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热电联产机组汽水管道支吊架典型缺陷检查及分析实践

2019-12-10居国腾李丰均姚坤刘东旭

科技创新导报 2019年20期

居国腾 李丰均 姚坤 刘东旭

摘   要:热电联产机组配备了大量复杂汽水管道支吊架结构,运行过程中时常出现状态异常及断裂事件,极大地威胁着机组的安全高效运行。因此,针对热电厂各种管道支吊架状态的缺陷检查及问题分析非常重要。本文以典型50MW热电联产机组为实践案例,针对其复杂管道支吊架状态进行全面检查及统计分析;不仅为该机组后期根据电力行业规程及标准进行逐项检修及故障排除工作奠定理论基础和依据,而且还为其它机组的支吊架检修及调整提供借鉴和依据,因此,其对热电厂联产机组汽水管道的安全保障具有重要的实际参考价值。

关键词:热电联产机组  汽水管道  支吊架  缺陷检查

中图分类号:TM621                                文献标识码:A                       文章编号:1674-098X(2019)07(b)-0064-04

Abstract:The cogeneration unit is equipped with a large number of complicated steam water pipe supports and hangers, which often appear abnormal state and fracture events, which greatly threaten the safe and efficient operation of the unit. Therefore, it is very important to check and analyze the defects of various pipeline supports and hangers in thermal power plants. In this paper, a typical 50MW cogeneration unit is taken as a practical case to conduct a comprehensive inspection and statistical analysis of its complex pipeline support and hanger status. It not only lays the theoretical foundation and basis for the next step of the unit to repair and troubleshoot the fault one by one according to the regulations and standards of the power industry, but also provides reference and basis for the maintenance and adjustment of the support and hanger of other units. This paper has important practical reference value for the safety guarantee of steam pipe of cogeneration unit in thermal power plant.

Key Words:Cogeneration unit; Soda pipes; Hanger; Defect inspection

热电联产机组配备了大量复杂汽水管道支吊架,其时常会出现状态异常及断裂事件,极大地威胁着机组的安全高效运行。因此,如何系统地阐述热电厂各管道支吊架状态的缺陷检查及问题分析工作流程,优化工作机制,对保障机组安全运行非常重要。我国电力行业经过长期努力,形成了一套行之有效的方法和技术。2006年,中国电力企业联合会标准化部颁布了《火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则》(DL/T616-2006),该导则的颁布使管道支吊架维修调整规范化、系统化,使管道寿命管理从局部微观性能研究进一步提升到宏观结构应力分析与微观研究相结合的阶段。并且,该导则与DL483-2009《火力发电厂金属技术监督规程》分别从管系受力与元件材料两方面对火力发电厂汽水管道的寿命管理进行了科学分析。此外,也有不少研究人员从实际运行情况对此问题进行了论述。文献[1]针对汉川电厂1号机组的汽水管道支吊架进行状态检验,在此基础上对管道运行安全性的影响进行了评估,并进一步提出了支吊架调整方案。文献[2]针对省内发电厂多次发生的异常及断裂事件,论述了吉林省火力发电机组汽水管道支吊架監督与管理相关问题。文献[3]论述了发电机组汽水管道支吊架典型缺陷及整改措施。文献[4]论述了 660MW机组主蒸汽管道支吊架吊杆偏斜异常分析及处理。50MW背压机为热电厂的主力配备机组之一,而且许多电厂通常会安装多台背压机组,大机组进行有效组合满足实际工业抽汽复杂需求。然而,这使得实际管道支吊架更加复杂,更易出现异常问题和安全隐患。

本文以典型50MW热电联产机组为实践案例,针对其复杂管道支吊架状态进行全面检查及统计分析;不仅为该机组后期根据电力行业规程及标准进行逐一检修及故障排除工作奠定理论基础和依据,而且还为其它机组的支吊架检修及调整提供借鉴和依据。

1  热电联产机组管道支吊架检查的必要性

根据DL/T616-2006规定:支吊架的冷态调整,应在机组投运前进行;而对于重要动力管道,投运后3~4万h及以后的每次大修,还要进行一次全面检查,以消除支吊架缺陷,改善管道的受力状况,延长管道及其附件的使用寿命。根据DL438-2009规定:管道安装完毕和机组每次A级检修,对管道支吊架进行检验;根据检查结果,在第一次或第二次A级检修期间,对管道支吊架进行调整。同时,管道应力计算结果提供的最大应力分布和热位移数据也为金属监督检验提供了技术支持,使检修工作更有针对性。

