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摘 要从国内投入运行的1000 MW超超临界锅炉受热面爆管情况分析，大多数电厂锅炉受热面管道爆管是因管道内有异物堵塞。异物堵塞容易造成锅炉管道局部短期过热，从而引起爆管。1000 MW超超临界锅炉受热面爆管多发生在末级过热器、屏式过热器、末级再热器等入口集箱的中部区域管屏。为防止锅炉因异物堵塞而爆管，应加强对集箱和管道内清洁度的检查。
关键词超超临界锅炉；异物堵塞；爆管
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)091-0175-01
为提高热力机组的热效率，火电机组正不断的向高参数、大容量的方向发展。600MW、1000MW等级的超临界、超超临界锅炉已取代了亚临界锅炉，成为当前锅炉的主力机组。但随着高参数、大容量机组的发展，锅炉受热面管道内径越来越小，锅炉机组发生的爆管频率亦越来越大，是困扰超超临界机组发展的主要问题。
从国内投入运行的1000MW超超临界机组运行情况看，目前尚未发生过爆管的机组几乎没有。分析众多锅炉爆管的原因，因异物堵塞造成锅炉管道局部过热、温度超过设计值引起超温爆管的主要原因。因此，在锅炉安装阶段和锅炉大修阶段，加大锅炉管道清洁度检查，是减少锅炉爆管的有效途径。
1异物堵塞爆管原因分析
从国内已投入运行的1000MW超超临界锅炉爆管情况分析，异物堵塞造成锅炉爆管是主要因素之一。且发生爆管位置多集中在螺旋水冷壁、末级过热器、屏式过热器、末级再热器的管屏。末级过热器、屏式过热器、末级再热器的管屏一般是有多根管子绕制而成，每根管子的长度和弯头都不完全相同，管道内部流体阻力也不同，在设计上为保证每根管子的流量均匀，在入口集箱内管道入口处设置了节流孔。1000MW超超临界锅炉采用高参数，锅炉管道都选用厚壁小口径的管道，造成内径很小。在管道入口增设节流孔后，入口孔径就更小。如华电灵武电厂二期1000MW超超临界锅炉机组水冷壁螺旋管规格￠31.8×7.5，屏式过热器入口管规格￠45×6，末级过热器入口管规格￠45×6.5，末级再热器入口管规格￠50.8×3.5，节流孔规格￠10.5 mm。
目前，末级过热器、屏式过热器、末级再热器的入口集箱多采用两侧对称进汽布置方式，在锅炉吹管阶段或运行阶段，系统内的杂物多数被蒸汽带到集箱的中部区域，因集箱内的节流孔非常小，杂物会在此部分发生堵塞。管道被堵塞后，管道局部易发生过热而爆管。集箱内的杂物极易造成管道的堵塞，蒸汽流动带动杂物移动，蒸汽在经过入口集箱管孔时对杂物有吸附作用。在机组负荷变化或启停时，内部杂物会被吸附在节流孔上，就会导致该管道蒸汽流量减少而过热爆管。如果管口堵塞的杂物多，就会导致流经该管道的蒸汽量很少，导致很快发生爆管。如果管口堵塞的杂物不多，发生爆管的时间会延续很长。
2防止异物堵塞爆管的措施
为防止华电灵武二期1000 MW超超临界机组4#炉在试运行阶段发生锅炉异物堵塞爆管，我公司分析了当前国内投产运行的1000MW超超临界机组锅炉爆管的原因，并制定了相应的预防措施。
2.1加强设备缺陷检查，积极消除设备缺陷
分析当前国内投产运行的1000MW超超临界机组锅炉爆管的原因，在新建机组发生的爆管中，因厂家的设备缺陷造成的爆管原因也发生过。锅炉设备制造过程中由于人为、机械加工、制造环境等因素影响造成的一些不同程度的设备缺陷，如：砂眼、裂纹；设备在装车、运输、卸车过程中发生碰撞等，造成受热面管屏缺陷，如：管子划伤、碰撞凹坑、磨损；受热面管子、焊材材质使用错误。如果有异物落入管道内，极容易在此缺陷处发生爆管。为此，在安装锅炉前，要加强对设备缺陷的检查力度，积极消除设备缺陷。
2.2严格按照要求，做好管道内部清洁度施工
