300MW机组锅炉“四管”泄漏检修

300MW机组锅炉“四管”泄漏检修

王江

贵州西电电力股份有限公司黔北发电厂贵州省毕节市551800

摘要：本文以300MW机组锅炉为对象，分别从长期或短期超温泄漏、异种钢焊缝失效与材料性能劣化、穿墙管密封及磨损等方面，提出了具体的泄露检修措施，望能为此领域研究有所借鉴。

关键词：300MW机组；锅炉；四管泄漏

300MW机组锅炉“四管”主要是指省煤器、再热器、过热器与水冷壁，当此些管件处于长时间运行状态时，受热面会有过热情况出现，材料在具体的使用性能上会有老化情况，除此之外，还会带来诸如磨损腐蚀、焊缝失效等问题，因而对整个锅炉的正常、安全运行会造成比较大的影响。本文以“四管”为对象，就其锅炉“四管”的泄漏检修策略作一探讨。

1.短、长期超温泄漏

针对在役锅炉来讲，如果其出现短或长期性的超温爆管，那么其主要原因有两种，其一为异物堵塞引起超温，其二是运行超温。而对于运行超温来分析，一般情况下，其主要由运动控制、结构设计等因素所致，伴随当前自动控制水平，以及运行水平的不断提升，在运行股哟成中所引起的短或长期超温爆管情况，已经比较常见，而受异物堵塞所引起的短或长期超温爆管情况也比较多见。锅炉在运行时，管道及联箱当中的工艺件、结构件等，如果长时间处于一种高应力、高温等环境下，那么管道会出现破裂或者脱落情况，而且还会进到联箱当中，而导致管孔堵塞，最终引发超温爆管。所以，需要强化锅炉部件内部各个构件的严格化检查，除此之外，还需要检查与清理诸如高温过热器进口联箱、水冷壁底部进口联箱及水冷壁分配集箱等，预防异物运行时引起管孔堵塞情况。

2.异种钢焊缝失效与材料性能劣化

针对锅炉管来讲，当其长时间处于一种工作状态时，材料会出现各种现象，比如元素迁移及组织结构变化等，从根本上来讲，就是珠光体球化，元素出现再分配情况，及碳化物有析出的情况发生，受此综合影响，锅炉管在具体的性能上，会出现劣化失效情况。所以，需要在具体的检修期，开展取样分析，对失效管进行及时更换。在整个电站锅炉受热面当中，异种钢焊缝比较常见。针对300MW机组锅炉来讲，通常情况下，存在异种钢焊接情况，比如奥氏体钢与铁素体钢等。针对奥氏体钢来分析，其存在着比较大的热膨胀系数，而且在具体的化学成分方面，也存在着较大差异，因此，在接头热应力方面也比较大，受此影响，无论是在元素迁移上，还是在组织变化上，均比较快，容易在早期阶段出现失效行为。而对于异种钢焊缝而言，其早期基本的失效特征是：存在有不同程度的焊缝界面氧化缺口，另外，沿熔合线还出现有裂纹，并且裂纹以一种自外向内的方式来扩展。所以，在实际检修时，需要强化检查异种钢焊缝，并且将低合金钢异种钢焊缝与奥氏体钢开展表面渗透探伤作为检查的重点，以及以低合金钢异种钢焊缝为对象，对其开展射线探伤与表面渗透探伤的抽查，这样才能更好的预防由于异种钢焊缝早期失效对整个锅炉运行所带来的影响。

3.穿墙管密封分析

针对顶棚穿墙管来讲，其如果出现密封问题，不仅会造成整个机组的停运，而且还会出现比较严重的泄漏问题。对于穿墙管密封位置来分析，引起有着比较特殊的结构，各个部件易因过度膨胀而形成强烈的热应力，此状况于凝渣管与折焰角水冷壁密封处比较多见，另外，其在诸如高温再热器、屏式过热器等炉顶管屏与顶棚密封位置处也比较常见，尤其是顶棚穿墙管密封位置处，更为多见。比如低温再热器管与炉墙密封板之间的直接焊接，当处于实际运行状态时，因炉墙密封板在热膨胀方面，不一致于低温再热器管，因而会导致拉裂情况发生。所以，可根据实际需要，将其更改成过渡密封方式，这样能够较好的预防受热面管与炉墙密封板之间的直接焊接，预防由于热膨胀不同而产生热应力，引起严重的爆漏情况。

