燃氣——蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)，由于其使用的原燃料主要要是天然氣或工業(yè)伴生氣，其燃燒效率較高，燃燒生成物對空氣和環(huán)境污染小，而且這種發(fā)電技術(shù)還具有供電效率高、運行自動化程度高、機組快速啟停方便、用地用水較小、建設(shè)周期短、資金回收率高等諸多優(yōu)點，因此，市場運用越來越廣泛。
1、概況
南方某9E燃機電廠使用的鍋爐是由杭州鍋爐廠生產(chǎn)的三壓無補燃強制循環(huán)余熱鍋爐，型號為Q1153/526-174(33.9)-5.8(0.62)500(254.8)。從2007年到2010年，該廠低壓過熱器進口聯(lián)箱出現(xiàn)8次爆管，而且基本都出現(xiàn)在靠近爐墻的墻角的導(dǎo)汽管與聯(lián)箱焊接處，富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
2、燃機電廠鍋爐過熱器爆管原因分析
2.1設(shè)計因素
燃機電廠鍋爐設(shè)計不當(dāng)?shù)囊蛩刂饕腥齻�，一是熱力學(xué)理論計算值與實際運行值間存在偏差；二是設(shè)計時選用系數(shù)不當(dāng)；三是壁溫計算方法不完善，致使選材有缺陷。
首先，熱力學(xué)理論計算與實際不準的焦點在于爐膛的傳熱計算。由于國內(nèi)燃機鍋爐廠大都采用國外上世紀80年代左右的熱力計算標(biāo)準來設(shè)計鍋爐，對于如何從理論計算上合理確定爐膛出口煙溫與過熱器的傳熱系數(shù)尚缺乏經(jīng)驗，故理論計算與實際出入較大。
第二，壁溫計算方法不完善，致使選材有一定缺陷。理論而言，在對過熱器受熱面作壁溫校核時，應(yīng)保證在最危險點下，偏差管壁溫不超過所用材質(zhì)的許用溫度。該廠鍋爐低壓過熱器管材用的是20G，聯(lián)箱使用的材質(zhì)是12CrlMoV，由于各種偏差往往不能綜合考慮，容易出現(xiàn)校核點計算壁溫低于實際值。
此外，在鍋爐設(shè)計計算時，未充分考慮熱偏差，從而影響管材的正確使用，也可能引起過熱器爆管。
2.2制造、安裝與檢修因素
從現(xiàn)場運行經(jīng)驗來看，由于制造、安裝以及機組檢修質(zhì)量等方面導(dǎo)致過熱器爆管的情況也有發(fā)生。
(1)焊接質(zhì)量差：一般來說，通常情況鍋爐出廠焊接質(zhì)量良好，但是，也有一些由于材質(zhì)的原因，而出現(xiàn)爆裂。管子本身存在分層、夾渣等缺陷，運行時受溫度和壓力影響，缺陷擴大就會導(dǎo)致過熱器爆管。例如：該廠多次爆管都是在出廠的鍋爐管子上出的問題，之所以出現(xiàn)多次是因為每次爆管的地方不是同一個管，經(jīng)補焊后的基本沒有問題，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)：過熱器管爆裂是由于爐管材質(zhì)較差，組織不均勻，為不完全正火組織，母材基體存在大量微觀孔洞，這些缺陷影響材料的強度，最終導(dǎo)致過熱器管爆裂。再例如，補焊時管子對口處出現(xiàn)錯位，致使焊接后殘余應(yīng)力的存在，也降低了管壁強度。
(2)導(dǎo)汽管與聯(lián)箱布局有問題。導(dǎo)氣管與聯(lián)箱分兩層布置，與聯(lián)箱焊接呈4種角度(90°、110°、130°、150°)其中第二層為90°、110°，經(jīng)常爆管也出現(xiàn)在這一層。很顯然這一層彎頭的弧度較第一層弧度較小，運行的熱應(yīng)力比較集中，這可能是導(dǎo)致爆管的又一重要原因。
