徐 春

（浙江大唐乌沙山发电有限责任公司，浙江 宁波 315722）

1 锅炉设备概述

某发电厂选用哈尔滨锅炉有限责任公司与三井巴布科克（MB）公司合作设计、制造的超临界直流锅炉，型号为HG-1890/25.4-YM4。一次中间再热、滑压运行，配内置式再循环泵启动系统，固态排渣、单炉膛、平衡通风、全钢构架悬吊结构、Π型露天布置。

锅炉汽水流程以内置式汽水分离器为界，双流程设计。水冷壁为膜式，下部水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，上部水冷壁为垂直管屏。从冷灰斗进口一直到标高约43.96 m的中间混合集箱之间为螺旋管圈水冷壁，连接至炉膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊挂管，然后经下降管引入折焰角和水平烟道侧墙，再引入汽水分离器。汽水分离器出来的蒸汽引至顶棚和包墙系统，再进入尾部烟道低温过热器，然后流经屏式过热器和末级过热器。

烟气依次流经上炉膛的屏式过热器、末级过热器、水平烟道中的高温再热器，至尾部双烟道后烟气分2路。一路流经前部烟道中的立式和水平低温再热器、省煤器，一路流经后部烟道的水平低温过热器、省煤器，最后流经布置在下方的2台三分仓回转式空气预热器。

2 锅炉重点检查部位与处理方法

2.1 水冷壁

重点检查：吹灰器附近的水冷壁管有无吹损，冷灰斗的水冷壁有无砸伤，水冷壁中部联箱（简称水中联）处的透火情况，燃烧器喉口处的磨损与结焦，折焰角与左/右侧墙水冷壁的焊缝处漏风，折焰角与后墙垂直水冷壁悬吊管的焊缝，大包内水冷壁出口联箱处角的焊缝，大包内水冷壁的蠕涨等情况。

对有经常性磨损的部位分析原因，并利用超音速电弧喷涂新工艺有效控制磨损。经现场检查，处理效果较明显，经过1个小修周期后，分泌层和保护层仍然附着在水冷壁表面，对水冷壁起着很好的保护作用。

水中联透火处理，主要部位在螺旋管圈与垂直管的交汇处，采取的方法是利用密封条焊接在鳍片处，将打倒料注入到密封条槽中。此方法可以减轻使用密封板焊接透火处理对原有鳍片和水冷壁管的损伤。

水冷壁下爬坡与侧墙交界处的漏风部位也极易吹损，检查时应把浮灰清理干净，用手电从下往上照，吹损部位很容易看到,该部位应用耐火材料抹上。

折焰角与后墙垂直水冷壁悬吊管的焊缝和大包内水冷壁出口联箱处角焊缝，采用着色的方法进行检查，及时发现有无水冷壁管焊缝拉裂的情况发生。

2.2 省煤器

磨损是省煤器发生的主要缺陷。特别是近几年随着煤质变差，磨损缺陷明显增多，其中磨损部位主要发生在弯头处。在检修实践中，磨损深度在1.0 mm以下一般采取加护铁处理，对磨损较普遍的部位加护铁，可降低磨损程度。

省煤器缺陷多发生在弯头部位，尤其是省煤器与包墙接触的部位，该部位检查困难，有些部位只能凭手感，对此类缺陷的处理，一是改进烟道结构，二是将靠近炉墙部位弯头加装护帘，三是对省煤器弯头作防磨处理。

同时，由于运行过程中省煤器再热侧悬吊管（炉前侧）产生晃动，与后烟道支撑梁磨损，可以采取割削支持梁后加装防磨瓦的处理办法。

2.3 屏式过热器

重点检查入口段T91管段的蠕涨情况，夹持管的壁厚与纵向、横向的裂纹，出口联箱内有无异物，底部弯头氧化皮，受热面管的外观，尤其要观察间隔管与立管间的磨损、底部弯头的壁厚等情况。

对于屏式过热器夹屏管的横向裂纹，采用手电光柱与管子垂直的方式来观察是否有裂纹；对于纵向裂纹，采用手电光柱水平放置的观察方式。

屏式过热器入口段T91管深度裂纹检查时要将管外的氧化皮用锉刀敲掉后，再检查管子表面有无氧化裂纹以及氧化裂纹的严重程度等，可根据裂纹的密度、长度和深度来确定是否换管。

2.4 高温再热器

检查管排间距是否均匀，有无变形、移位，固定卡、管卡是否有烧坏、脱落、变形、磨损等情况，穿顶棚部位是否有漏风磨损现象。

存在的最大问题在高温再热器出口管顶棚下的异种钢焊口处。由于焊口两侧为T91与TP347H材质，并且安装时管屏中的管间距大小不一，造成间距较小的管子受热膨胀受阻，管子弯曲变形，在异种钢焊口处产生较大的应力。同时，在异种钢焊口处的管壁较薄，长时间运行容易造成爆管。检修期间可以对焊口处着色，检查管子的外观，彻底的处理办法为将异种钢焊口移至大包内。

