600MW超临界锅炉水冷壁泄漏原因及防范措施
摘要 田集发电厂两台600MW机组锅炉水冷壁自2007年7月投产以来共发生4次水冷壁泄漏和爆管事故，且泄漏部位均在不同的位置，本文对本厂泄漏爆管原因进行了分析，并根据实践经验中提出了相应的防范措施。
关键词 爆管；原因；分析；防范措施
1锅炉设备概况
当实施一起工程之时，田集发电厂引进了两台600MW机组锅炉，该锅炉是上海锅炉厂所制造，是一种依靠螺旋管圈变压运行的直流锅炉，燃烧所采用方式为四角切圆模式，固态排渣、平衡通风、采用全钢构架的п型锅炉。
锅炉炉膛水冷壁由螺旋管圈和垂直管圈水冷壁所构成的膜式水冷壁所组成，锅炉中炉膛下部所用管圈应用了螺旋围绕的模式，从折焰角一直到水冷壁入口下标高度为49684mm。326根直径为38.1mm管子共同组成了水冷壁，其形状为螺旋段，其中所用混合集箱主要是用来过渡螺旋段和垂直段，常用方法就是将一根螺线管平分成了四根垂直管道。
第一次水冷壁泄漏的主要部位、原因分析：
泄漏部位：水冷壁梳形板与水冷壁管的角焊缝处
泄漏原因分析：炉膛梳形板与水冷壁管的角焊缝上存在咬边、夹渣等缺陷，降低了管子的强度。锅炉运行中，水冷壁管排受热产生热膨胀，使其相连接的角焊缝上产生应力，在咬边处产生了裂纹，裂纹长度大约约11mm，方向为管子平行。同时中下部水冷壁梳形板和刚性梁支座焊接，支座角钢挂在刚性梁翼板上，通过滑动来消除水冷壁与刚性梁之间的膨胀偏差。刚性梁支座角钢与刚性梁之间安装中应预留2mm左右间隙，来保证刚性梁与水冷壁之间的相对膨胀，在检查拆开保温时发现支座角钢有局部弯曲变形，原先预留的2mm间隙完全抵死，不能自如滑动。
上游存在漏点致下游水冷壁质量流速降低超温爆管
当位于超临界的压力之下，就具有比热容高峰值区，而将比热容点最大稳定称之为临界温度，将该点视为相变点。当位于一定的区域范围中，一旦比容发生了急剧变化必然造成膨胀量更着剧增，并且还会降低粘度和导热系数，将因工质物理特性发生变化而造成传热恶化类似变化，在亚临界参数下出现了膜态沸腾即被称之为类膜态沸腾，事实上该现象主要和管内的质量流速、水冷壁管型以及热负荷等各种之间存在极大关系。在燃烧之时一旦锅炉中心的内焰高度超过了30m左右，其管道前段就会出现了堵塞点或者泄露点，必然降低了后面管中的质量流速，朝前移动了汽水蒸发点，在最大区域的热负荷就出现了“类膜态沸腾”，这种
沸腾就会让管壁的温度升高二发生爆管。相比而言该沸腾比较常见是在螺旋光管的水冷壁中，一般内螺纹管的水冷壁中是不会发生的。当然本文之所以出现了爆管现象，根源就在于前面存在漏点，进而降低了管内的质量流速，导致热负荷比较高而引发出了“类膜态沸腾”爆管，这种现象属于一种典型类型。
2水冷壁泄漏防范措施
针对每次锅炉水冷壁泄漏事故的发生，本厂组织相关人员进行了认真的分析研究，各个专业本着客观实际，实事求是的原则查找自己存在在的问题，制定并采取了相应的防范措施，减少了水冷壁泄漏的泄漏事故的发生
3检修采取的预防措施
1）利用检修机会对锅炉水冷壁和各受热面进行全面检查，刚性梁支座角钢与刚性梁之间安装中应预留2mm间隙，来保证刚性梁与水冷壁之间的膨胀；
2）当对锅炉进行检修之时，就要及时修补与更换导流板上被吹损的部位；
3）当检修之时同样也对冷却风室的周围被吹损地方进行补焊；
4） 还需要对锅炉的四角燃烧区域中的水冷壁做防磨处理，常用方法就是喷涂超音速或者用耐火捣打料进行浇筑，对各种隐患进行消除；
5）与技术力量强、信誉好的检修公司签订检修合同，确保炉管检修质量。
4运行采取的预防措施
1）锅炉检修后严格要求要求做动力场试验，保证动力中心不偏斜；
2）锅炉检修后启动，按规定做水压试验或超压试验，确定管材强度合格，严密不泄露；
3）启停炉时和低负荷时确保水质合格，最小给水流量要满足水冷壁冷却需要，防止水冷壁因质量流速低而管壁超温；
4）启停炉初期和加减负荷时控制一定燃烧增长速率，升温升压平稳，减少热应力对管材的损坏；
5）启停炉和大幅度加减负荷时检查炉膛本体膨胀收缩情况，发现炉体膨胀收缩严重受阻时，暂缓增减燃烧率，并查找原因；
6）加强调整燃烧，保持合理的一二次风速、风率和燃烧器摆角，确保炉膛四角切圆正常，防止气流冲刷和燃烧贴壁；
7）加强对吹灰器运行和停用后的监视，吹灰抢投退正常，防止吹灰抢长时间不退出，吹损受热面；
8）加强对四管泄漏报警装置维护及趋势分析，确保炉管泄漏报警装置工作正常，炉管泄漏时能准确报警；
9）加强运行监盘和巡检质量，加强参数分析，提高判断“四管泄漏”水平，及时发现异常情况；
10）发现水冷壁泄漏时应及时汇报，尽快降低负荷，申请停炉，防止泄漏的管子对周围受热面的吹损而扩大泄漏范围。
5结论
锅炉受热面泄漏、爆管是火力发电厂常见而多发性的事故，超临界锅炉在运行中发生的非停次数，由于四管泄漏的原因约占了80%左右，所以对四管泄漏的防范显得尤其重要。检修和运行等相关人员要增强工作责任心，保证设备检修质量，提高运行分析调整水平，共同努力减少锅炉四管泄漏的发生。
参考文献
[1]田集发电厂一期集控规程.
[2]田集发电厂一期锅炉设备说明书.
[3]田集电厂锅炉四管泄漏统计资料.
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