(3)普通焊口存在質(zhì)量隱患：鍋爐受熱面大都是受壓元件，特別是過熱器，工作狀況差，由于出廠焊口、安裝焊口以及檢修焊口出現(xiàn)質(zhì)量問題（如焊口毛刺、砂眼等）而出現(xiàn)的爆管事故可謂屢見不鮮。
(4)異物阻塞管路：長時間運行后，由于腐蝕作用使管內(nèi)銹蝕物沉積于管子底部水平或彎頭處，由于管徑較小，若在制造、安裝或檢修后有遺留物于管子中，必將導(dǎo)致爆管事故的發(fā)生。
2.3運行影響因素
設(shè)計、制造、安裝和質(zhì)量等因素對過熱器系統(tǒng)的可靠性起著決定性作用，但是，現(xiàn)場運行狀況也會對過熱器造成很大影響。
對燃機機組而言，運行影響最大的因素就是燃機機組作為調(diào)峰機組，早起晚停，啟動頻繁。其頻繁啟停易引起熱應(yīng)力、汽膜的反復(fù)出現(xiàn)，熱應(yīng)力和由振動引起的交變應(yīng)力作用，極易使過熱器管材疲勞強度下降，致使其疲勞損壞。
此外，機組超期服役、運行管理不當(dāng)也對過熱器爆管有一定影響。例如，某些電廠的運行人員只求機組運行可靠，而沒有做到壓紅線或靠紅線運行的現(xiàn)象也普遍存在，由于運行人員誤操作及檢修時未按有關(guān)規(guī)定進行或未達到有關(guān)要求而導(dǎo)致過熱器受熱面爆管的事故也時有發(fā)生。
3、改進措施
根據(jù)燃機電廠出現(xiàn)的多次爆管事故，給出以下改進措施，并對機組過熱器系統(tǒng)進行了部分改造。
(1)針對長期過熱因素長期過熱是指過熱器管壁的溫度長期處于設(shè)計溫度以上，但低于材料的下臨界溫度，過熱溫度雖不高但持續(xù)時間長，導(dǎo)致過熱管壁氧化變薄，持久效應(yīng)導(dǎo)致其蠕變速度加快，管徑膨脹變粗，在最薄弱的部位導(dǎo)致爆管，如設(shè)計不合理、爐內(nèi)汽水流量不均，管子內(nèi)部結(jié)垢、異物阻塞、錯用材料等，應(yīng)根據(jù)不同失效原因采取不同對策。如進行去除異物操作、改進受熱面、使介質(zhì)流量分配合理均勻。例如，在使用中，對第二層導(dǎo)汽管改用不銹鋼波紋軟管，加大了膨脹補償量，使管子能更自由，避免了爆管事故的發(fā)生，如圖2所示。
(2)針對短時過熱，如過熱器管子內(nèi)部嚴重結(jié)垢造成壁溫過高，應(yīng)采取穩(wěn)定運行方式，改善爐內(nèi)設(shè)備運行狀況等措施。
(3)針對由于機組頻繁啟停引發(fā)的熱疲勞，應(yīng)盡量改變交變應(yīng)力集中區(qū)域的部件結(jié)構(gòu)；改變運行參數(shù)以減少壓力和溫度梯度的變化幅度；設(shè)計時應(yīng)考慮間歇運行造成的熱脹冷縮；避免運行時機械振動；調(diào)整管屏間的流量分配，減少熱偏差和相鄰管壁的溫度；降低熱沖擊。
(4)強化運行管理，加強日常維修和保養(yǎng)。燃機鍋爐使用時，應(yīng)嚴格遵循《運行規(guī)程》要求，嚴格執(zhí)行鍋爐啟動、鍋爐運行要求，例如，鍋爐運行時必須均勻不斷地送水，保持鍋爐水位在規(guī)定的水位；還應(yīng)經(jīng)常注意將鍋爐壓力維持于正常汽壓，正常情況下，鍋爐壓力高低偏差不大于±0.05MPa。鍋爐日常維護也至關(guān)重要。
相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機產(chǎn)品：
1、
生物質(zhì)壁爐
2、
秸稈顆粒機
