉情况简介盘电公司安装两台由俄罗斯成套引进的500MW超临界燃煤锅炉，由国内外联合设计。。锅炉为俄罗斯制造的超临界压力、直流、一次中间再热、平衡通风的固态排渣煤粉炉。表1锅炉主要设计参数参数名称单位100%额定负荷70%额定负荷锅炉最大连续蒸发量t/h16501150一次蒸汽出口压力MPa2524.2一次蒸汽出口温度℃545545给水温度℃275253二次蒸汽流量t/h1380971

6、二次蒸汽出口压力MPa42.9二次蒸汽出口温度℃545545二次蒸汽进口温度℃295269锅炉热效率%91.9692.16锅炉燃料耗量t/h208153排烟温度℃134126热风温度℃320300锅炉设计为室内布置，单炉膛全悬吊结构，左右两侧各有一对流竖井，炉本体呈“T”型结构。炉膛断面呈矩形23080×13864mm，四壁由φ32×6—12Cr1MnV的膜式水冷壁构成。锅炉一、二次汽水流程以炉膛前、后墙中心线为界分为左、右两个对称的独立流程，每个流程的给水和汽温调节都是独立的。炉膛受热面为垂直往复一次上升布置，标高44.7m以上为上辐射区，44.7m以

7、下为下辐射区。下辐射区前后墙分别有6个组件，两侧墙各有10个组件。前后墙相邻的3个组件与侧墙的半个组件组成下辐射—Ⅰ，侧墙每4个组件加上相邻半个组件构成下辐射—Ⅱ。上辐射区前后墙组成上辐射—Ⅰ，两侧墙组成上辐射—Ⅱ。每个组件由48根水冷壁组成。在锅炉两个流程中，给水进入省煤器前各设有一旁路，即21%旁路，此旁路设有截门并在下辐射—Ⅱ入口与主给水汇合，其目的是减小下辐射—Ⅰ和下辐射—Ⅱ的出口工质温差，从而降低下辐射—Ⅰ和下辐射—Ⅱ相邻管之间的应力，但同时也降低了下辐射—Ⅰ的工质质量流量。3超临界直流锅炉的水冷壁爆管特点3.1爆管的统计和分类盘电公司自投产以

8、来，共发生水冷壁爆管38次，以下是爆管统计序号锅炉号日期缺陷性质缺陷分类1.11