煤粉鍋爐水冷壁泄漏原因分析與預防

譚敬宇

（遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責任公司，遼寧 阜新 123000）

煤粉鍋爐水冷壁泄漏原因分析與預防

譚敬宇

（遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責任公司，遼寧 阜新 123000）

介紹了某廠鍋爐水冷壁因長時過熱、檢查不仔細引起的爆管情況，分析了爆管原因，并且從鍋爐設備管理、檢修等方面，提出了防止水冷壁爆管的措施，可為存在類似問題的機組提供參考。

水冷壁；孔板；爆管；檢修

某廠1號機組600 MW鍋爐為上海鍋爐廠有限責任公司制造的SG－2093／17.5－M917型亞臨界參數、一次中間再熱、控制循環汽包爐，鍋爐燃燒器采用四角布置、切向燃燒。該鍋爐下水包為四周相連通的環形集箱，外徑為838 mm，爐水在下水包內經過濾網及節流孔板進入爐膛四周水冷壁［1］。在下水包內的每根水冷壁管入口處裝有不同孔徑的節流孔板，節流孔板裝在節流座上，再由夾圈將其夾緊。

水冷壁由1 126根管子組成，按管子的幾何形狀和受熱情況分為55個循環回路，爐水在水冷壁內形成汽水混合物，匯集至水冷壁上部集箱。前墻上部水冷壁采用內螺紋管，規格為D51×5.7 mm，材料為SA－210A1。

1 事件經過

1號機組負荷為530 MW，主汽壓力為16.1 MPa，A、B、C、D、E磨煤機運行。4月12日，運行人員發現鍋爐四管泄漏裝置水平煙道附近13、21號點，爐膛上部4、5號點能量值升高，鍋爐補水量為60 t／h（正常運行10～20 t／h），經就地檢查確認鍋爐水冷壁泄漏。為避免缺陷擴大，匯報網調同意后將機組解列。搶修完成后機組并網恢復。

2 檢查情況

2.1 宏觀檢查情況

4月13日，防磨防爆檢查人員搭乘吊籠到達爐膛前墻標高60 m處，檢查發現左數第18根水冷壁管子有2處泄漏點，上下距離約1 m。上部漏點為尺寸80 mm×30 mm的爆口（見圖1），爆口呈鈍邊，管壁厚度無明顯變化；下部漏點為尺寸40 mm ×5 mm的裂縫（見圖2）。爆口向上2 m向下7 m范圍內管段向火側有過熱縱向微裂紋。泄漏管段附近，左數第16、17、19、20根水冷壁管被泄漏蒸汽沖刷減薄超標。

圖1 前墻左數第18根水冷壁管上部爆口

圖2 前墻左數第18根水冷壁管下部裂縫

用內窺鏡檢查左數第18根管子上割口、下割口和爐前下水包節流孔，均未發現異物堵塞［2］情況。拆除四周下水包所有濾網檢查，發現下層左數第16個節流孔板及其夾圈脫落，其余未見異常。

2.2 金相分析情況

為確定管子過熱范圍，第1次在左數第18根管子爆口向下7 m、向上2 m處向火側取樣進行金相分析，組織球化分別為4級、4.5級；第2次在爆口向上3 m、向下11 m處向火側取樣進行金相分析，組織球化均為3.5級。在左數第17根管子與爆口同樣標高處取樣進行金相分析，組織球化為2.5～3級。

2.3 以往檢查情況

查閱1號鍋爐投產以來歷次檢修記錄，前墻水冷壁左數第18根管子沒有檢修換管。2013年11月，1號機組大修期間，宏觀檢查此部位管子無異常，在標高50 m處，1號角右數第2根、3號角右數第3根割管取樣分析，金相組織正常，力學性能符合標準要求。