2  实际机组管道支吊架热态检验及结果分析

2.1 主蒸汽管道支吊架状态检验

机组主蒸汽管道每一只支吊架的类型及安装位置进行核对,检验是否与设计相符。其中,主蒸汽管道共配置有54组支吊架,其恒力支吊架6组,弹簧支吊架34组,刚性吊架3组,限位支架4组,导向支架4组,滑动支架2组,固定支架1组。通过对这54组支吊架的热态检验发现,其中的11组支吊架存在不同程度的问题,具体如表1所示。

2.2 高压给水管道支吊架状态检验

机组高压给水管道每一只支吊架的类型及安装位置进行核对,检验是否与设计相符。高压给水管道共配置有80组支吊架,其弹簧支吊架40组,刚性吊架12组,限位支架2组,滑动支架17组,导向支架6组,固定支架3组。对80组支吊架进行热态检验,发现其中14组存在不同程度的问题,具体如表2所示。

2.3 中压、低压减温减压供热管道支吊架状态检验

机组冷再热蒸汽管道每一只支吊架的类型及安装位置进行核对,检验是否与设计相符。冷再热蒸汽管道共有支吊架39组,其中恒力弹簧支吊架15组,刚性吊架13组,限位支架5组,滑动支架6组。通过对这39组支吊架的热态检验,发现其中16组支吊架存在不同程度的问题,具体如表3所示。

2.4 给水泵汽轮机排汽管道支吊架状态检验

给水泵小机排汽管道每一只支吊架的类型及安装位置进行核对,检验是否与设计相符。给水泵汽轮机排汽管道共布置支吊架16组,其中弹簧支吊架8组,刚性吊架1组,滑动支架1组,限位支架4组,固定支架1组,导向支架1组。对16组支吊架进行热态检验,发现其中3组存在不同程度的问题,具体如表4所示。

2.5 一级抽汽供热管道支吊架状态检验

机组一级抽汽供热管道每一只支吊架的类型及安装位置进行核对,检验是否与设计相符。一级抽汽供热管道共有支吊架9组,其中弹簧支吊架5组,导向支架1组,限位支架2组。通过对这9组支吊架的热态检验,未发现存在异常的支吊架。

2.6 #1高加进汽管道支吊架状态检验

机组#1高加进汽管道每一只支吊架的类型及安装位置进行核对,检验是否与设计相符。#1高加进汽管道共有支吊架6组,其中弹簧吊架5组,滑动支架1组。通过对这6组支吊架的热态检验,发现其中3组支吊架存在不同程度的问题,具体如表5所示。

2.7 #2高加进汽管道支吊架状态检验

对机组#2高加进汽管道每一只支吊架的类型及安装位置进行核对,检验是否与设计相符。其中,#2高加进汽管道共有支吊架8组,其中弹簧支吊架3组,刚性吊架2组,滑动支架3组。通过对这8组支吊架的热态检验,发现其中1组支吊架存在问题:吊架编号4,支吊架形式为滑动支架,现场实际安装为导向支架。

3  结语

根据热态检验结果,存在问题支吊架数量统计如表6所示。其中四大管道共布置支吊架212组,其中45组存在问题,占吊架总数的21.2%。

在上述热态检验过程中发现了诸多影响管系安全运行的问题,可以归纳为以下几类。

(1)支吊架偏装不正确;

(2)支吊架安装错误;

(3)弹簧支吊架承载异常;

(4)恒力吊架状态异常;

(5)管道或支吊架位移受阻。

这些问题都会不同程度地改变管系的应力分布,引起管道受力不合理、运行应力升高,严重时会影响邻近的正常支吊架的工作状态,引起连锁失效反应。如不及时调整处理,随着运行时间推移,管道高应力损伤加快,将缩短其使用寿命,进而造成较大的经济损失。

此外,通过对比统计数据,发现故障比例与位置存在一定的关系,在后期支吊架檢修工作中需要对相应位置予以重视。综上,通过对前期检查工作的梳理总结出管道支吊架的故障类别及故障位置,可以有针对性的提前研究相应故障的解决措施,为下一步根据电力行业规程及标准进行逐一检修及故障排除工作奠定理论基础和依据;而且,该管道支吊架故障检修流程还可以为其它机组的支吊架检修及调整提供借鉴和依据。

参考文献

[1] 周林,林一文.汉川电厂1号机组汽水管道支吊架状态检验与调整[J].湖北电力, 2006,30(5).

[2] 刘铁军,李淑彦.吉林省火力发电机组汽水管道支吊架监督与管理[J].吉林电力,2010,38(3):5-8.

[3] 宋峰.发电机组汽水管道支吊架典型缺陷及整改措施[J].电站系统工程,2013(4):77-78.

[4] 刘奇,刘明,黎大川.660MW机组主蒸汽管道支吊架吊杆偏斜异常分析及处理[J].内蒙古电力技术,2018, 36(5):78-81.