CFB锅炉高过穿墙管泄漏分析及对策

2015-12-27杨启尧

中国设备工程 2015年5期

关键词：穿墙过热器炉膛

胡松陈勇杨启尧

（瓮福集团，贵州福泉 550501）

CFB锅炉高过穿墙管泄漏分析及对策

胡松陈勇杨启尧

（瓮福集团，贵州福泉 550501）

对循环流化床高温过热器穿墙管材料进行化学成分分析、金相检查、位置分析，找出过热器管穿墙管裂纹原因，并提出整改施工方案工艺监护及维护措施，有效控制了由此造成的锅炉频繁故障停车检修，提高了锅炉的有效率，降低了生产成本。

锅炉；过热器；穿墙管；泄漏

一、概述

我公司热电装置DGJ130/9.81-Ⅱ2型CFB锅炉是国产掺烧污泥的130t/h高温高压循环流化床锅炉。本锅炉为单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式，露天布置。锅炉由1个膜式水冷壁炉膛、1个汽冷式旋风分离器和1个由汽冷包墙包覆的尾部竖井(HRA)组成。

炉膛内布置有两片屏式过热器。锅炉共设有两台给煤装置和两个石灰石给料口，给煤装置部置于炉前，在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置，石灰石口部置于炉两侧中心。炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室，其与两台风道点火器相连，风道点火器内各布置有一个油枪点火燃烧器；炉膛底部分设置两台冷渣器。

表1 高过穿墙管对接处材质

炉膛与尾部竖井之间，布置有1台汽冷式旋风分离器，其下部布置1台“J”阀回料器。在尾部竖井中从上到下依次布置有高温过热器、低温过热器、省煤器和卧式空气预热器。过热器系统中设有两级喷水减温器。

蒸汽从二级喷水减温器出来经连接管流入布置在尾部烟道上部的高温过热器。蒸汽从炉外的高温过热器进口集箱的右端引入，与烟气逆向流过高温过热器管束后进入高温过热器出口集箱。高温过热器为外径φ42mm×5mm双绕5圈蛇形管束，管束沿宽度方向共有56片。

自2009年10月A炉正式投入使用以来，于2010年2月9日发现高温过热器穿墙管浇筑料处焊缝泄漏，至2011年3月5日共发现7次泄漏，B炉自2009年9月投入使用，于2009年12月5日至2011年3月5日共发现泄漏5次，严重影响了锅炉的安全及长周期运行，检查发现每次泄漏均在高过穿墙管的异种钢焊缝处，从焊缝边缘1mm处环形焊缝开裂。措施是更换350mm长同材质光管，炉管规格及材质见表1。高过穿墙炉管φ42mm×5mm、材质12Cr1MoVG，与连接管长度200mm、钢研102对接焊，对应的国产材料12Cr2MoWVTiB，从前包墙往后包墙看密封盒处高过穿墙管共28排，每排4列。为了更好的分析其原因，将2010年2月9日A#炉高过穿墙管泄漏处的管段作为试样。

二、泄漏管的检查

1.泄漏管外观

将从断口处炉墙外的12Cr1MoVG端切取两截长约150mm并带有焊接头断口的短管，再切取带焊接头的12Cr2MoWVTiB管，将其从中部剖分两片。将150mm的两根短管定义为1#、2#，将剖分的两块小瓦片定义为3#、4#。

（1）发生裂纹的高过穿墙管，裂纹部位均在穿后墙的高过密封盒浇筑料处，全部靠近高过出口集箱，裂纹方位都向内，并沿焊缝边缘1mm处。

（2）发生泄漏的焊口都被后墙密封盒的筑料所浇筑，密封盒宽150mm、高200mm。

（3）1#、2#、3#、4#是完全断裂，管内均无明显的氧化铁皮。外表面可见到高温油漆。管段无变形，管壁没减薄，断口边缘均无剪切唇边。每个断面均分成上下大约相等的两部分，上半部分断面呈黑色细瓷状，属于脆性断口。下半部分断面色泽光亮，断口平齐，结构粗糙，有闪光小平面。正中间有一高大的舌状撕裂区，为脆性断裂口。

2.高过管蠕胀检查

蠕胀管外径为45.14mm、45.2mm，蠕胀率分别为0.3%、0.44%；高过管最大外径45.26mm、蠕胀率为0.57%；最小外径45.08mm、蠕胀率为0.17%，都满足蠕胀率≤3.5%的要求。

3.高过管材质及金相分析

从高过管的化学成分和金相组织检验中可知，12Cr1MoVG与12Cr2MoWVTiB钢管的化学成分、金相组织、晶粒度、脱碳层和夹杂物均符合GB5310-2008的国家标准要求，焊缝组织正常，未发现焊接缺陷。可以断定高过穿墙管的断裂与材质无关，与焊接工艺无关。