4.磨损

针对水冷壁来讲，通常情况下，其磨损情况多发生于煤粉、油及风入口附近，除此之外，在吹灰器附件管子上也比较常见，需要指出的是，因煤粉或者风的吹损，而造成水冷壁局部出现减薄情况。针对低温再热器以及省煤器来讲，其出现泄漏的部位，以烟气走廊所形成位置比较常见；另外，紧挨包墙的部位以及与炉墙紧挨部位、与中隔墙相邻的部位，也比较常见。还需强调的是，因此些部位与侧墙之间存在着比较大的间隙，以及受炉墙漏风等问题的综合影响，容易出现烟气走廊情况，因而会引发严重的局部磨损。另外，针对锅炉低温再热器管磨损爆管来讲，如果存在着较薄的爆口，那么容易发生磨损。而针对低温再热器管排节距来分析，其设计值为114.2mm，而其与侧墙边距之间的设计值是130mm，现实当中，其边距达到了200mm，因此，于低温再热器的两侧位置的边排管来讲，其无论是与两侧包墙之间，还是与中隔墙之间，均有烟气走廊的存在，造成局部烟气出现异常增大的流速，最终会加重局部磨损。针对此情况，需要在实际检修时，将炉墙附近管排磨损当作检查的重点，比如管子是否出现严重出列，受热面管屏节距不均是否存在，防磨罩安装到位与否，是否存在不固定或者偏斜问题，预防局部磨损加重。

5.腐蚀

针对锅炉“四管”腐蚀来讲，通常情况下，其具有两种类型，其一为烟气侧腐蚀，其二是水或汽侧腐蚀，其中，针对后者来讲，其又可分为若干中，比如氧腐蚀、下腐蚀以及水蒸气氧化腐蚀等；而对于前者而言，其腐蚀程度一般与气体成分、部件工作环境的温度、飞灰粒度运行状况以及煤质成分等相关，具有诸多特点，比如突发性、区域集中以及较快的腐蚀速度等；而对于烟气侧来讲，其所出现的高温腐蚀，大多是比较典型的硫腐蚀、钒腐蚀等。对于锅炉水冷壁而言，通常易出现的问题有硫腐蚀、结垢等，而针对具有最高热负荷的下辐射区，需要将结垢当作检查的重点，与此同时，还需要强化锅炉给水水质方面的系统化管理，强化化学清洗，预防水冷壁管出现结垢情况；如果水冷壁存在严重的硫腐蚀，那么可根据实际情况，采取各种实用的表面防护措施。对于过热器而言，当其在高热负荷的部位，容易发生由于烟气侧积灰而造成外部飞灰熔融物腐蚀的情况，除此之外，还会出现内部介质的腐蚀等。特别是在奥氏体不锈钢弯头处，基于外部腐蚀介质或内部腐蚀介质的基本作用下，弯头部位有着比较低的材料性能，如果增加附加应力，那么易出现应力腐蚀裂纹。针对不锈钢弯头部位，需要开展定期性的清灰操作，此外，还需要探伤其表面。因TP304H材质存在着比较差的耐腐蚀性，因此，当处于比较恶劣的环境下，弯头部位需要定期更换，并选择那些有着更高强度的钢材，比如TP347H等。

6.结语

综上，“四管”泄漏较大程度影响着锅炉设备的安全运行，因此，对于那些关键部位，比如汽包、联箱等，需采用内窥镜检查清洁度，预防异物堵塞而造成严重的超温爆管；此外，防止受热面管与炉墙密封板之间的直接焊接，减少热膨胀不一所造成的爆漏。此外，还需要定期对不锈钢弯头部位进行清灰等。

参考文献：

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