(一)事件發(fā)生前工況
2018年02月10日網(wǎng)調(diào)令#2機組調(diào)停,02月25日調(diào)停結(jié)束#2機組啟動,2月25日14時30分#2機組并網(wǎng)。26日19時00分#2機組AGC指令由488MW降至458MW,隨后又升至645MW,19時24分#2機組升負荷至625MW時,主蒸汽壓力23.75MPa,主汽溫度534℃,主蒸汽流量1953T/H,鍋爐給水流量1928T/H,爐膛負壓穩(wěn)定,引風(fēng)機電流550A,機組運行參數(shù)正常;19時58分爐膛負壓突然升高(由-106Pa升至+75Pa),兩臺引風(fēng)機電流增大,由530A升高至590A,運行人員減少總風(fēng)量,并將負荷由625MW降至610MW,同時發(fā)現(xiàn)末過#8管屛大部分壁溫測點快速升高,過熱器部分壁溫超溫報警(大于590℃);20時11分#2機組鍋爐給水流量1954t/h,主蒸汽流量1852t/h,給水流量異常大于主蒸汽流量100t/h左右,凝結(jié)水補水調(diào)門異常開大至100%,四管泄漏系統(tǒng)多點報警,泄漏概率為10%,退出聲波吹灰器;20時21分就地檢查鍋爐左側(cè)末過區(qū)域聲音異常,判斷為鍋爐左側(cè)末過發(fā)生泄漏,立即解除機組AGC控制,快速降負荷至330MW維持運行,向網(wǎng)調(diào)申請停機;27日15時45時#2機組打閘停機。
二、檢查情況
(一)運行方面
1. 調(diào)取#2爐啟機過程運行曲線(見圖1),爆管前末過11屏未發(fā)生超溫運行情況。

2. 調(diào)取啟機運行曲線(見圖2、3),在機組啟動過程中未出現(xiàn)過熱器壁溫異常情況。
3.機組啟動階段02月25日04時50分啟動第一臺磨煤機時主蒸汽溫度變化率為+16.2℃/min; 02月26日19時06分機組負荷458MW升至625MW時,啟動磨煤機時主蒸汽溫度變化率最大為+7.58℃/min。
(二)檢修方面
1.末過爆管部位宏觀及測厚檢查
末過第11屏第8根(簡稱11-8)入口段標高62737mm處爆管,11-8爆管后出列穿過第10屏5、6圈、第9屏4、5圈、第8屏4、5圈,將第7屏6、7圈頂出列。吹漏7-5、7-8、8-5,吹損7-9、8-2、8-3、8-4、8-6、8-7、8-8、9-3、9-4、9-5、9-6、9-7、9-8共計13根。第7至11屏由于受爆管瞬間沖擊力作用使7-6、7-7、7-8、8-4、8-5、8-7、10-5、11-6、11-7、11-8、11-9、11-10共計12根變形出列。
t:150%?b tf?e?g體;mso-ascii-font-family:Calibri;mso-hansi-font-family: Calibri;color:black'>升至625MW時,啟動磨煤機時主蒸汽溫度變化率最大為+7.58℃/min。
末過11-8爆口部位規(guī)格為Φ51×10mm,爆口位于SA-213T91和SA-213TP347H異種鋼焊口靠SA-213T91側(cè)。爆口呈喇叭狀,長徑(軸向):110mm,短徑(徑向):75mm,爆口處管段脹粗明顯,爆口唇邊鋒利,有撕裂紋,爆口處管材內(nèi)、外壁光滑,未見明顯的氧化物和縱向裂紋,爆口形貌具有SA-213T91鍋爐爐管短期過熱爆管的爆口特征。
