煤电机组深度调峰对锅炉受热面管的影响

作者：常伟; 徐贤; 魏然; 王斌^*; 于佳宇; 马彪

来源：电力科技与环保, 2022, 38(06): 458-466.

DOI：10.19944/j.eptep.1674-8069.2022.06.003

• 煤电机组
• 深度调峰
• 受热面管
• 失效

燃煤火电机组参与电网深度调峰已成常态，机组低负荷运行会对锅炉受热面(如水冷壁、过热器、再热器、省煤器等)产生一定的影响。为确保煤电机组在深度调峰低负荷时安全稳定运行及提高机组的调峰运行适应性，以西部地区某省34台燃煤火电机组为研究对象，通过四起锅炉受热面管泄漏实例，即660 MW超临界燃煤机组水冷壁管热疲劳开裂、660 MW超临界燃煤机组高温过热器超温爆管、350 MW超临界机组高温过热器泄漏、300 MW亚临界机组低温再热器泄漏，分析了机组深度调峰对锅炉运行的影响，并从宏观形貌、金相组织、裂纹形成过程等方面探讨了实例机组受热管面泄漏的原因。结果表明：(1) 34台燃煤火电机组在参与深度调峰过程中普遍存在受热面管超温、壁温波动大、氧化皮脱落情况，其中19台机组出现受热面管失效事故，占比55.9%。(2) 660 MW超临界燃煤机组水冷壁管疲劳开裂原因是当机组调峰50%负荷运行时，水冷壁金属壁温变化大(5～11℃/min)，远超过标准要求(1.5℃/min)。(3) 660 MW超临界燃煤机组高温过热器爆管原因是锅炉低负荷运行时金属壁温偏高，长时间处在超温环境下引发泄漏，漏点金相组织老化等级4.5级。(4) 350 MW超临界机组深度调峰下限34%，高温过热器频繁超温运行导致氧化皮生成速度快，氧化皮脱落堵管过热引发爆管。(5) 300 MW亚临界机组深度调峰下限36%，烟道挡板频繁调节，导致低温再热器管磨损减薄泄漏。为保证保煤电证机组在深度调峰时安全稳定运行，提出开展低负荷下稳燃试验及增设吹灰装置、水冷壁增加壁温没点、燃烧优化、升级材质、在尾部烟道加装防磨护板等锅炉精细化管理措施。