【摘要】本文針對(duì)某電廠1056 t/h鍋爐屏式再熱器頻繁泄漏問(wèn)題，對(duì)屏式過(guò)熱器在該廠的布置情況進(jìn)行了介紹，對(duì)每次泄漏情況進(jìn)行了詳細(xì)的闡述以及每次泄漏后的原因進(jìn)行了分析，并對(duì)處理情況進(jìn)行了簡(jiǎn)要的說(shuō)明，總結(jié)了泄露后的糾正情況。

【關(guān)鍵詞】屏式過(guò)熱器;泄漏情況;原因分析;糾正情況;改造情況

1.設(shè)備概況

某電廠2臺(tái)2*300MW機(jī)組鍋爐采用采用哈爾濱鍋爐廠制造HG-1056/17.5/540/540-YM21型亞臨界、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)、全露天布置（運(yùn)轉(zhuǎn)層以下封閉）、固態(tài)排渣、直流式燃燒器、四角切圓燃燒方式、單爐膛“π”型布置、自然循環(huán)汽包燃煙煤鍋爐。設(shè)計(jì)用山西煙煤。鍋爐以最大連續(xù)負(fù)荷（即BMCR工況）為設(shè)計(jì)參數(shù)，鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量為1056t/h;機(jī)組電負(fù)荷為300MW（即額定工況）時(shí)，鍋爐的額定蒸發(fā)量為1007.75t/h。

2.屏式再熱器布置情況說(shuō)明

再熱器由墻式輻射再熱器、屏式再熱器和末級(jí)再熱器組成。屏式再熱器布置在水平煙道內(nèi)折焰角的上部，共30片，管徑為四種規(guī)格尺寸（詳見(jiàn)后圖），以457.2mm的橫向節(jié)距沿爐寬方向布置。屏式再熱器位于屏式過(guò)熱器和后水冷壁懸吊管之間，屏式再熱器出口至末級(jí)再熱器入口進(jìn)行一次交叉，以減少左右側(cè)汽溫偏差。再熱蒸汽溫度通過(guò)改變?nèi)紵鲾[角來(lái)調(diào)節(jié);再熱器有兩臺(tái)噴水減溫器，安裝在冷再入口管道上（即墻式輻射再熱器前的管道上）， 作為事故備用。考慮到Π型布置鍋爐的煙氣流動(dòng)特點(diǎn)，在屏式再熱器的第1排迎火面管道上布置有防磨瓦。再熱器系統(tǒng)流程為：汽機(jī)高壓缸排汽管→再熱冷段→事故噴水減溫→墻式輻射再熱器入口聯(lián)箱→墻式輻射再熱器→墻式輻射再熱器出口聯(lián)箱→屏式再熱器入口聯(lián)箱→屏式再熱器（順流） →末級(jí)再熱器（順流） →末級(jí)再熱器出口聯(lián)箱→再熱熱段→汽機(jī)中壓缸。

3.屏式再熱器的泄漏情況

從2006年3月到2009年8月，屏式過(guò)熱器共發(fā)生5次泄漏，詳細(xì)情況如下：

3.1 2006年3月11日鍋爐標(biāo)高48米屏式過(guò)熱器從爐左向爐右數(shù)第四屏夾緊管三叉口彎頭出現(xiàn)長(zhǎng)40mm最大寬度1.5mm的裂紋。泄漏管的規(guī)格：φ51mm×7.5mm，材質(zhì)：SA-213TP347H。裂紋周?chē)休p微鼓包現(xiàn)象，且有多條細(xì)小的縱向裂紋，裂口鼓包處（50mm長(zhǎng)范圍內(nèi)）管徑最大為φ55mm，裂口附近部位管徑測(cè)量無(wú)脹粗現(xiàn)象。

圖1

3.2 2006年3月28日鍋爐屏式過(guò)熱器從左向右第20屏從外向內(nèi)第2管圈出口段標(biāo)高52.8米處發(fā)現(xiàn)有一條150mm長(zhǎng)裂紋，裂紋周?chē)卸鄺l小裂紋，管子局部有脹粗現(xiàn)象。且泄漏造成第19屏自爐前向爐后數(shù)第9-19根刺傷，其中第16、17、18根超標(biāo)，需更換管段。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)該管在出口聯(lián)箱附近的管段已經(jīng)變色，打開(kāi)入口出口聯(lián)箱手孔和分段切管檢查，聯(lián)箱內(nèi)未發(fā)現(xiàn)異常。在頂棚上方標(biāo)高61米處發(fā)現(xiàn)一圓臺(tái)形物卡在出口段異種鋼焊口處。委托熱工研究所對(duì)爆裂管段進(jìn)行金相分析，進(jìn)一步核實(shí)爆管原因， 結(jié)論為氣流不暢，有堵塞現(xiàn)場(chǎng)。