在受热面管道组合前，我们制定了汽水管道内部清洁度控制施工措施，并在施工作业过程中严格执行。受热面组合前，所有受热面管道100%进行通球试验，集箱内部100%进行清理检查，去处设备带的毛刺，钻孔底片等，防止制造和安装残留物堵塞管道。施工过程中，4#炉管排管屏管组通球吹扫共3336片，集箱吹扫清理376个，以及连通管、附属管道等受热面设备，清理出集箱内部制造时遗留物，氧化锈皮，焊渣药皮，铁屑等杂物。
安装过程中，重视了隐蔽工程质量施工过程中监督与控制、使锅炉受热面内部得到了有效控制。通球后及时封堵管口，严禁将各种物件放入管道内，如焊丝、焊条、锉刀、磨头等。如磨头不甚掉入管道，应及时处理，不得隐瞒。不得将球遗留在管内，通球球径必须符合图纸要求，通球后作好封堵，并办理《设备通球签证单》。
吊装前对组合后的受热面重新通球，合格后方可进行吊装。对饱和蒸汽管道，在安装前进行喷沙处理，去除管道内部的氧化物。水压临时管道安装符合正式管道安装要求，水压前进行锅炉冲洗，首先对临时管道冲洗，然后对整个受压系统进行冲洗，直至冲洗水清晰无杂物为止。水压结束后，压力降到1MPa左右，打开所有疏水、排气、取样阀门，对疏水、排气、取样管道进行冲洗。
2.3对减温水管道进行蒸汽吹洗
吹洗的顺序应按主管、支管依次进行，吹洗出的脏物不得进入合格管道。不允许吹洗的管道及设备，应与吹洗系统隔离，以防止异物
进入。
2.4对合金钢部件进行100%光谱分析，防止错用，以防错用焊材
对合金钢受热面管，要做好焊前预热和焊后热处理，避免因焊接接头性能劣质运行中发生开裂爆管。严禁在受热面表面引弧，试验电流或随意焊接临时支撑，合金钢材料表面不得焊接对口安装用卡具。
2.5对于大口径管道及集箱焊口制定检查卡制度
焊口前应有技术人员和监理共同检查确认管道或集箱内无杂物。签字后，焊工方可焊接施工。
2.6射线检查
对所有焊口进行100%射线检查，及时消除不合格焊口。如果质量不合格，内部存在超标缺陷，如气孔、未熔合、未焊透等，在运行中缺陷扩展，极易造成爆管。
2.7锅炉吹管后的割管检查
锅炉吹管结束后对部分集箱进行割管检查，尤其是对水冷壁、末级过热器、屏式过热器、末级再热器等入口集箱的检查。4#炉吹管结束后，委托北京某公司对集箱进行了工业视频内窥镜的检测及异物提取工作。本次共对80个集箱88道口采用机械割口检查，其中12个集箱发现有异物。末级过热器进口集箱第九第十个有异物，异物为磨头碎物；屏式过热器进口集箱第二第九第十个有异物，异物为氧化皮、焊瘤、焊渣；末级再热器进口集箱第十九个有异物，异物为细钢丝；水冷壁过渡段四个集箱都有异物，异物为氧化皮、焊瘤、焊渣；水冷壁下集箱前后两个都有异物，异物为石块、焊瘤、焊渣；其中，异物最多的集箱为水冷壁下集箱；异物最长的集箱为末级再热器进口集箱（钢丝180mm）；异物最大的集箱为水冷壁下集箱（石块25mm×20mm×15mm）；异物危害最大的集箱为末级过热器和屏式过热器进口集箱（异物已堵住节流
孔圈）。
3结论及建议
4#机组自运行以来，未曾发生爆管事故。
3.1加强制造厂家质量监督，严格设备到货的开箱验收检查
现在正值电力建设快速发展时期，设备生产厂家盲目扩容、分包，导致生产与供应脱节，从而导致设备生产加工质量难以保证。致使有些设备存在严重质量缺陷。如管道有裂纹、砂眼，焊口有咬边等缺陷，集箱内有“眼镜片”等杂物。因而施工单位在施工现场一定要加强设备的检查验收，发现设备缺陷后要联系监理、厂家积极消除设备缺陷。
3.2加强现场施工管理，严格执行检验制度
在设备安装现场，加强施工管理，严格执行各个工艺制度，注重三级质量检查验收制度，发现问题积极处理。重点工作要做到严、细、实。监理人员要经常现场核实通球情况、管口封堵情况、并跟踪检查。集箱或大管封闭前要内部检查无异物。
3.3提前策划组织吹管方案及吹管后割管检查工作
吹管方案的成功与否直接影响着吹管结果，因此在吹管前要认真讨论，根据锅炉结构特点，完善吹管方案，确保不留死角。吹管结束后按锅炉受热面特点进行割管检查，尤其是对设有节流孔的末级过热器、屏式过热器、末级再热器等进口集箱全部进行割手孔内窥镜检查。
参考文献
[1]DG3000/26.15－II1型超超临界锅炉安装说明书,东方锅炉(集团)有限公司.
