郭 丹, 彭章华, 张维科, 翟光杰, 何成文, 蒋 华

(1.西安热工研究院有限公司, 西安 710032; 2.内蒙古兰太实业股份有限公司, 乌海 016000； 3.山西中电神头第二发电有限责任公司, 朔州 036011)

水冷壁管是电厂锅炉的基本部件，其内部流动着高温水汽介质，外部吸收着炉膛辐射热量。长期以来，因制造、超温、腐蚀等问题诱发的泄漏爆管事件频频发生[1-5]，严重威胁着机组的高效、稳定运行。因此，及时分析产生原因和探究机理，是预防隐患和解决问题的必要措施。

某自备火力发电厂于2005年1月投产运行，为工业园区提供水、电、汽等综合服务。锅炉采用的是UG-75/5.3-M14型中温中压循环流化床，锅炉的额定蒸汽压力为5.3 MPa，额定蒸汽温度为485 ℃。炉膛水冷壁管采用全悬吊结构，由材料为20G钢、规格为φ60 mm×5 mm的膜式管排列组成，炉膛前、后、左、右墙分布的水冷壁管数量分别为59，59，33，33根。2013年至今锅炉水冷壁多根管发生穿孔事故，造成多起非计划停运事故。为找到水冷壁管的穿孔原因，笔者对爆裂水冷壁管进行了一系列检验与分析，以期减少该类事故的发生。

1 理化检验

1.1 宏观分析

图1为穿孔水冷壁管的宏观形貌。由图1a)可知，穿孔位置位于向火侧抓钉附近，为不规则穿孔，边缘呈刀刃状，管外径为59.18～59.88 mm，接近公称外径60 mm，管径未胀粗。由图1b)可知，背火侧壁厚为5.12 mm，接近公称壁厚(5 mm)，管壁未减薄；然而，向火侧壁厚最薄部位不足1 mm，减薄现象严重。由图1c)可知，管内壁附着坚硬、厚实且凹凸不平的垢层。

图1 穿孔水冷壁管宏观形貌Fig.1 Macro morphology of perforated water wall tube：a) outer surface; b) cross section; c) inner surface

1.2 内壁垢层分析

采用Axios型4.0 kW的X射线荧光仪(XRF)分析垢层的化学成分，结果如表1所示。……