鍋爐受熱面防磨防爆檢查及處理

1、鍋爐受熱面防磨防爆檢查及處理肖 謙（大唐湘潭發(fā)電有限責任公司湖南湘潭411100)摘 要：在電廠事故中，大約有60%-70%出自鍋爐，而鍋爐本體的“四管”泄漏是引起事故的主要原因。因此，鍋爐受熱面的防磨防爆檢查尤為重要。結合現(xiàn)場實際的防磨防爆檢查工作，分析某電廠受熱面防磨防爆的檢查重點和處理方法，總結經(jīng)驗，以便指導實踐。關鍵詞：鍋爐；受熱面；防磨防爆；磨損；氧化皮脫落 1 設備概述某電廠#3、4爐選用東方鍋爐有限責任公司設計、制造的超臨界參數(shù)變壓直流本生型鍋爐，型號：DG1900/25.4-1。一次再熱，單爐膛，尾部雙煙道結構，采用平行擋板調節(jié)再熱汽溫，固態(tài)排渣，全鋼構架，全懸吊結構，平衡通風

2、，露天布置，前后墻對沖燃燒。爐膛為全焊膜式水冷壁：下部水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，上部水冷壁為垂直管屏。螺旋與垂直管之間由過渡段水冷壁和水冷壁過渡段集箱轉換連接。汽水經(jīng)爐膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊掛管后由下降管引入折焰角和水平煙道側墻，再引入汽水分離器。汽水分離器出來的蒸汽引至頂棚和包墻系統(tǒng)，再進入尾部煙道低溫過熱器，然后流經(jīng)屏式過熱器和末級過熱器。煙氣依次流經(jīng)上爐膛的屏式過熱器、末級過熱器、水平煙道中的高溫再熱器，然后至尾部雙煙道中煙氣分兩路。一路流經(jīng)前部煙道中的立式和水平低溫再熱器、省煤器，一路流經(jīng)后部煙道的水平低溫過熱器、省煤器，最后流經(jīng)布置在下方的兩臺三分倉回轉式空氣預熱器。2鍋

3、爐防磨防爆檢查中的重點部位與處理方法2.1 水冷壁重點檢查部位有： 吹灰器、火焰電視附近的水冷壁管有無吹損；冷灰斗的水冷壁有無砸傷、燃燒器喉口處的磨損與結焦情況、折焰角與左、右側墻水冷壁的焊縫處漏風情況、折焰角與后墻垂直水冷壁懸吊管的焊縫情況、水冷壁出口聯(lián)箱處角焊縫的情況、水冷壁出口聯(lián)箱的蠕漲情況。爐膛側墻從下層燃燒器中心高度開始至燃盡風中心高度之間區(qū)域，在側墻中軸線向前后墻每間隔1米，高度間隔2米選取測厚點進行測厚檢查，最小壁厚不合格部位做好明顯標記并作好記錄； 對有經(jīng)常性磨損的部位除找出原因外，利用超音速電弧噴涂新工藝有效控制磨損。經(jīng)現(xiàn)場檢查，吹灰器周圍的水冷壁采用噴涂處理后，效果較明顯。

4、經(jīng)過一個小修周期后，分泌層和保護層仍然附著在水冷壁表面，對水冷壁起著很好的保護作用。 水冷壁灰斗需檢查靠爐后側斜坡的砸傷和基建時留下的鰭片焊縫咬邊超標等異常情況，機械損傷超過2毫米的需打磨補焊。同時，水冷壁懸吊管的焊縫和大包內水冷壁出口聯(lián)箱處角焊縫，采用著色的方法進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)水冷壁管焊縫拉裂的發(fā)生。2.2 省煤器磨損是省煤器發(fā)生的主要缺陷。特別是近幾年隨著煤質變壞，磨損缺陷明顯增多，其中磨損部位主要發(fā)生在彎頭處。在檢修實踐中磨損深度在1.0mm以下一般采取加護鐵處理，對磨損較普遍的部位加護鐵，降低磨損程度。省煤器缺陷多發(fā)生在彎頭部位，檢查管排、彎頭、管卡及阻流板附近管子的磨損情況，對于沒