[2]杨勇.锅炉安装作业中的"四管"防爆措施.科协论坛(下半月),2010,10.
[3]大唐集团公司爆管情况汇总.2006.
关键词超超临界锅炉；异物堵塞；爆管
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)091-0175-01
为提高热力机组的热效率，火电机组正不断的向高参数、大容量的方向发展。600MW、1000MW等级的超临界、超超临界锅炉已取代了亚临界锅炉，成为当前锅炉的主力机组。但随着高参数、大容量机组的发展，锅炉受热面管道内径越来越小，锅炉机组发生的爆管频率亦越来越大，是困扰超超临界机组发展的主要问题。
从国内投入运行的1000MW超超临界机组运行情况看，目前尚未发生过爆管的机组几乎没有。分析众多锅炉爆管的原因，因异物堵塞造成锅炉管道局部过热、温度超过设计值引起超温爆管的主要原因。因此，在锅炉安装阶段和锅炉大修阶段，加大锅炉管道清洁度检查，是减少锅炉爆管的有效途径。
1异物堵塞爆管原因分析
从国内已投入运行的1000MW超超临界锅炉爆管情况分析，异物堵塞造成锅炉爆管是主要因素之一。且发生爆管位置多集中在螺旋水冷壁、末级过热器、屏式过热器、末级再热器的管屏。末级过热器、屏式过热器、末级再热器的管屏一般是有多根管子绕制而成，每根管子的长度和弯头都不完全相同，管道内部流体阻力也不同，在设计上为保证每根管子的流量均匀，在入口集箱内管道入口处设置了节流孔。1000MW超超临界锅炉采用高参数，锅炉管道都选用厚壁小口径的管道，造成内径很小。在管道入口增设节流孔后，入口孔径就更小。如华电灵武电厂二期1000MW超超临界锅炉机组水冷壁螺旋管规格￠31.8×7.5，屏式过热器入口管规格￠45×6，末级过热器入口管规格￠45×6.5，末级再热器入口管规格￠50.8×3.5，节流孔规格￠10.5 mm。
目前，末级过热器、屏式过热器、末级再热器的入口集箱多采用两侧对称进汽布置方式，在锅炉吹管阶段或运行阶段，系统内的杂物多数被蒸汽带到集箱的中部区域，因集箱内的节流孔非常小，杂物会在此部分发生堵塞。管道被堵塞后，管道局部易发生过热而爆管。集箱内的杂物极易造成管道的堵塞，蒸汽流动带动杂物移动，蒸汽在经过入口集箱管孔时对杂物有吸附作用。在机组负荷变化或启停时，内部杂物会被吸附在节流孔上，就会导致该管道蒸汽流量减少而过热爆管。如果管口堵塞的杂物多，就会导致流经该管道的蒸汽量很少，导致很快发生爆管。如果管口堵塞的杂物不多，发生爆管的时间会延续很长。
2防止异物堵塞爆管的措施
为防止华电灵武二期1000 MW超超临界机组4#炉在试运行阶段发生锅炉异物堵塞爆管，我公司分析了当前国内投产运行的1000MW超超临界机组锅炉爆管的原因，并制定了相应的预防措施。
2.1加强设备缺陷检查，积极消除设备缺陷
分析当前国内投产运行的1000MW超超临界机组锅炉爆管的原因，在新建机组发生的爆管中，因厂家的设备缺陷造成的爆管原因也发生过。锅炉设备制造过程中由于人为、机械加工、制造环境等因素影响造成的一些不同程度的设备缺陷，如：砂眼、裂纹；设备在装车、运输、卸车过程中发生碰撞等，造成受热面管屏缺陷，如：管子划伤、碰撞凹坑、磨损；受热面管子、焊材材质使用错误。如果有异物落入管道内，极容易在此缺陷处发生爆管。为此，在安装锅炉前，要加强对设备缺陷的检查力度，积极消除设备缺陷。
2.2严格按照要求，做好管道内部清洁度施工
在受热面管道组合前，我们制定了汽水管道内部清洁度控制施工措施，并在施工作业过程中严格执行。受热面组合前，所有受热面管道100%进行通球试验，集箱内部100%进行清理检查，去处设备带的毛刺，钻孔底片等，防止制造和安装残留物堵塞管道。施工过程中，4#炉管排管屏管组通球吹扫共3336片，集箱吹扫清理376个，以及连通管、附属管道等受热面设备，清理出集箱内部制造时遗留物，氧化锈皮，焊渣药皮，铁屑等杂物。
