2　超臨界機組安全控制重點

　　(1) 主要設(shè)備材料選擇。對于管道和聯(lián)箱的壁厚部分，除了提高蠕變強度外，消除或減小熱疲勞影響是一個主要問題。出于這個考慮，合金的應(yīng)用發(fā)展集中在包含9%～12%Cr的鐵素體鋼。優(yōu)化鋼中的強化元素Cr、Nb、 Mo和V含量以及用合金元素W來部分的替換Nb，在9%～12%Cr鐵素體鋼中便產(chǎn)生了3種新型合金HCM12A、NF616和E911（P92、P122和E911），可將蒸汽參數(shù)提高到620℃/34 MPa。若超過620℃，抗氧化能力則成為一個附加的限制因素，尤其對9%Cr鋼。含有Co和更多W的12%Cr的新型合金NF12 和 SAVE12，所承受的工作溫度范圍在650 ℃以內(nèi)。當溫度超過650 ℃可能需要奧氏體鋼和鎳基合金；對于過熱器/再熱器管子,除了提高蠕變強度外，蒸汽側(cè)氧化和煙氣側(cè)抗腐蝕能力是主要的問題。此外，管壁金屬實際溫度通常超過蒸汽溫度約28 ℃。所以鐵素體鋼之中的任何一種在蒸汽溫度為565 ℃的過熱器/再熱器管子末段中使用是不太可能的，在這些比較高的溫度下需要用奧氏體鋼。根據(jù)煤的腐蝕性，較高含量的Cr鋼或包覆層是必須的。在蒸汽溫度為620 ℃和非腐蝕的運行條件下，超級304H、Tempalloy AA1、Esheat 1250、17CWMo材料是可接受的。在腐蝕比較嚴重的情況下，則推薦20%～25%Cr的合金。例如HR3C、NF709和IN72覆層。一些備選合金如Incone 1617、NF709和Cr30A合金等，在具有Incone 1617（50%Cr）覆層的情況下可使用在650 ℃的蒸汽環(huán)境下；如果將分別包含25%Cr、12%HCM2（T23）和HCM12的兩種新鋼種應(yīng)用在上水冷壁部分，單純從蠕變強度的觀點來看，其在595～650℃的蒸汽溫度范圍中是適當?shù)?，但在鍋爐中煙氣側(cè)腐蝕問題存在時，這些合金將必須包覆或覆焊含超過18%～20%Cr的合金層；只有遵循以上原則合理科學(xué)地選擇鍋爐各部件的金屬材料，才能有效地避免金屬疲勞損壞，確保機組安全運行。

　　(2) 加強受熱面冷卻。為了對處于較低工質(zhì)流量下的每根管子提供充分的冷卻，采用優(yōu)化多通道內(nèi)螺紋管，該螺紋管是西門子KWU公司和B&W公司在一起研究的，該管能夠用一般的擠壓方法加工制造，它的內(nèi)螺紋高度高 、螺距小、從而可使管內(nèi)工質(zhì)的混合與紊流加強、冷卻效果明顯優(yōu)于單通道和傳統(tǒng)的多通道內(nèi)螺紋管的冷卻效果，可確保鍋爐安全可靠的運行。并且加工方法更加簡單，成本更加低廉。

　　(3) 壽命管理技術(shù)。為提高超臨界大型火電機組的可用率，采用高溫關(guān)鍵設(shè)備和壽命評估為基礎(chǔ)的設(shè)備壽命管理（LM）技術(shù)，應(yīng)針對性地對過熱器、水冷壁、再熱器等主要部件的運行參數(shù)進行在線監(jiān)測，利用這些參數(shù)對部件不同位置的實時狀態(tài)（溫度、應(yīng)力及殘余壽命）進行評估，及時正確地將狀態(tài)和壽命評估結(jié)果應(yīng)用到設(shè)備管理的決策中，可明顯提高設(shè)備運行的安全性、可靠性，實現(xiàn)設(shè)備的優(yōu)化運行和依據(jù)狀態(tài)安排檢驗與維修管理，全面實施設(shè)備狀態(tài)檢修。

　　(4) 汽水品質(zhì)控制。汽輪機葉片和高壓閥門受固體粒子的侵蝕以及旁路系統(tǒng)的閥門泄漏是影響機組不可用率的主要因素，關(guān)鍵原因是汽水品質(zhì)不良。因此應(yīng)加大對汽水品質(zhì)的控制，設(shè)置全面嚴格的汽水系統(tǒng)在線監(jiān)測，確保汽水品質(zhì)的優(yōu)良。另外，用氯化處理和活性炭床處理，防止供水中的有機物質(zhì)進入鍋爐。因為在鍋爐運行溫度下，有機物會分解為酸性化合物，對除鹽裝置中的樹脂有害。嚴格控制水處理工況，依據(jù)BELEWS CREEK電廠所確立的水化學(xué)標準：鈉離子小于3 ppb，溶解氧小于5 ppb，硅小于15 ppb，含鐵量小于20 ppb，導(dǎo)電度小于02微姆，pH值為92～95，聯(lián)氨為20～50 ppb；制定較亞臨界壓力機組更嚴格的控制標準。

　　3　結(jié)論

　　科學(xué)合理地選擇鍋爐水冷壁管的形式，根據(jù)設(shè)計參數(shù)合理選擇鍋爐主要部件的應(yīng)用材料；實施科學(xué)合理的設(shè)備在線監(jiān)測，嚴格對超臨界大型火電機組事故的多發(fā)部件進行在線監(jiān)測，由其對鍋爐過熱器、水冷壁、再熱器等部位。嚴格控制汽水品質(zhì)；對高壓閥門實施及時合理的狀態(tài)檢修，認真進行運行維護和停機保養(yǎng)，確保超臨界火電機組安全可靠地運行，杜絕事故停機，夯實電網(wǎng)安全基礎(chǔ)。