【摘要】从我国国情而言，发展超超临界火电机组有利于提高机组热效率，降低发电煤耗，并且减少二氧化碳和其他大气污染物的排放，因此是我国火电机组发展的必然趋势。本文笔者在阐述600mw超超临界机组锅炉爆管原因的基础上，针对性提出了预防措施，以期确保机组的安全和稳定运行。
【关键词】600mw超超临界机组锅炉；爆管；预防；
600mw超超临界机组锅炉的结构比较复杂，在调试和运行过程中经常出现不同程度的爆管现象，严重影响了电厂的安全和稳定运行，并且对电网造成很大的冲击，因此研究600mw超超临界机组锅炉防爆管技术具有十分重要的现实意义。
1.600mw超超临界机组锅炉爆管的原因
1.1锅炉设计和制造的原因
首先，600mw超超临界机组水冷壁下集箱入口、二级过热器进口集箱、三级过热器进口集箱、四级过热器进口集箱部位采用了节流孔来补偿流量分配不均以减少热偏差。节流孔圈的直径是根据水动力计算得出的，由于不同位置受热面管道中介质流量会有所差异，因此节流孔圈的孔径也有所不同。如果计算或加工存在偏差，将会导致运行过程中管内介质流量不符合原设计水动力，如节流孔圈孔径小于原设计，那么在高负荷运行时会造成管内介质流量少于设计值，从而导致管材冷却不够，造成管子过热超温。
其次，600mw超超临界机组使用错误的材质，如管子材质的错用，以低代高；焊材的错用，选用错误的打底焊丝和焊条；选用错误的异种钢焊接焊材等。
最后，600mw超超临界机组受热面在制造过程中因工艺不当等因素而造成缺陷，如母材有裂纹、砂眼、损伤、焊缝缺陷以及壁厚达不到设计要求，造成试运行过程中受热面压力超过材料极限而爆管；在运输装卸过程中因外力作用而导致管子变形、裂纹和凹坑等，造成管子在受热后局部应力集中而爆管。
1.2异物堵塞管子的原因
（1）后屏过热器入口集箱和节流孔圈上的异物。后屏过热器入口集箱的短管在现场使用捅钢丝绳的方法来检查是否有异物，由于短管段弯曲半径不同，因此一般先用直径较细的钢丝绳来做通透检查，无法发现紧贴于管壁的金属刨花丝，而这些金属刨花丝在锅炉多次启停过程中会脱落到节流孔圈上；在现场采用内窥镜检查集箱时，内窥镜的视角比较小，只能观察到集箱底部的很小区域，无法发现管座加工过程中是否留下刨花；前屏过热器管排及前屏过热器出口集箱及后续的连通管内有异物存在，运行过程中被蒸汽带到后屏入口集箱。
（2）末级过热器入口集箱和节流孔圈上的异物。末级过热器入口集箱短管内的异物在进行钢丝绳通透检查时未能完全清除干净；联箱内壁上的氧化铁和管座加工过程中留下的刨花未能被发现。
（3）水冷系统中下集箱和节流孔上的异物。水冷系统中下集箱和节流孔上的异物是从高压给水管道，特别是高压加热器投运后存在于高加内的杂物，随介质先进入省煤器入口集箱，然后进入水冷壁下集箱。
（4）水压、酸洗和吹管时水冲洗方案不完善而残留的异物。水压、酸洗和吹管时都有一个水冲洗过程，用于排放水系统中铁锈等异物，一般都是通过水冷壁下集箱或下降母管底部的疏水管来排放，而疏水管的口径较小且有阀门节流，水冲洗时流量偏小，导致冲洗后水冷系统中未能带出的异物卡在水冷壁的节流圈处或带入过热系统中留存下来，最终引发锅炉爆管。
1.3其他原因
（1）焊接质量。在现场安装焊接过程中，使用人员技术不过关而造成对口错口，焊材错用，焊缝有缺陷，焊口被雨淋，热处理时间不到位等，都会造成焊口在高温高压大负荷运行时发生爆管事故。
（2）600mw超超临界机组固有特性所引起的节流孔堵塞。在600mw超超临界机组运行过程中，由于机组升降负荷和锅炉燃烧调节，会造成金属温度频繁变化而在管内壁形成多层氧化膜，最终造成氧化皮剥离。剥离的氧化皮会在节流孔位置沉积而造成堵塞，最终使得管道干燥超温而爆管。
