浅谈锅炉“四管”防磨防爆管理教程.doc

浅谈锅炉“四管”防磨防爆管理 国电九江发电厂 潘晓文 电站锅炉“四管”（水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管）爆漏问题，一直是影响火力发电厂安全、经济运行的重要隐患；而随着近几年来燃料市场变化，配煤掺烧对燃煤机组锅炉设备的影响越来越大，而百万机组、超临界、超超临界压力锅炉的相继投产对我国各大电网的安全提出了更高的要求，发电企业就要面临大机组非计划停运对电网的影响逐渐增加的压力；所以，加大锅炉“四管”的防磨防爆检查防控力度，将“四管”爆漏的机率降到最低限度，以此来保证发电机组的市场竞争力、保证电网的安全和稳定，是我们目前提高火力发电厂燃煤机组的安全运行水平的一种有效手段。 国电九江发电厂（公司）一期两台2台125MW机组已经关停，二期两台200MW机组配备东方锅炉厂生产的DG670T/ 13.7-8型超高压、中间再热自然循环固态排渣锅炉，三期两台350MW机组采用美国Foster Wheeler公司建造的双拱型单炉膛、W火焰燃烧方式、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、亚临界参数、自然循环汽包炉，四期660MW #7机组在建，配备上海锅炉厂生产的超超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、全悬吊结构Π型 作为投运近30年的老厂，九江电厂在锅炉检修，“四管”防磨防爆方面积累了许多宝贵经验，也有过很多教训。在二期机组投产后，由于设计原因，水冷壁及包墙过热器频繁拉裂，96年一二期四台机组四管泄漏创记录的达36次，#6机组在2003年5月投产后，在6月至10月间连续发生六次低温再热器拉裂泄漏，这种状况如果是发生在近几年，一个发电企业根本无法在激烈的市场竞争中立足。下面结合一些典型案例，介绍在我们厂锅炉“四管”防磨防爆管理方面总结的经验。 Ⅰ、典型四管泄漏案例及分析 一、2003年6月12日至10月14日，#6炉低温再热器连续6次拉裂泄漏。 ＃6炉低温再热器共有194排，分上中下三组布置，与低温过热器并列布置在竖井烟道省煤器的上部，低再布置在前部竖井内。管子规格均为：Φ57.15×4.19mm，所采用的材质分别为SA-213 T22(相当于10CrMo910)、SA-213 T12(相当于15CrMo)、SA-213 A-1（相当于20G）。 每排低再管为3管圈结构，管间采用弯头附近筋板焊接的刚性连接方式，各管排的重量通过烧焊在每个最外圈弯头顶部的托钩吊挂在前、中隔墙过热器管的支座上（图2所示）： 大量试验和资料表明，T22钢材对冷裂倾向更为敏感，甚至超过了T91、P91钢种，在热影响区域容易产生裂纹，所以此类钢种在焊接过程中必须尽量控制焊缝热影响区在较小的范围内，这样就必须规范焊接工艺，在焊接时应采用小线能量、窄摆幅的方法，减少冷裂纹的产生。据了解，管排制作分包方当时为赶工期、抢进度没有按规定使用小电流规范，他们采用Φ3.2mm焊条，120A电流一次焊成，电流偏大，熔合较深，焊接残余应力增大；母材壁厚薄（4.19mm），筋板较厚（4.80mm），运行中的巨大胀差应力造成焊缝热影响区域冷裂纹向薄弱方向扩展，即沿母材方向发展，引起失效；筋板焊接采用先焊一边再焊另一侧，形成焊接变形，还又可能附有强力校正，从而加大了应力水平，在持续高负荷状态下导致了裂纹的产生、扩展，使设计问题提前暴露； 低再上组最上圈管与再热器高温段连接端为相对自由端，加上此处为锅炉水平烟道出口，运行中晃动大，导致中隔墙端筋板部位应力水平远比中下组大。 管间筋板的结构以及焊接形式如图3所示，要求筋板外侧满焊，内侧还必须包角焊，就是距筋板两端1/2″长度的内侧必须通过筋板开口部位焊接，其角焊缝高度要求3/16，但从现场看，负责管排制作的国内分承包方并没有按照图纸要求施焊，从照片1可以看出，其外侧焊缝的收弧部位正再筋板端部，其熔池咬边部位极易引起应力集中。 低温再热器管排的管间筋板连接方式存在设计缺陷，后部竖井内布置的低温过热器采用的是的管夹固定方式，而传热效果较差的低温再热器却采用筋板焊接方式，由于管夹方式固定为柔性方式，不约束相邻管子受到外力管间产生的相对位移，就不会产生应力，而筋板连接则相反，如果管间有运动趋势，他会限制这个趋势，在筋板部位产生应力； 2005年3～5月份利用#5、#6机组相继小修机会，对低温再热器T22材质的上组管排固定方式进行改造，由原焊接筋板式改成管夹销钉固定方式，在此后机组运行中未发生过此类爆漏时间，但机组停运水压试验屡次出现筋板部位裂纹泄漏，2007年及2008年#6、#5机组大修期间，两炉低再上组194排筋板部位管段共1164根全部更换，至今未再出现泄漏现象。 ＃5、＃6锅炉低温再热器的频繁爆漏，造成了极大的损失，其主要原因是锅炉设计和制造缺陷造成的，当然我们在爆管原因的判断和检修方式也存在问题