裂紋 變色

圖2

3.3 2006年4月4日鍋爐爐膛負(fù)壓突然變正，引風(fēng)機(jī)檔板開(kāi)度突增至85%左右，就地檢查發(fā)現(xiàn)爐48米左側(cè)有明顯泄漏聲。停爐檢查發(fā)現(xiàn)在標(biāo)高48米屏式過(guò)從爐左向爐右數(shù)第4屏與分隔屏從爐左向爐右數(shù)第1屏公用夾屏管發(fā)生爆破，爆口發(fā)生在分隔屏與屏式過(guò)的間隔段的夾屏管彎頭部位，首發(fā)爆口朝向爐右方向，管壁減薄較多，爆破口呈尖銳的喇叭型，進(jìn)而發(fā)生二次爆破，爆口長(zhǎng)約100mm，橫向斷然揭開(kāi)（見(jiàn)圖3），二次爆口處管壁厚無(wú)明顯減薄，爆管的規(guī)格：φ51mm×7.5mm，材質(zhì)：SA-213TP347H。爆口兩端200mm之外管徑測(cè)量無(wú)脹粗現(xiàn)象，但觀察夾屏管兩端的三叉管及水平段管壁顏色有過(guò)燒現(xiàn)象。

圖3

3.4 2007年6月5日鍋爐右側(cè)48米處有異音，檢查發(fā)現(xiàn)：屏式再熱器從爐右向爐左數(shù)第5屏從爐前向爐后數(shù)第16根管在標(biāo)高約48.5米的焊口下約30mm處出現(xiàn)長(zhǎng)約20mm的環(huán)向裂紋，形成原始漏點(diǎn)，原始漏點(diǎn)沖刷該屏第12根管與第19根管連接段，該管壁減薄泄漏，再?zèng)_刷第6管屏第11、12根管，并造成該屏第15根管泄漏。

圖4

3.5 2009年8月2日鍋爐屏式再熱器第26屏迎火面第三根下彎頭起弧處（標(biāo)高47米）有兩道明顯的縱向裂紋，發(fā)生泄漏，未造成其它管段損傷。泄漏管段材質(zhì)為12Cr1MoV，規(guī)格為φ63mm×4mm。

圖5

4.屏式再熱器泄漏原因分析

4.1 對(duì)2006年3月11日爆管原因分析：①夾屏管局部材質(zhì)不良。②彎頭制作過(guò)程中出現(xiàn)裂紋或機(jī)械損傷。

4.2 對(duì)2006年3月28日爆管原因分析：①屏式過(guò)從爐左向爐右數(shù)第20屏從外向內(nèi)第2管圈在頂棚上方出口段異種鋼焊口處（標(biāo)高60.1米）卡澀一圓臺(tái)形物，使管子蒸汽流動(dòng)嚴(yán)重受阻，引起長(zhǎng)時(shí)超溫爆管。②施工質(zhì)量不良：從卡澀物品看，是施工中遺留物，使管子蒸汽流動(dòng)嚴(yán)重受阻，引起長(zhǎng)時(shí)超溫爆管。

4.3 對(duì)2006年4月4日爆管原因分析：屏式過(guò)熱器從爐左向爐右數(shù)第4屏與分隔屏從爐左向爐右數(shù)第1屏公用夾緊管的彎頭發(fā)生爆破，因?yàn)樵搳A屏管流程中堵有異物，造成部分管段長(zhǎng)期過(guò)熱（2006年3月11日該夾屏管出口三叉管彎頭爆裂），而在4月4日再次啟動(dòng)鍋爐過(guò)程中，異物受介質(zhì)的沖擊，嚴(yán)重堵塞該夾屏管，造成短時(shí)超溫爆管。

4.4 對(duì)2007年6月5日爆管原因分析：①屏式再熱器從爐右向爐左數(shù)第5屏從爐前向爐后數(shù)第16根管在標(biāo)高48.5米處的焊口是φ63mm×4mm和φ63mm×7mm兩種規(guī)格鍋爐管的對(duì)接，為了達(dá)到內(nèi)壁平齊的要求，車(chē)削φ63mm×7mm管內(nèi)壁厚度3mm，但車(chē)削過(guò)程中由于不同心，造成一側(cè)壁厚僅為2.9mm，且在退刀過(guò)程中，傷及內(nèi)壁，使內(nèi)壁出現(xiàn)了環(huán)向深槽，在經(jīng)過(guò)相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后發(fā)生泄漏。② 夾屏管不符合安裝尺寸要求，距離斜坡間距滿(mǎn)足不了膨脹要求。

