SZL10—1.27——AⅡ型組裝燃煤工業鍋爐改造的情況介紹

【摘 要】通過對爐內煙氣入口處水冷壁管鼓包變形和左右側集箱與鋼架焊接處附近產生裂紋的原因分析，提出了改善水冷壁管的水循環和消除集箱局部溫差應力的改造措施，取得了良好效果。

【關鍵詞】水循環 溫差應力 水冷壁管 集箱

一：大修改造的原因：

1 ：SZL10—1.27--AⅡ組裝鍋爐，由某鍋爐廠（本文旨在經驗交流，為了避免對該鍋爐廠造成名譽上的不利，故此以某鍋爐廠代之。）1992制造出廠，使用證號為610302-0025.該鍋爐為上下兩體組裝結構，設計制造以“快”為思路，力求體積小，安裝快捷，運輸方便。這樣以來對鍋爐的經久耐用考慮的就比較勉強，再之，該鍋爐當時是新產品，安裝后總體驗收時，前后水位表的動水位相差25毫米（動態時前水位比后水位高25毫米），為此寶雞市技術監督局同安裝公司與鍋爐制造廠聯系后也沒能解決之。該鍋爐在我們公司的十年運行情況步步維艱，表現出了原設計上的技術不夠成熟，自1993年安裝使用以來故障接連發生，基本都發生在冬季的供熱高負荷期，給總公司的正常供熱造成較大影響。

2 ：總結數次故障情況，認為設計及制造的可靠性差是病根。（1996年去該廠，該鍋爐的集箱已改大）歷年的修理，多數在供暖期，前幾年以輔機和爐排等機械故障為多，經過大修已基本解決并定型。之后鍋爐能夠滿負荷運行。滿負荷運行時暴露出了鍋爐水循環上的問題，表現為鍋爐本體的頻繁故障，對故障的處理都以修補或更換管子的方法進行修復，并未改變其結構形式，這種修復方法沒有從鍋爐結構上除去病根，則難以杜絕故障的再次發生。

二：鍋爐事故原因分析：

1 ：左、右兩側水冷壁的集箱直徑偏小，水冷壁管子高度偏短，造成水循環不良，引起受熱強的個別管子三次鼓包，變形。

2 ：側集箱位置設置不合理，它與外露的鋼架直接接觸，該接觸部位外露鋼架的散熱特別強烈，導致集箱材料在圓周方向內存在很大的溫度梯度，產生大的溫度應力，引起應力腐蝕，造成左集箱發生兩次裂紋，右集箱發生一次裂紋。這一點從集箱裂紋形狀得到證實。

3 ：對流管束的管子的快速磨損漏水，其原因是管群大區域結焦，造成煙氣流通截面減小，煙氣流速過高，對管子沖刷太強烈，磨損過快，造成三次對流管子不正常的磨透漏水。這一點從拆下的漏點部位得到證實。

三：歷年修理情況的回顧與總結

1995年因鍋爐燃燒狀況不佳，鏈條爐排故障嚴重。由西安交大動力公司進行技改大修，改造了爐拱，改造了爐排布風，大修了爐排前軸和后軸，并且解決了前后滑動軸承的潤滑問題。鏈條爐排使用至今尚無大礙。這次改造解決了鍋爐的機械問題。

1996 年因煙窗（爐內煙氣第一回程如口）處水冷壁管嚴重變形，進行了更換修復。

1997年再次發生煙窗處三根水冷壁管不同程度的變形；左集箱裂紋漏水。這次修理，更換了變形的水冷壁管，并對煙窗部位采取局部絕熱措施；補焊集箱后，并改造原來與鋼座的焊固方式為滑動固定方式以減小集箱軸向熱應力。

1998年冬季，發生右集裂紋漏水；內層對流管漏水。對集箱進行了補焊，對流管進行上下封堵處理。

1999 年秋季，左集箱又發生裂紋漏水，又進行了補焊。

2000 年夏末，發生對流管漏水，也因為在內層，進行了上下封堵。

2001 年1月7日發生一根對流管漏水，進行了封堵處理。

2001年2月5日發現對流管區有漏水痕跡，正值春雪天冷，勉強帶病運行。

從歷年修理情況可見，該鍋爐的“多病”確實是先天不足，充分證明該鍋爐的結構設計上存在問題。“頭疼醫頭，腳疼醫腳”，時至今日已無濟于事。就目前狀態，無論是修理，還是改造，必須選擇其一，否則，已無法安全運行。