US>8-? pn?e?g lang=EN-US>8-7、10-5、11-6、11-7、11-8、11-9、11-10共計12根變形出列。
t:150%?b tf?e?g體;mso-ascii-font-family:Calibri;mso-hansi-font-family: Calibri;color:black'>升至625MW時,啟動磨煤機時主蒸汽溫度變化率最大為+7.58℃/min。
2.末過氧化皮檢測
對末過11-8爆口上、下管段和末過8-5吹漏點上管段氧化皮脫落情況進行內(nèi)窺鏡檢查發(fā)現(xiàn):管內(nèi)壁氧化皮脫落痕跡明顯,且脫落量較大,由于爆管脫落的氧化皮已被吹出,彎頭部位未見殘留氧化皮。從管內(nèi)可以看到管壁未脫落氧化皮與管內(nèi)壁結(jié)合不致密,存在分層、翹起等現(xiàn)象。
在末過入口聯(lián)箱處對11-1和11-9管圈割管(見圖13、14),內(nèi)窺鏡檢查11-8管座入口及其入口附近未見異物,對末過入口聯(lián)箱內(nèi)部內(nèi)窺鏡反復(fù)檢查,整體干凈,未見異物。
3除了對爆口上、下管段和吹漏點進行檢查外,還對#2鍋爐分隔屏過熱器、末過、末級再熱器不銹鋼彎頭全部進行了檢測。經(jīng)檢測、復(fù)測、定性、定量分析:未發(fā)現(xiàn)氧化皮堆積量占截面大于1/3的彎頭,不會阻礙蒸汽介質(zhì)的通流而影響熱交換,故不需要割管清理。相關(guān)檢查記錄見附表1。
'(三)上次調(diào)停檢修記錄
2018年2月11日#2機組調(diào)停,對#2鍋爐分隔屏過熱器、末過、末級再熱器不銹鋼彎頭全部檢測。經(jīng)檢測、復(fù)測、定性、定量分析:發(fā)現(xiàn)末過氧化皮堆積量占截面大于1/3的彎頭共計8根,分隔屏過熱器氧化皮堆積量占截面大于1/3的彎頭共計27根,其余氧化皮堆積量較小不足1/3,不會阻礙蒸汽介質(zhì)的通流而影響熱交換,故不需要割管清理,相關(guān)檢查記錄見附表2。
ine-he? :5?e?gamily:宋體;mso-ascii-font-family:Calibri;mso-hansi-font-family: Calibri;color:black'>時,啟動磨煤機時主蒸汽溫度變化率最大為+7.58℃/min。
從表2和表3中可以看出:末過管內(nèi)脫落氧化皮測厚最小值為110μm,最大值達260μm,平均值為152.9μm;分隔屏過熱器管內(nèi)氧化皮測厚最小值為85μm,最大值達200μm,平均值為135.4μm。
(四)金相檢驗情況:
對#2爐末過取樣兩根,一根為爆管爆口處的管段(11排第8圈管),另一根取與爆管相鄰處的管段(7排第9圈管),將管樣送寧夏機械研究院股份有限公司做金相組織、維氏硬度、迎風(fēng)面拉伸、氧化皮測厚等性能檢驗,檢驗結(jié)果兩管樣的抗拉強度、屈服強度、斷后伸長率、維氏硬度全部在SA-213TP347H材質(zhì)的技術(shù)指標的合適范圍內(nèi)(詳細檢驗數(shù)據(jù)見檢驗報告),管材不存在質(zhì)量問題,但從內(nèi)壁氧化皮厚度檢測數(shù)據(jù)來看,3個試樣厚度分別為0.22㎜、0.10㎜、0.12㎜。另對爆口邊緣母材進行金相組織分析,金相組織為鐵素體+碳化物顆粒+少量粒狀貝氏體,組織正常;爆口處壁厚明顯變薄,爆口邊緣鋒利,爆口表面存在氧化皮軸向裂紋,該爆口屬于短時超溫爆口。(具體見附件3:#2鍋爐末級過熱器管檢驗報告)