固定高温再热器受热面管屏的角铁在运行过程中受热变形，容易脱落，落入捞渣机后易造成捞渣机卡涩，严重影响捞渣机的运行安全。可以采用2块月牙板取代角钢，将高温再热器管屏固定，防止运行过程中管子出列。

改造后采用吊箍卡增大固定装置与管子的接触面积，这样有效地改善了管子变形出列情况，也避免了梳形卡对管子的碰磨。吊箍卡和连接销材料选用Cr25Ni13高镍不锈耐热钢。连接销在2根管之间卡住前后2块波浪板并焊死，管卡连接销的开口方向呈上下相间布置，这样可以防止吊箍卡上下受力不均。

2.5 低温过热器

低温过热器的上层下侧、中层上侧磨损严重。由于此处吹灰器为长伸缩式，伸入尾部烟道后因为自身重力的作用，导致枪头下垂，从而造成省煤器吊挂管与低温过热器的接触处磨损。应停止此处吹灰器的运行，防止吹损加剧。

2.6 低温再热器

磨损是该处受热面的主要缺陷，发生部位主要在管子的弯头处。由于低温再热器与前包墙、中间隔墙的距离较近，容易形成烟气走廊，对管子的弯头造成磨损。对于磨损较严重的需更换弯头，不是很严重的则可加装防磨护铁。

由于锅炉受热面结构设计不合理，造成前包墙处的保温铁盒与低温再热器上部弯头的机械磨损，将保温铁盒提升30 mm的高度并用角铁支撑，在弯头处加装防磨护铁，达到对弯头保护的目的。

3 炉外管检查

汽水管道及汽水联箱封头、手孔堵、弯头是锅炉外部承压部件的薄弱环节。分析表明，汽水管道弯头内表面的2个高应力区，在锅炉启停、温度变化时其局部应力超过材料屈服极限时，表面原有的磁性氧化铁保护膜会损坏，在含氧水的作用下再次氧化造膜，如此反复形成应力腐蚀疲劳破坏。因其发生在内壁不易发现，对运行已久的锅炉，必须重视炉外承压部件的损坏问题。为防止锅炉外部承压部件损坏，建议采取以下的防范措施：

（1）制作管道弯头时应严格控制弯头不圆度，必要时增加壁厚，合金管及大口径管采用回火工艺以消除冷弯时引起的加工硬化与残余应力。

（2）对于已运行多年的锅炉，汽水管道不圆度超过8%的弯头，在锅炉启停次数超过允许值时，要加强弯头内表面的检查。

（3）加强金属监督，防止错用钢材，控制焊接工艺及质量。

（4）加强锅炉管道支吊架检查，杜绝管道膨胀受阻现象。

（5）防止因工作环境差，发生管道外部腐蚀加速减薄现象的发生。

4 锅炉受热面管子需更换的情况

对锅炉受热面管子，经检查有下列情况之一时，应予以更换。

（1）碳钢和低合金钢管壁厚减薄大于30%或按式（1）计算，剩余寿命（RL）小于一个大修周期。

式中：δ为最近一次测量的壁厚；δ0为管子原始壁厚；D为管子原始外径；σVC为钢材使用温度下的最低蠕变强度极限；P为管内压力；C为壁厚减薄速度；δ1为上一次测量的壁厚；τ为δ和δ1测量之间累计运行时间。

（2）碳钢管胀粗超过3.5%D，合金钢管胀粗超过2.5%D。

（3）腐蚀点深度大于壁厚的30%。

（4）高温过热器管和高温再热器管表面氧化皮厚度超过0.6 mm，且晶界氧化裂纹深度超过3～5个晶粒。

（5）碳钢、钼钢的石墨化不低于四级。

（6）表面裂纹肉眼可见。

（7）常温机械性能低，运行1个小修间隔后的残余计算壁厚已不能满足强度计算要求。

5 结语

从以往经验及实际案例来看，锅炉泄漏原因主要是过热器及再热器系统超温，省煤器、水冷壁、炉外管磨损，以及由于机组升降负荷频繁，导致炉管热疲劳、膨胀受阻最终导致管道开裂。针对锅炉泄漏的原因，要严格控制检修换管工艺及焊接工艺；控制锅炉参数和各受热面壁温在允许范围内，防止超温、超压、满水、缺水等事故的发生。锅炉启停阶段参数的控制应严格按照启停曲线进行，锅炉变工况运行时应加强对水冷壁、过热器、再热器等受热面壁温及工质温度的监视和调整，防止发生参数大幅度变化及管壁超温现象。同时，应根据受热面的使用寿命和运行情况，加大受热面及炉外管设备改造力度，只有这样才能减少锅炉事故的发生。

[1]鄢晓忠.锅炉设备检修[M].北京：中国电力出版社，2009.

[2]周昕.火力发电厂锅炉受热面失效分析与防护[M].北京：中国电力出版社，2003.