SZL10—1.27--AⅡ組裝鍋爐經過歷年的修理，其輔機和外圍設施目前已運行良好，維獨鍋爐本體的運行狀況逐年惡化，既使“治標”修理，也會越來越難，最后的結局和“治本”改造的花費差不多，（甚至累積費用超過“治本”改造的一次投資。）但二者的效果截然不同，前者的結果是鍋爐的最終報廢；后者的結果是徹底改變鍋爐不良狀況，達到安全可靠運行的狀況。

四：大修改造的方案論證

“長痛不如短痛”要徹底改善SZL10—1.27--AⅡ組裝鍋爐鍋爐的運行狀況，應從改善鍋爐本體結構的不足著手，分析以往故障原因，提出下述改造思路：

1 ：近四年的集箱裂紋漏水，主要是集箱內部引起了嚴重的應力腐蝕。為解決這一問題，采取更換偏小的水冷壁下集箱，由原來的φ159×5改為φ219×10增大了熱容量，減弱溫度沖擊的熱應力。為了改良水冷壁水循環，將兩側集箱安裝位置向下調整639毫米，提高了水循環壓頭30%，將兩側集箱的前降水管由爐膛內移裝的爐墻外側，以確保降水管的可靠絕熱，保證集箱所需的正常供水量，從而改善了水冷壁管的水循環。兩側集箱的支撐改為活動支撐；改輕型爐墻為重型爐墻；提高集箱絕熱可靠性，消除了局部溫度差，減小材料三個方向的溫度梯度，消除局部應力，防止或減緩應力腐蝕，改善了集箱的工作環境，以保證集箱安全正常地工作；

2 ：近三年出現對流管的漏水主要有兩個原因：（1）：管子漏水后形成煙垢和停爐串煙引起的低溫腐蝕；（2）管群結焦積灰嚴重，引起流通面積劇減，造成煙氣流速過高，引起磨損加劇。為解決這些問題，采取了下述措施：增大水冷壁管的高度，增大水循環壓頭，改善鍋爐水循環，以杜絕爐膛出口處水冷壁管過熱鼓包、變形。拆去爐膛出口處水冷壁的絕熱層，恢復該處受熱面，以降低煙氣第一回程的煙氣溫度，并恢復爐膛出口的原尺寸，以消除鍋爐煙氣流程內的結焦問題，徹底將對流管群的焦渣清理干凈，疏通后拱上的兩個落灰洞，恢復對流管束的煙氣流通截面，使煙氣流速在正常范圍內，減弱煙氣沖刷，使管子的磨損速度趨于正常，延長管子使用周期。

五、修理改造情況匯報

（一）鍋爐的前期檢查：

SZL10—1.27--AⅡ組裝鍋爐自2001年2月5日，因東側對流管漏水，停爐待修。之后向公司提出大修改造的方案。2001年5月10日，SZL10—1.27--AⅡ組裝鍋爐鍋爐正式開始全面檢查。拆開爐衣、爐墻，拆除損壞的對流管子，并對周圍磨損嚴重的管子也予以拆除，共拆除對流管子60根。徹底清出管群內部積灰與結焦物。市鍋爐檢驗所，先后三次親臨現場檢查鍋爐狀況，對左右集箱及部分水冷壁管進行超聲波測厚。

（二）檢查結果：

1 ：除已拆下的60根對流管外，其余鍋爐管子狀況尚可繼續使用，故不再拆管，以節約修理費。

2 ：集箱、管子的測厚結果尚可，但左右集箱的三次裂漏事故，造成了集箱的嚴重缺陷，難于保證繼續安全運行，必須更新。

參考文獻：

1..郭剛義 李曉紅 SHL6.5-1.27-AⅡ鍋爐節能改造 《節能技術》 2000年06期

2.舒秀華，武文斐；組裝熱水鍋爐改裝空氣預熱器回收煙氣余熱的技術改造[J]；包頭鋼鐵學院學報；1994年02期