厲恩啟

【摘 要】造成神華福建晉江熱電有限公司鍋爐泄漏的最主要原因是水冷壁磨損問(wèn)題。因此該公司于2014年上半年實(shí)施了水冷壁防磨綜合治理措施，通過(guò)對(duì)水冷壁進(jìn)行換管，清除吊裝塊、焊接防磨鰭片，防止大面積側(cè)磨、局部敷設(shè)可塑料區(qū)域兩側(cè)邊緣焊接鰭片襯邊、爐膛四角防磨保護(hù)四項(xiàng)綜合措施后，水冷壁防磨成效顯著。

【關(guān)鍵詞】流化床 鍋爐 防磨 技術(shù)

神華福建晉江熱電有限公司一期工程建設(shè)裝機(jī)容量2×50MW熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，兩臺(tái)機(jī)組分別于2006年3月和8月投入商業(yè)運(yùn)行。鍋爐是華西能源工業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的DG-260/9.8-1型高溫高壓、單汽包橫置式、單爐膛、自然循環(huán)、高溫分離、全懸吊結(jié)構(gòu)循環(huán)流化床鍋爐。鍋爐設(shè)計(jì)煤種為福建龍巖無(wú)煙煤。爐膛頂部標(biāo)高36.5米，爐膛中上部長(zhǎng)寬規(guī)格為5638×11250mm，前、后墻水冷壁管各設(shè)計(jì)144根，左、右墻水冷壁管各設(shè)計(jì)74根，水冷壁管材質(zhì)為20G，規(guī)格51mm×5mm。

截止2015年5月，兩臺(tái)鍋爐已運(yùn)行約58000小時(shí)，共發(fā)生5次水冷壁磨損泄漏事件。該公司于2013年初對(duì)水冷壁局部磨損區(qū)域進(jìn)行了噴涂防磨，但在2013年及2014年初仍在噴涂區(qū)各發(fā)生了1次水冷壁磨損泄漏事件。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查分析，確認(rèn)防磨噴涂在應(yīng)對(duì)自然磨損方面可取得較好的效果，但在一些局部磨損速率較快的特殊區(qū)域防磨效果明顯不佳。對(duì)該公司而言，鍋爐水冷壁防磨問(wèn)題已十分突出，通過(guò)單一的治理的方式已無(wú)法滿足防止鍋爐水冷壁泄漏的需要。2014年上半年該公司進(jìn)行了水冷壁防磨綜合治理，治理后兩臺(tái)鍋爐未發(fā)生水冷壁泄漏事件。

1 水冷壁磨損現(xiàn)狀分析及措施制定

經(jīng)搭設(shè)爐膛滿膛架，對(duì)鍋爐水冷壁管進(jìn)行全面測(cè)厚檢查后，分析發(fā)現(xiàn)水冷壁存在以下磨損現(xiàn)狀，并制定相應(yīng)治理措施。

（1）管壁吊裝塊兩側(cè)水冷壁管沖刷磨損：因基建期未把好鍋爐安裝質(zhì)量驗(yàn)收關(guān)，水冷壁管屏起吊點(diǎn)（吊裝塊）未進(jìn)行清除，造成鍋爐運(yùn)行后，沿壁下落的內(nèi)循環(huán)灰受到吊裝塊的阻攔，向兩側(cè)水冷壁管形成八字形沖刷。兩臺(tái)鍋爐水冷壁上共存在92個(gè)吊裝塊，主要布置于爐膛標(biāo)高15米、17米、28米、38米層，每個(gè)吊裝塊兩側(cè)水冷壁管均存在一定程度的磨損現(xiàn)象，并且磨損點(diǎn)程深溝式，磨損減薄量無(wú)法用測(cè)厚儀進(jìn)行測(cè)量。因吊裝塊布置點(diǎn)分散，清除工作量大，該公司曾采取對(duì)管子上八字磨損深溝進(jìn)行補(bǔ)焊臨時(shí)處理的措施，但仍無(wú)法達(dá)到防止此處磨損泄漏的目的。遺留吊裝塊問(wèn)題已成為造成該公司鍋爐水冷壁磨損泄漏的最大風(fēng)險(xiǎn)因素。治理措施：對(duì)遺留吊裝塊兩側(cè)水冷壁管進(jìn)行更換，達(dá)到清除吊裝的目的。