三、爆管處理情況
1.爆管、吹漏、吹損、彎曲、變形管段換管校正
(1)末過11-8爆管,入口段及前后彎頭更換共計20米;
(2)末過11-8爆管后吹漏7-5、7-8、8-5,共計更換24米;
(3)對吹損的7-9、8-2、8-3、8-4、8-6、8-7、8-8、9-3、9-4、9-5、9-6、9-7、9-8共計更換45米。
(4)對9-1吹損部位進行補焊。
(5)對末過7-11屏因爆管脫落管卡進行恢復(fù);
(6)對出列管校正恢復(fù)。
(7)對12道SA-213T91和SA-213 TP347H異種鋼焊口進行熱處理及射線檢測。
2.防磨防爆檢查及缺陷處理
本次檢修中,未發(fā)現(xiàn)氧化皮堆積量占截面大于1/3的彎頭,不會阻礙蒸汽介質(zhì)的通流而影響熱交換,故不需要割管清理。
四、原因分析
根據(jù)寧夏機械研究院股份有限公司檢驗報告結(jié)論,此次末過爆管屬于短時超溫爆管,原因分析如下:
1.在檢修過程中,氧化皮檢測、清理不到位。通過翻閱檢修記錄,符合氧化皮檢測標準,檢測、清理不到位情況可以排除。
2.在啟動過程中,壁溫、汽溫升降速率過大。通過查閱曲線,壁溫升降速率1.75℃/min,符合要求;機組啟動階段02月25日04時50分啟動第一臺磨煤機時主蒸汽溫度變化率為+16.2℃/min; 02月26日19時06分機組負荷458MW升至625MW時,啟動磨煤機時主蒸汽溫度變化率最大為+7.58℃/min。機組啟動過程中,第一臺磨煤機啟動時,主蒸汽溫度變化率超標是由設(shè)備的特性決定的;升負荷過程中,主蒸汽變化率+7.58℃/min,雖然超過標準值,但是主蒸汽壓力、流量大,不會造成氧化皮瞬間脫落堵塞。
3. 根據(jù)寧夏機械研究院股份有限公司檢驗報告,氧化皮厚度最高達到0.22mm,已到生成、脫落的高峰期。同時末過11—8管屏無溫度測點,缺少監(jiān)視手段,無法確認氧化皮脫落時間。
4. 異物堵塞。通過割管與用內(nèi)窺鏡檢查聯(lián)箱未發(fā)現(xiàn)異物。
五、暴露問題
1.從機組投產(chǎn)后,檢修、運行人員對防止氧化皮的生成和脫落做了大量的工作,并取得了一定的效果,但對氧化皮產(chǎn)生、脫落的周期研究不足。
2.因?qū)ρ趸ぎa(chǎn)生、脫落的周期研究不足和汽水品質(zhì)中鐵離子含量的變化沒有引起足夠的重視,啟動過程中對氧化皮吹掃沒有進行方案上的優(yōu)化。
3.末過管屏溫度測點沒有全覆蓋。
4. 氧化皮產(chǎn)生、脫落的周期研究不夠深入,根據(jù)氧化皮檢測結(jié)果沒有對割管標準進行優(yōu)化。
5.以上問題說明技術(shù)監(jiān)督管理不到位。
六、防范措施
1.建立氧化皮生成量和脫落周期模型,為運行和檢修提供依據(jù)。
2.啟動過程中加強對汽水品質(zhì)中鐵離子含量的分析,優(yōu)化氧化皮吹掃方案。
3.逐步增加末過溫度測點,完善監(jiān)控手段。
4.在#2機組提效增容改造期間對末過管材進行升級。
5.加強技術(shù)監(jiān)督人員關(guān)于氧化皮防治的技術(shù)交流與學(xué)習(xí),對氧化皮產(chǎn)生、脫落機理進行分析與總結(jié),為機組運行和檢修過程中防治氧化皮提供技術(shù)指導(dǎo)。