5、有防磨罩的每片管屏至少手摸檢查三圈管子，靠爐墻兩側省煤器管屏須重點檢查彎頭及管卡附近管壁，必要時進行測厚，發(fā)現(xiàn)異常作好標記并詳細記錄；有些部位只能憑手感，對此類缺陷的處理，一是改進煙道結構，二是將靠近爐墻部位彎頭加裝護簾，三是對省煤器彎頭作防磨處理。同時，由于運行過程中，省煤器再熱側懸吊管（爐前側）產(chǎn)生晃動，與后煙道支撐梁磨損，可以采取割削支持梁后加裝防磨瓦的處理辦法。2.3 屏式過熱器重點檢查項目：檢查管屏出列情況，對安裝的滑動塊檢查其角焊縫收弧處是否存在裂紋或咬邊超標；按要求檢測下彎頭氧化皮堆積情況,對堵塞橫截面積30%以上的需割管清空。2.4 高溫再熱器檢測U型彎下彎頭氧化皮堆積情況,對

6、堵塞橫截面積30%以上的需割管清空；檢查防磨片是否燒壞、脫落；檢查管排間距是否均勻，有無變形、移位，固定卡、管卡是否有燒壞、脫落、變形、磨損等情況，穿頂棚部位是否有漏風磨損現(xiàn)象。 高溫過熱器存在的最大問題在出口管頂棚下的異種鋼焊口處。由于焊口兩側為T91、TP347H，并且安裝時管屏中的管間距大小不一，造成間距較小的管子受熱膨脹受阻，產(chǎn)生管子彎曲變形，在異種鋼焊口處較大的應力。同時，在異種鋼焊口處的管壁較薄，長時間運行容易造成爆管。檢修期間可以對焊口處做著色，管子的外觀進行檢查。徹底的處理辦法為將異種鋼焊口移至大包內。 同時，固定高溫再熱器受熱面管屏的角鐵在運行過程中受熱變形，容易脫落，落入撈

7、渣機后易造成撈渣機卡澀，嚴重影響撈渣機的運行安全。 具體的處理方案，可以采用兩塊月牙板取代角鋼，將高再管屏固定。這樣有效地改善了管子變形出排，也避免了梳形卡對管子的碰磨。2.5 低溫過熱器檢查水平、立式低溫過熱器管排間距是否均勻，有無煙氣走廊，重點檢查靠兩側墻各10片屏后部彎頭的磨損情況，對無防磨罩的每屏至少手摸檢查三圈管；重點檢查水平煙道靠兩側墻各3根吊掛管與其接觸的低過管屏的磨損情況,至少需檢查上部5根水平管的磨損情況，必要時拉開低過管屏徹底檢查；檢查吹灰器附近及吹灰通道管子和護罩的吹損情況，必要時進行測厚；2.6 低溫再熱器磨損是該處受熱面的主要缺陷：如：#3爐低再8樓立式低再轉水平低再

8、靠兩側墻異形彎處磨損較嚴重，此次檢查靠爐右側磨損特別嚴重，爐右側因磨損超標換管4根，其中一根管最薄壁厚僅0.5mm。發(fā)生部位由于低溫再熱器與前包墻、中間隔墻的距離較近，容易形成煙氣走廊，對管子的彎頭造成磨損。對于磨損較嚴重的可以更換彎頭，未超標的加裝護鐵。3 爐外管檢查汽水管道及汽水聯(lián)箱封頭、手孔堵、彎頭、焊口、變徑接頭等是鍋爐爐外承壓部件的薄弱環(huán)節(jié)。就彎頭而言，分析表明，汽水管道彎頭內表的兩個高應力區(qū)，在鍋爐啟停、溫度變化其局部應力超過材料屈服極限時，表面原有的磁性氧化膜會損壞，在含氧水的作用下再次氧化造膜，如此反復，形成應力腐蝕疲勞破壞。防止爐外承壓部件損壞，建議采取的防范措施：1、管道彎