（3）锅炉调试过程中燃烧控制不良。锅炉管壁温度在线监测装置较少，不能够全面监测，如果燃烧调整不好，发生偏烧局部受热面管温度超高而不能及时发现，那么就容易造成爆管。
2.600mw超超临界机组锅炉的防爆管技术
2.1严格控制设备的质量
受热面组合前要进行认真检查，对设备原材料材质进行检查，查看受热面是否有裂纹、重皮、压扁、撞伤和砂眼等现
；对集箱管接头焊缝处的收弧裂纹要重视，尤其是p91和p92材料的；对合金材料进行100%光谱复查，在安装过程中要严防错用，并且对高合金材料部件光谱复查后的光谱灼烧点进行手工打磨去除；采用测厚仪对受热面弯管、焊口处壁厚测量，对不符合设计要求的换管处理；对现场焊缝进行探伤检查，对有缺陷的焊缝割除后重新焊接，直至拍片检查合格为止。
2.2确保系统管道、受热面管排和联箱内部的清洁
施工人员在地面组合和安装受热面之前，要制定切实可行的清洁措施来确保 系统管道、受热面管排和联箱内部的清洁度。对于直径较大的联箱，施工人员可以穿上连体服进入联箱内部清理，彻底清除粘附在联箱内壁的氧化铁和钻孔留下的刨花；对于直径较小的联箱，施工人员要先利用内窥镜对管接头和联箱端部进行检查，然后再用小型相机对联箱内部拍照，重点检查是否有重皮存在。清理完毕后，对联箱和受热面管排进行通球，在通球过程中，打开联箱一端的手孔以便查看钢丝绳是否通至联箱内，并且通球结束后再对联箱内部进行一次清理。受热面管排在通球前，要用压缩空气将管排内的杂物吹尽，通球球径严格按照规范要求并由专人负责进行操作，防止将球遗留在管排内。
2.3防止割伤、电焊咬边、磨光机损伤管壁厚度
受热面管排在安装时要进行切割鳍片，这部分操作不当容易割伤管壁，因此要强化施工人员的火焊技术，严禁技术不过关者在受热面上动用电火焊；密封片、密封条等镶嵌式小部件安装时，在受热面以外切割好形状，放入后直接焊接，严禁在受热面点焊后再进行贴近管子处修割处理；严禁非受热面电焊工在管排上焊接，严禁在管排上拖拉电焊皮线；加强现场检查力度，有切割鳍片的地方和焊口完成准备焊密封前，必须经过三道检查手续，即施工人员自行检查、技术人员逐一检查、质检员会同监理业主工程师验收性检查，从而确保消除安装焊接过程中造成的缺陷。
2.4加强调试过程中的参数控制
首先，优化机组启停速度。机组的频繁启停将会引起集箱内壁的粘附物脱落而堵塞节流孔圈，同时增加受热面管材的疲劳，影响受热面管材的使用寿命，因此要尽量减少锅炉启停的次数，并在启停过程中严格执行规程要求的升降速度。
其次，锅炉吹管结束后虽然对二、三、四级过热器节流孔进行100%拍片检查，对异物进行割管清除，但并不能确保清除干净所有受热面管排中的杂物，因此在吹管后首次启动时，建议锅炉负荷带70%-80%时停炉一次，再对二、三、四级过热器节流孔及下弯头进行拍片检查，确保异物的完全清除。
2.5加强酸洗后的检查管理
在锅炉酸洗前后分别进行过热系统大流量冲洗，将过热系统中的杂质提前进行冲洗，并且清洗时按几个不同回路分别清洗，最大限度保证清洗效果。酸洗结束后，将水冷壁下集箱、中间集箱及省煤器入口集箱的手孔割除后使用强光手电和内窥镜进行检查，发现杂物要立刻进行清理。
3.小结
经过几十年的发展，超超临界火电机组的技术日益成熟，在国外发达国家已经大量投入商业运行，并且不断向着更高参数方向发展。600mw超超临界机组锅炉在运行过程中容易发生爆管现象，这主要是由于管子内部结垢严重、设备制造有缺陷、异物堵塞管子和炉内局部热负荷过高等因素造成，这就要求我们的工作人员结合具体实际情况，采取多方措施将600mw超超临界机组锅炉爆管的机率降至最低。
参考文献
[1]邵天佑.超超临界机组水冷壁节流孔板结垢爆管分析及预防[j].电力建设，2009，30（11）.
[2]焦燕斌.超临界机组锅炉受热面氧化皮的产生和防范[j].科技信息，2011（7）.
