煤粉锅炉水冷壁泄漏原因分析与预防

谭敬宇

（辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司，辽宁 阜新 123000）

煤粉锅炉水冷壁泄漏原因分析与预防

谭敬宇

（辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司，辽宁 阜新 123000）

介绍了某厂锅炉水冷壁因长时过热、检查不仔细引起的爆管情况，分析了爆管原因，并且从锅炉设备管理、检修等方面，提出了防止水冷壁爆管的措施，可为存在类似问题的机组提供参考。

水冷壁；孔板；爆管；检修

某厂1号机组600 MW锅炉为上海锅炉厂有限责任公司制造的SG－2093／17.5－M917型亚临界参数、一次中间再热、控制循环汽包炉，锅炉燃烧器采用四角布置、切向燃烧。该锅炉下水包为四周相连通的环形集箱，外径为838 mm，炉水在下水包内经过滤网及节流孔板进入炉膛四周水冷壁［1］。在下水包内的每根水冷壁管入口处装有不同孔径的节流孔板，节流孔板装在节流座上，再由夹圈将其夹紧。

水冷壁由1 126根管子组成，按管子的几何形状和受热情况分为55个循环回路，炉水在水冷壁内形成汽水混合物，汇集至水冷壁上部集箱。前墙上部水冷壁采用内螺纹管，规格为D51×5.7 mm，材料为SA－210A1。

1 事件经过

1号机组负荷为530 MW，主汽压力为16.1 MPa，A、B、C、D、E磨煤机运行。4月12日，运行人员发现锅炉四管泄漏装置水平烟道附近13、21号点，炉膛上部4、5号点能量值升高，锅炉补水量为60 t／h（正常运行10～20 t／h），经就地检查确认锅炉水冷壁泄漏。为避免缺陷扩大，汇报网调同意后将机组解列。抢修完成后机组并网恢复。

2 检查情况

2.1 宏观检查情况

4月13日，防磨防爆检查人员搭乘吊笼到达炉膛前墙标高60 m处，检查发现左数第18根水冷壁管子有2处泄漏点，上下距离约1 m。上部漏点为尺寸80 mm×30 mm的爆口（见图1），爆口呈钝边，管壁厚度无明显变化；下部漏点为尺寸40 mm ×5 mm的裂缝（见图2）。爆口向上2 m向下7 m范围内管段向火侧有过热纵向微裂纹。泄漏管段附近，左数第16、17、19、20根水冷壁管被泄漏蒸汽冲刷减薄超标。

图1 前墙左数第18根水冷壁管上部爆口

图2 前墙左数第18根水冷壁管下部裂缝

用内窥镜检查左数第18根管子上割口、下割口和炉前下水包节流孔，均未发现异物堵塞［2］情况。拆除四周下水包所有滤网检查，发现下层左数第16个节流孔板及其夹圈脱落，其余未见异常。

2.2 金相分析情况

为确定管子过热范围，第1次在左数第18根管子爆口向下7 m、向上2 m处向火侧取样进行金相分析，组织球化分别为4级、4.5级；第2次在爆口向上3 m、向下11 m处向火侧取样进行金相分析，组织球化均为3.5级。在左数第17根管子与爆口同样标高处取样进行金相分析，组织球化为2.5～3级。

2.3 以往检查情况

查阅1号锅炉投产以来历次检修记录，前墙水冷壁左数第18根管子没有检修换管。2013年11月，1号机组大修期间，宏观检查此部位管子无异常，在标高50 m处，1号角右数第2根、3号角右数第3根割管取样分析，金相组织正常，力学性能符合标准要求。

2013年11—12月大修期间检修记录，对锅炉下水包内部进行过清理检查，发现前墙下水包左数第1块多孔滤网侧封板脱落，已恢复固定，未发现其它异常情况。

截止2014年4月11日，1号机组自去年大修后已连续运行102天，查阅记录发现前墙水冷壁管无超压情况。

3 原因分析

3.1 长时过热

根据爆口形貌及金相分析结果，本次水冷壁泄漏应属于长时过热爆管［3］。水冷壁第1漏点为下部裂缝，第2漏点为上部爆口，下部管段泄漏后造成上部管段内介质流量减少，冷却液不足发生过热爆管，爆口呈钝边、管壁厚度无明显变化，爆口两侧管子有胀粗现象，管子表面存在多条纵向裂纹。

3.2 水冷壁管入口节流孔板夹圈脱落

检查水冷壁管子内部无异物，可排除异物堵塞爆管。割管检验结果说明水冷壁管子原始材质符合实际运行要求。

根据检查情况初步分析认为，前墙下水包下层左数第16个节流孔板夹圈脱落后，在水流冲击下脱落的节流孔板或夹圈移动至左数第12个节流孔处，致使前墙左数第18根管内冷却介质流量不足，机组运行中管材过热，金属组织完全球化，材料强度下降，在管内水压作用下发生泄漏。

＇3.3 检修漏洞

检修项目计划执行不认真，质量监督验收不到位，未发现水冷壁管［4］入口节流孔板夹圈脱落情况。查阅2013年1号机组大修项目计划中列有下水包水冷壁节流孔检查项目，且列为质监点项目计划（W点），但检修期间并未拆除多孔滤网进行细致检查，未能及时发现节流孔板夹圈脱落的缺陷。

大修期间的检修项目计划执行不认真，质量监督验收不到位，导致缺陷隐患未能及时发现并消除，是造成本次水冷管泄漏的主要原因。

检查人员对下水包设备结构不清楚，大修期间未严格执行检修项目及质检计划，只检查了多孔滤网的脱落情况，未拆除多孔滤网检查节流孔板及夹圈的固定情况，检修项目计划执行不认真，质量监督验收过于形式化。

4 处理及防范措施

a.更换前墙左数第18根水冷壁管子组织球化超过3.5级（4级为中度球化）的14 m管段。

b.更换前墙左数第16、17、19、20根蒸汽冲刷超标管段，每根长1 m。

c.将前墙下水包下层左数第16个脱落的节流孔板及夹圈恢复，并拆除四周下水包内所有多孔滤网罩，全面检查并紧固其它节流孔板夹圈。

d.利用机组检修机会对下水包节流孔板及夹圈进行全面检查，发现夹圈松动或脱落，应及时处理。

e.严格执行机组检修项目计划，加强质量监督验收管理，建立责任追溯机制，切实提高人员责任心和质量意识。

［1］臧效军.火电厂高温过热器泄漏的原因与预防［J］.国网技术学院学报，2014，17（6）：20－22.

［2］王承亮，蒋蓬勃，侯德安.300 MW燃煤机组制粉系统电耗试验研究［J］.东北电力技术，2015，36（6）：31－34.

［3］时 岩.600 MW机组一次风机振动大原因分析及处理［J］.东北电力技术，2014，35（5）：14－15.

［4］肖国华，王春明，田 晓，等.锅炉末级过热器爆管原因分析及措施［J］.热力发电，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

谭敬宇（1989—），男，学士，助理工程师，主要从事煤化工集控运行工作。

2016－01－20）