9、頭制作過程中，嚴格控制彎頭不圓度，必要時增加壁厚；合金管及大口徑管采用回火處理以消除冷彎時引起的加工硬化與殘余應力；2.爐外小管的彎頭、焊口進行磁力、超聲檢查。角焊縫進行著色檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。3、加強金屬監(jiān)督，焊接前對管材、焊條進行光譜，防止錯用，嚴格控制焊接工藝及質量。4、定期安排對鍋爐管道支吊架及膨脹指示器的檢查，杜絕管道膨脹受阻現(xiàn)象。5、加強對爐外管的檢查，防止出現(xiàn)因工作環(huán)境差發(fā)生管道外部腐蝕加速減薄的現(xiàn)象。4 采取的具體措施1、鍋爐受熱面管子，經(jīng)檢查有下列情況之一，應更換處理。a碳鋼和低合金鋼管的壁厚減薄大于30或按下式計算，剩余壽命(RL)小于一個大修周期時：RL=(2VC-P

10、)-P(D-20)C(2VC -P)C=(1-)式中：-為最近一次測量的壁厚，mm；0-為管子原始壁厚，mm；D-為管子原始外徑，mm；VC-鋼材使用溫度下的最低蠕變強度極限,MPa;P-管內壓力，MPa；C-為壁厚減薄速度，mmh；1-為上一次測量的壁厚，mm；-為和1測得之間累計運行時間，h。b碳鋼管脹粗超過3.5D，合金鋼管脹粗超過2.5D，T91管子脹粗超過1.2% D ，奧氏體不銹鋼管（TP347H）脹粗超過4.5% D (D指管子原始外徑)時。管脹粗不能超過原直徑的4.5%；c腐蝕點深度大于壁厚的30時；e水冷壁、省煤器磨損超過壁厚的30%，過熱器、再熱器磨損超過壁厚的四分之一。f

11、受熱面管表面裂紋肉眼清晰可見；g常溫機械性能低，運行一個小修間隔后的殘余計算壁厚已不能滿足強度計算要求的。2、 停爐時，針對易生成氧化皮的屏式過熱器、高溫過熱器等TP347材質部件進行無損探傷。a. 末級過熱器管和末級再熱器管表面氧化皮厚度超過0.6mm，且晶界氧化裂紋深度超過35個晶粒；b. 檢測U型彎下彎頭氧化皮堆積情況,對堵塞橫截面積30%以上的需割管清空。3、 減少或控制氧化皮脫落。加強受熱面管壁溫度監(jiān)視，屏式過熱器管壁溫度不超過585，高溫過熱器管壁溫度控制不超過600，高溫再熱器管壁溫度控制不超過610，否則降低主、再熱蒸汽溫度運行；加強過再熱汽溫的調整，嚴格控制過再熱汽溫超溫，盡量避免管壁溫度突變；機組升降負荷時控制主蒸汽和再熱蒸汽溫度變化率1.5/min。4、 及時調整磨煤機出口安分離器擋板角度，保證進入爐膛的煤粉濃度均勻，防止出現(xiàn)燃燒火焰中心偏移、貼壁、沖刷受熱面等不良情況。減少受熱面管間的熱偏差，提高機組運行穩(wěn)定性。5、 按規(guī)定進行爐膛吹灰，定期清潔爐膛，以增強爐膛的吸熱，降低過熱器壁溫。5結論總結以往經(jīng)驗及鍋爐泄漏情況來看，鍋爐泄漏原因主要是過熱器系統(tǒng)及再熱器系統(tǒng)超溫；省煤器、水冷壁、爐外管磨損及由于機組升降負荷頻繁，導致爐管熱疲勞、膨脹受阻等使管道開裂。針對鍋爐泄漏發(fā)生的種種原因，加強對受熱面金屬壁溫的監(jiān)視，加大檢查力度，做到“逢停必檢”;