4.5 對(duì)2009年8月2日爆管原因分析：屏式再熱器設(shè)計(jì)時(shí)管材裕度不足，煙氣在爐寬方向分布不均，造成了右側(cè)屏式再熱器的長(zhǎng)期過(guò)熱所致。

5.主要糾正行動(dòng)

5.1 委托熱工研究所對(duì)爆裂管段進(jìn)行金相分析，進(jìn)一步核實(shí)爆管原因， 結(jié)論為氣流不暢，有堵塞現(xiàn)場(chǎng)。

5.2 ①切開(kāi)出入口聯(lián)箱連接彎頭管段，找出出口段異種鋼焊口處的堵塞物。②加強(qiáng)防磨防爆檢查，對(duì)易發(fā)生過(guò)熱的受熱面管，應(yīng)結(jié)合等級(jí)檢修認(rèn)真進(jìn)行檢查，觀察管壁顏色變化，如氧化皮形成情況，測(cè)量管徑外脹粗情況。

5.3 ①切開(kāi)該夾屏管出入口聯(lián)箱連接管，利用胃鏡檢查聯(lián)箱內(nèi)部，未發(fā)現(xiàn)異常。②切開(kāi)過(guò)熱器一級(jí)減溫器手孔，利用內(nèi)窺鏡檢查減溫器內(nèi)部，未發(fā)現(xiàn)異常。③對(duì)該夾屏管圈的垂直段進(jìn)行通球試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)異常。④更換該夾屏管出入口三叉管及水平管段，并對(duì)換下管段進(jìn)行通球試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)異常。⑤管段送往熱工研究院材料技術(shù)研究所，進(jìn)一步分析爆管原因。⑥擴(kuò)大范圍進(jìn)行受熱面防磨防爆檢查。⑦對(duì)第1、2夾屏管出口段（頂棚內(nèi)）安裝溫度測(cè)點(diǎn)，加強(qiáng)監(jiān)視。

5.4 利用停機(jī)檢修機(jī)會(huì)對(duì)鍋爐屏式再熱器夾屏管全部割管，并對(duì)屏式過(guò)熱器的夾屏管（φ63mm×7mm）車(chē)削內(nèi)壁進(jìn)行檢查，更換所有缺陷的管段。

5.5 對(duì)鍋爐的燃燒調(diào)整試驗(yàn)，減小水平煙道左右側(cè)煙氣偏差，運(yùn)行中加強(qiáng)屏式再熱器壁溫監(jiān)控。

6.改造情況

屏式再熱器在設(shè)計(jì)時(shí)管材裕度不足，煙氣在爐寬方向分布不均，造成了屏式再熱器彎頭和背火面直段管材的長(zhǎng)期過(guò)熱。此在改造是將彎頭部分管段（材質(zhì)12Cr1MoV）更換為耐熱等級(jí)較高的管段（材質(zhì)SA213-TP304H）;背火面管段 （材質(zhì)12Cr1MoV）更換為耐熱等級(jí)較高的管段（材質(zhì)SA213-T91），提高鍋爐的安全性。

7.結(jié)束語(yǔ)

（1）該廠屏式再熱器爆管的主要原因有超溫、裂紋、堵塞、焊接等幾類(lèi)，對(duì)應(yīng)缺陷采取了超溫攻關(guān)改造、加大技術(shù)分析力度，積極落實(shí)反措等有效辦法。通過(guò)一系列的技術(shù)改造和努力，解決了后屏再熱器頻繁爆管問(wèn)題，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（2）防止再熱器爆管，關(guān)鍵在于事前抓預(yù)防，事中抓分析，事后抓反措。各類(lèi)型鍋爐既有普遍存在的缺陷，又有一些共性問(wèn)題，機(jī)組檢修時(shí)應(yīng)有針對(duì)性地進(jìn)行技術(shù)分析，將了解到的一些反措落到實(shí)處，會(huì)避免或控制再熱器爆管的發(fā)生。提高鍋爐的安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]袁鎮(zhèn)福主編.電站鍋爐原理[M].北京：中國(guó)電力出版社.

[2]姜求志，王金瑞主編.火力發(fā)電廠金屬材料手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2001.

[3]吳非文.火力發(fā)電廠高溫金屬運(yùn)行[M].北京：水力電力出版社，1979.

作者簡(jiǎn)介：寧東升（1975—），男，山西萬(wàn)榮人，鍋爐本體技師，主要從事電廠鍋爐設(shè)備技術(shù)管理及檢修工作。