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410t/h锅炉水冷壁泄漏原因分析及改造
发布时间：2013-10-10 09:42 来源：未知
柳林电厂2×100 MW机组锅炉均系北京巴威公司制造生产的B&WB-410/9. 8-M型高温高压蒸汽燃煤锅炉。1号炉自1995年12月11日正式投产，2001年11月21日水冷壁泄漏，累计运行约4万h，启停120次。2号炉自1996年11月正式投产，2001年10月23日永冷壁泄漏，累计运行约3.5万h，启停111次。1号、2号炉设计参数相同，运行参数、运行状态基本相同。
1、锅炉主要参数及水冷壁规格、材质
过热蒸汽压力，9.81 MPa；水冷壁管数，4×124；过热蒸汽温度540℃；水冷壁管规格，声60×5 mm,给水温度，227℃；水冷壁管材质，20 G；汽包工作压力，11.3 MPa；水冷壁节距，80 mm；密封钢板规格，1000 mm×400 mm×6 mm；鳍片规格，20 mm（宽）×6（厚）mm。
炉膛四侧为光管焊扁钢全密封的膜式水冷壁，扁钢与管间均为原厂组装，采用全自动焊。每侧由6组并排的膜式水冷壁管组成，每组由一个联箱和20或21根带鳍片的水冷壁管组成，每组结构如图l所示。
两组间下部密封钢板，采用手工焊，密封钢板直接在每组外侧水冷壁管上。前侧5块，后侧5块，规格为1000 mm×400 mm×6mm。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；�、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂�，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
2、水冷壁撕裂原因分析
2.1裂源为手工焊缝
a)泄漏位置均为标高4.8 m附近，1号炉为后侧水冷壁十部左侧联箱第3根管；2号炉为前侧水冷壁下部中间联箱第3根管。
b)两炉水冷壁泄漏处结构相同，均为与旁边联箱水冷壁密封钢板连接焊缝，且密封钢板均已破损；其它位置水冷壁为鳍片连接，均为原厂自动组焊。
c)两炉水冷壁泄漏处管径均无明显胀粗，用磨光机将焊接部位清理干净，发现数条断续曲折裂纹。割取管样，继续切挖并检查，发现裂纹已伤及管材，深约2 mm～3 mm。
d)两炉水冷壁泄漏处焊接影响区均较大，已对管壁母材厚度415造成影响。
2.2微观分析为应力型裂纹
a)两炉水冷壁管样焊接热影响区均为魏氏组织十再结晶组织。
b)两炉水冷壁管样母材金相组织均为F+P，P球化均为0级-1级、晶粒度均为6级～7级。
c)两炉水冷壁管样泄漏处裂纹均产生于焊接热影响区靠近熔合线处，裂纹尖端均较尖锐为应力型裂纹。
2.3 水冷壁密封结构分析
每组间的密封板显然成了水冷壁各组间的固定连接件，运行中必然存在膨胀受阻产生的应力作用，同时，启停炉或炉内气体波动等工况时，也必然产生强有力的应力作用，而此区域中焊缝为最薄弱环节，应力作用结果导致在焊缝熔合线开裂，这与前所述的宏观、微观试验分析相吻合。
3、综合分析
a)综上所知，两炉水冷壁发生泄漏的管排位置、宏观特征、管样金相试验结果基本相同，因此可断定两炉水冷壁泄漏属同一原因引起。
b)管排泄漏点均为管材与钢板焊接处。当机组启停特别是在启停速度较快或极热态启停中，以及炉内烟气波动时此位置的持续应力、疲劳应力最大，同时由于膨胀受阻所产生的撕裂作用也最大。
c)据以上检查两炉管样发生泄漏处均无明显胀粗，晶粒无变形，裂纹尖端均较尖锐，说明管样泄漏点裂纹具有典型的应力型裂纹特征。
d)焊缝区本为构件薄弱环节，同时又是锅炉结构本身固有的持续应力集中区和疲劳应力最大区。
e)在锅炉结构应力、焊接应力持续作用下产生疲劳损伤，启停中或其它不稳定因素加速了裂纹的产生与发展。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
4、现场处理及改造
a)处理情况：首先去掉水冷壁前后侧下部密封钢板；对前后侧密封板与水冷壁焊接处用磨光机进行彻底清理并检查；对存在裂纹的管件各部位进行打磨消除，该补焊的补焊，该更换的更换．消除一切隐患。
b)改造：在相关部位用钢板设计耐火涂料填充槽，外观呈型，用耐火涂料填满各槽，机组运行过程中涂料自然硬化，并会燃烧越坚固。用此结构代替原钢板，既耐烧又避免了与水冷壁管的焊接，从而避免了各种应力的作用。
5、结束语
实施改造后，已连续运行3年，无任何异常现象发生。建议在今后的设计、改造过程中应充分考虑各种应力的影响。