（2）大面積側(cè)磨：爐膛后墻中部標(biāo)高16-19米區(qū)域、左（右）墻標(biāo)高19-22米區(qū)域、前墻標(biāo)高22-26米區(qū)域水冷壁存在較大面積的側(cè)磨，并且部分點(diǎn)壁厚已磨損至3.0mm以下。治理措施：該磨損現(xiàn)狀主要為爐膛內(nèi)擾動(dòng)風(fēng)沖刷造成，故采取焊接防磨鰭片，減小擾動(dòng)風(fēng)攜帶物料貼壁沖刷的現(xiàn)象。

（3）局部敷設(shè)澆注料區(qū)域兩側(cè)磨損：鍋爐4個(gè)中部壓力測(cè)點(diǎn)、3個(gè)水冷蒸發(fā)屏下部穿墻區(qū)、4個(gè)屏式過(guò)熱器下部穿墻區(qū)，共11個(gè)敷設(shè)澆注料的區(qū)域與兩側(cè)水冷壁管過(guò)渡邊緣存在磨損。治理措施：該磨損現(xiàn)狀主要為可塑料邊緣敷設(shè)不平齊，造成沿壁下落的內(nèi)循環(huán)灰沖刷磨損。故采取在11個(gè)敷設(shè)澆注料區(qū)域的邊緣焊接鰭片襯邊，使可塑料邊緣平齊，避免沖刷。

（4）爐膛四角不規(guī)則磨損：爐膛四角由衛(wèi)燃帶可塑料（標(biāo)高14米）至爐頂區(qū)域均存在四角不規(guī)則磨損現(xiàn)象，并且磨損點(diǎn)因位于角部，無(wú)法用測(cè)厚儀進(jìn)行檢測(cè)。治理措施：將爐膛四角五根水冷壁管用可塑料進(jìn)行敷設(shè)，并在可塑料兩側(cè)邊緣用鰭片襯邊處理，確保邊緣平齊。

2 防磨措施技術(shù)要求

2.1 對(duì)水冷壁進(jìn)行換管，清除吊裝塊

（1）水冷壁換管以遺留吊裝塊為中心，上下各取300mm，共更換總長(zhǎng)600mm。（2）水冷壁切割時(shí)，應(yīng)使用機(jī)械切割。（3）切割時(shí)，先切下口，然后對(duì)下口進(jìn)行封堵后，再切割上口。（4）水冷壁管焊接前，必須對(duì)管子焊口加工坡口，坡口應(yīng)使用專用工具，確保坡口整齊，符合標(biāo)準(zhǔn)。（5）水冷壁對(duì)接焊口及鰭片焊縫均應(yīng)平滑過(guò)渡，凹坑及凸起部分不得超過(guò)1mm。（6）焊接應(yīng)由持有高壓焊工證人員進(jìn)行操作，應(yīng)確保焊接工藝，避免產(chǎn)生焊瘤、虛焊、漏焊等情況，新焊口應(yīng)進(jìn)行100%射線探傷。

2.2 焊接防磨鰭片，防止大面積側(cè)磨

防磨鰭片安裝示意圖1所示：

圖1 防磨鰭片安裝示意圖

（1）焊接鰭片長(zhǎng)度由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)情況，向施工人員進(jìn)行交待。（2）必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)位置及長(zhǎng)度，逐根量好尺寸，并根據(jù)尺寸下料。（3）為確保頂部統(tǒng)一角度，施工時(shí)應(yīng)先制做樣版。（4）鰭片下料必須用機(jī)械切割，確保端面平整。（5）將防磨鰭片焊在側(cè)磨區(qū)中部，與管子圓弧切線面保持垂直，應(yīng)履蓋管子最薄點(diǎn)。（6）鰭片安裝時(shí)，應(yīng)由鉗工整條預(yù)放好，由上至下每隔15cm雙面點(diǎn)焊，待鰭片完面定位后，再由上至下燒焊，確保鰭片垂直。（7）所有對(duì)接焊縫應(yīng)進(jìn)行打磨，確保焊縫整齊平滑，凹坑及凸起部分不得超過(guò)1mm。（8）鰭片頂部?jī)蓚?cè)應(yīng)打磨，實(shí)現(xiàn)水冷壁管與鰭片平滑過(guò)渡。（9）焊接應(yīng)由持有高壓焊工證人員進(jìn)行操作，應(yīng)確保焊接工藝，避免產(chǎn)生焊瘤、虛焊、漏焊等情況。