安装过程中，重视了隐蔽工程质量施工过程中监督与控制、使锅炉受热面内部得到了有效控制。通球后及时封堵管口，严禁将各种物件放入管道内，如焊丝、焊条、锉刀、磨头等。如磨头不甚掉入管道，应及时处理，不得隐瞒。不得将球遗留在管内，通球球径必须符合图纸要求，通球后作好封堵，并办理《设备通球签证单》。
吊装前对组合后的受热面重新通球，合格后方可进行吊装。对饱和蒸汽管道，在安装前进行喷沙处理，去除管道内部的氧化物。水压临时管道安装符合正式管道安装要求，水压前进行锅炉冲洗，首先对临时管道冲洗，然后对整个受压系统进行冲洗，直至冲洗水清晰无杂物为止。水压结束后，压力降到1MPa左右，打开所有疏水、排气、取样阀门，对疏水、排气、取样管道进行冲洗。
2.3对减温水管道进行蒸汽吹洗
吹洗的顺序应按主管、支管依次进行，吹洗出的脏物不得进入合格管道。不允许吹洗的管道及设备，应与吹洗系统隔离，以防止异物
进入。
2.4对合金钢部件进行100%光谱分析，防止错用，以防错用焊材
对合金钢受热面管，要做好焊前预热和焊后热处理，避免因焊接接头性能劣质运行中发生开裂爆管。严禁在受热面表面引弧，试验电流或随意焊接临时支撑，合金钢材料表面不得焊接对口安装用卡具。
2.5对于大口径管道及集箱焊口制定检查卡制度
焊口前应有技术人员和监理共同检查确认管道或集箱内无杂物。签字后，焊工方可焊接施工。
2.6射线检查
对所有焊口进行100%射线检查，及时消除不合格焊口。如果质量不合格，内部存在超标缺陷，如气孔、未熔合、未焊透等，在运行中缺陷扩展，极易造成爆管。
2.7锅炉吹管后的割管检查
锅炉吹管结束后对部分集箱进行割管检查，尤其是对水冷壁、末级过热器、屏式过热器、末级再热器等入口集箱的检查。4#炉吹管结束后，委托北京某公司对集箱进行了工业视频内窥镜的检测及异物提取工作。本次共对80个集箱88道口采用机械割口检查，其中12个集箱发现有异物。末级过热器进口集箱第九第十个有异物，异物为磨头碎物；屏式过热器进口集箱第二第九第十个有异物，异物为氧化皮、焊瘤、焊渣；末级再热器进口集箱第十九个有异物，异物为细钢丝；水冷壁过渡段四个集箱都有异物，异物为氧化皮、焊瘤、焊渣；水冷壁下集箱前后两个都有异物，异物为石块、焊瘤、焊渣；其中，异物最多的集箱为水冷壁下集箱；异物最长的集箱为末级再热器进口集箱（钢丝180mm）；异物最大的集箱为水冷壁下集箱（石块25mm×20mm×15mm）；异物危害最大的集箱为末级过热器和屏式过热器进口集箱（异物已堵住节流
孔圈）。
3结论及建议
4#机组自运行以来，未曾发生爆管事故。
3.1加强制造厂家质量监督，严格设备到货的开箱验收检查
现在正值电力建设快速发展时期，设备生产厂家盲目扩容、分包，导致生产与供应脱节，从而导致设备生产加工质量难以保证。致使有些设备存在严重质量缺陷。如管道有裂纹、砂眼，焊口有咬边等缺陷，集箱内有“眼镜片”等杂物。因而施工单位在施工现场一定要加强设备的检查验收，发现设备缺陷后要联系监理、厂家积极消除设备缺陷。
3.2加强现场施工管理，严格执行检验制度
在设备安装现场，加强施工管理，严格执行各个工艺制度，注重三级质量检查验收制度，发现问题积极处理。重点工作要做到严、细、实。监理人员要经常现场核实通球情况、管口封堵情况、并跟踪检查。集箱或大管封闭前要内部检查无异物。
3.3提前策划组织吹管方案及吹管后割管检查工作
吹管方案的成功与否直接影响着吹管结果，因此在吹管前要认真讨论，根据锅炉结构特点，完善吹管方案，确保不留死角。吹管结束后按锅炉受热面特点进行割管检查，尤其是对设有节流孔的末级过热器、屏式过热器、末级再热器等进口集箱全部进行割手孔内窥镜检查。
参考文献
[1]DG3000/26.15－II1型超超临界锅炉安装说明书,东方锅炉(集团)有限公司.
[2]杨勇.锅炉安装作业中的"四管"防爆措施.科协论坛(下半月),2010,10.
[3]大唐集团公司爆管情况汇总.2006.