2013年11—12月大修期間檢修記錄，對鍋爐下水包內部進行過清理檢查，發現前墻下水包左數第1塊多孔濾網側封板脫落，已恢復固定，未發現其它異常情況。

截止2014年4月11日，1號機組自去年大修后已連續運行102天，查閱記錄發現前墻水冷壁管無超壓情況。

3 原因分析

3.1 長時過熱

根據爆口形貌及金相分析結果，本次水冷壁泄漏應屬于長時過熱爆管［3］。水冷壁第1漏點為下部裂縫，第2漏點為上部爆口，下部管段泄漏后造成上部管段內介質流量減少，冷卻液不足發生過熱爆管，爆口呈鈍邊、管壁厚度無明顯變化，爆口兩側管子有脹粗現象，管子表面存在多條縱向裂紋。

3.2 水冷壁管入口節流孔板夾圈脫落

檢查水冷壁管子內部無異物，可排除異物堵塞爆管。割管檢驗結果說明水冷壁管子原始材質符合實際運行要求。

根據檢查情況初步分析認為，前墻下水包下層左數第16個節流孔板夾圈脫落后，在水流沖擊下脫落的節流孔板或夾圈移動至左數第12個節流孔處，致使前墻左數第18根管內冷卻介質流量不足，機組運行中管材過熱，金屬組織完全球化，材料強度下降，在管內水壓作用下發生泄漏。

＇3.3 檢修漏洞

檢修項目計劃執行不認真，質量監督驗收不到位，未發現水冷壁管［4］入口節流孔板夾圈脫落情況。查閱2013年1號機組大修項目計劃中列有下水包水冷壁節流孔檢查項目，且列為質監點項目計劃（W點），但檢修期間并未拆除多孔濾網進行細致檢查，未能及時發現節流孔板夾圈脫落的缺陷。

大修期間的檢修項目計劃執行不認真，質量監督驗收不到位，導致缺陷隱患未能及時發現并消除，是造成本次水冷管泄漏的主要原因。

檢查人員對下水包設備結構不清楚，大修期間未嚴格執行檢修項目及質檢計劃，只檢查了多孔濾網的脫落情況，未拆除多孔濾網檢查節流孔板及夾圈的固定情況，檢修項目計劃執行不認真，質量監督驗收過于形式化。

4 處理及防范措施

a.更換前墻左數第18根水冷壁管子組織球化超過3.5級（4級為中度球化）的14 m管段。

b.更換前墻左數第16、17、19、20根蒸汽沖刷超標管段，每根長1 m。

c.將前墻下水包下層左數第16個脫落的節流孔板及夾圈恢復，并拆除四周下水包內所有多孔濾網罩，全面檢查并緊固其它節流孔板夾圈。

d.利用機組檢修機會對下水包節流孔板及夾圈進行全面檢查，發現夾圈松動或脫落，應及時處理。

e.嚴格執行機組檢修項目計劃，加強質量監督驗收管理，建立責任追溯機制，切實提高人員責任心和質量意識。

［1］臧效軍.火電廠高溫過熱器泄漏的原因與預防［J］.國網技術學院學報，2014，17（6）：20－22.

［2］王承亮，蔣蓬勃，侯德安.300 MW燃煤機組制粉系統電耗試驗研究［J］.東北電力技術，2015，36（6）：31－34.

［3］時 巖.600 MW機組一次風機振動大原因分析及處理［J］.東北電力技術，2014，35（5）：14－15.

［4］肖國華，王春明，田 曉，等.鍋爐末級過熱器爆管原因分析及措施［J］.熱力發電，2012，41（3）：78－82.

Cause Analysis and Prevention on Leakage of Water Wall for Pulverized Coal Fired Boiler

TAN Jing?yu
（Liaoning Fuxin Coal?natural Gas Datang International Co.，Ltd.，Fuxin，Liaoning 123000，China）

Aiming at the leakage of water wall in operating，the cause of the leakage is analyzed through chemical element analysis. The measures of preventing leakage are proposed which can offer a reference for similar unit.

Water wall；Pore plate；Blowing loss；Overhaul

TK223.3

A

1004－7913（2016）08－0054－02

譚敬宇（1989—），男，學士，助理工程師，主要從事煤化工集控運行工作。

2016－01－20）