2.3 局部敷設(shè)可塑料區(qū)域兩側(cè)邊緣焊接鰭片襯邊

可塑料兩側(cè)邊緣防磨襯邊示意圖2所示：

圖2 可塑料兩側(cè)邊緣防磨襯邊示意圖

（1）將可塑料兩側(cè)邊緣敲除，對(duì)已磨損的水冷壁管進(jìn)行補(bǔ)焊處理。（2）焊接襯邊鰭片時(shí)，應(yīng)在現(xiàn)有可塑料敷設(shè)的區(qū)域再向外擴(kuò)展1根水冷壁管的范圍，確保目前補(bǔ)焊點(diǎn)被新的可塑料敷蓋。（3）焊接鰭片長(zhǎng)度由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)澆注料高度，向施工人員進(jìn)行交待。（4）必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)識(shí)位置及長(zhǎng)度，逐根量好尺寸，并根據(jù)尺寸下料。（5）為確保頂部統(tǒng)一角度，施工時(shí)應(yīng)先制做樣版。（6）鰭片下料必須用機(jī)械切割，確保端面平整。（7）將防磨鰭片焊在水冷壁管中部，與管子圓弧切線面、水平面保持垂直。（8）鰭片安裝時(shí)，應(yīng)由鉗工整條預(yù)放好，由上至下每隔15cm雙面點(diǎn)焊，待鰭片完面定位后，再由上至下燒焊，確保鰭片垂直。（9）鰭片外側(cè)點(diǎn)焊處應(yīng)進(jìn)行打磨，確保表面平滑，凹坑及凸起部分不得超過(guò)1mm。（10）鰭片頂部?jī)蓚?cè)應(yīng)打磨，實(shí)現(xiàn)水冷壁管與鰭片平滑過(guò)渡（主要質(zhì)檢點(diǎn)）。（11）焊接應(yīng)由持有高壓焊工證人員進(jìn)行操作，應(yīng)確保焊接工藝，避免產(chǎn)生焊瘤、虛焊、漏焊等情況。

2.4 爐膛四角防磨保護(hù)

（1）四角防磨可塑料敷設(shè)起點(diǎn)與衛(wèi)燃帶可塑料進(jìn)行對(duì)接，沿四角一直沿升至爐膛頂部。（2）可塑料共敷設(shè)設(shè)角部5根水冷壁管，并且邊緣同樣采用鰭片襯邊技術(shù)，確保側(cè)面平齊。（3）爐膛角部待敷設(shè)可塑料區(qū)域應(yīng)預(yù)焊V字形，材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti的耐熱銷釘。銷釘采用橫縱交錯(cuò)布置，間距為8cm，以防止敷設(shè)的可塑料脫落。（4）鰭片采取內(nèi)側(cè)單面焊，外側(cè)點(diǎn)焊，其它安裝工藝要求與可塑料區(qū)域兩側(cè)邊緣焊接鰭片襯邊安裝工藝相同。

3 成效分析

（1）兩臺(tái)鍋爐水冷壁防磨治理技術(shù)措施實(shí)施后，鍋爐水冷壁受熱面積雖然減少約3.6%，但其不同于防磨梁的效果，未對(duì)爐膛內(nèi)循環(huán)灰貼壁流造成影響，故其只提高爐膛床溫約5℃，對(duì)鍋爐運(yùn)行未造成影響。（2）防磨鰭片的增加，解決了局部區(qū)域因爐內(nèi)擾動(dòng)風(fēng)造成的側(cè)磨的問(wèn)題。（3）遺留吊裝塊兩側(cè)水冷壁管八字形磨損隱患得到徹底消除。（4）局部敷設(shè)可塑料區(qū)域兩側(cè)邊緣焊接鰭片襯邊技術(shù)，避免了可塑料兩側(cè)與水冷壁管過(guò)渡區(qū)不平整造成的磨損問(wèn)題。（5）爐膛四角防磨保護(hù)技術(shù)，徹底解決了四角不規(guī)則區(qū)域磨損問(wèn)題，但因耐磨可塑料的敷設(shè)減少了鍋爐水冷壁約3.6%的換熱面積，影響鍋爐床溫升高約5℃。

4 結(jié)語(yǔ)

2014年上半年該公司通過(guò)全面防磨防爆檢查，認(rèn)真分析鍋爐水冷壁磨損現(xiàn)狀及磨損規(guī)律后，實(shí)施了以上水冷壁防磨綜合技術(shù)措施，有針對(duì)性地解決了鍋爐水冷壁存在的磨損突出問(wèn)題，確保了鍋爐連續(xù)安全運(yùn)行，順利實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)機(jī)組全年利用8000小時(shí)的生產(chǎn)計(jì)劃指標(biāo)。截止到2015年5月26日，#1鍋爐連續(xù)運(yùn)行303天，#2鍋爐連續(xù)運(yùn)行337天，水冷壁防磨達(dá)到了顯著效果。