廣東粵華發電有限責任公司三期2台300MW機組（5號
、6號機組）是20世紀80年代中後期我國引進國外技術、自主設計製造的1 025 t/h亞臨界中間再熱式單爐膛四角噴燃UP型直流鍋爐。爐膛由1396根規格為∮22mm×5.5mm(或∮25mm×6mm)的內螺紋管與扁鋼焊接成的膜式水冷壁組成
，水冷壁自下而上被分為冷灰鬥、下輻射區
、中輻射區、上輻射區。工質在水冷壁中一次上升，中間布置3組混合分配器，以消除管屏間吸熱偏差
，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機
、秸稈壓塊機壓製的生物質顆粒燃料。
    由於設計
、製造、安裝等方麵的原因，鍋爐水冷壁自投產以來常發生拉裂、過熱爆漏事故

，嚴重困擾著機組的安全可靠運行。
1、水冷壁爆漏的原因
1.1水冷壁管與剛性梁的連接設計不合理
    將jiang疏shu形xing板ban直zhi接jie焊han接jie在zai水shui冷leng壁bi管guan和he剛gang性xing梁liang上shang
，由you於yu水shui冷leng壁bi管guan熱re脹zhang冷leng縮suo較jiao快kuai，而er剛gang性xing梁liang熱re脹zhang冷leng縮suo較jiao慢man，當dang機ji組zu在zai啟qi停ting或huo加jia減jian負fu荷he較jiao快kuai時shi
，水shui冷leng壁bi管guan內nei汽qi水shui動dong力li波bo動dong大da，導dao致zhi水shui冷leng壁bi管guan與yu剛gang性xing梁liang的de熱re脹zhang冷leng縮suo不bu一yi致zhi而er發fa生sheng疏shu形xing板ban拉la裂lie
，引yin起qi水shui冷leng壁bi管guan泄xie漏lou。
1.2混合器處水冷壁進、出口彎頭間的連接和密封結構設計不合理
    混合器處水冷壁進、出口彎頭間的密封為H型全電焊密封結構（見圖1）．管子鰭片的寬度為13 mm，彎頭間密封塊的寬度為53 mm。由於I、Ⅱ級混合器處水冷壁進、出口彎頭的溫度較高，受爐膛溫度變化的影響特別大
，當機組在啟停或加減負荷較快時，水冷壁管內汽水動力波動大，導致水冷壁管子、鰭片、彎頭密封塊之間的熱脹冷縮不一致，常在水冷壁進、出口彎頭A(或B)處發生熱應力集中而導致水冷壁管被拉裂。
1.3水冷壁安裝質量差
    在機組小修時對下輻射水冷壁進口彎頭的現場安裝焊口進行了100% RT檢測，發現有46%焊口存在焊瘤超標缺陷。超標的焊口焊瘤造成水冷壁管內流動阻力增加，致使管內介質流量偏少而產生過熱；機組長時間的高負荷運行又加劇了水冷壁管的長期過熱問題。當水冷壁管的強度降到低於許用值時，最終發生長期過熱爆漏事故。
1.4水冷壁聯箱內有雜物
    在zai事shi故gu處chu理li中zhong，用yong內nei窺kui鏡jing對dui爆bao管guan處chu相xiang應ying的de進jin口kou聯lian箱xiang進jin行xing檢jian查zha，多duo次ci發fa現xian聯lian箱xiang內nei部bu有you焊han渣zha，少shao量liang片pian狀zhuang氧yang化hua物wu等deng雜za物wu。這zhe些xie雜za物wu被bei流liu動dong的de介jie質zhi帶dai動dong，易yi停ting止zhi在zai水shui冷leng壁bi管guan口kou或huo進jin口kou彎wan頭tou處chu造zao成cheng管guan子zi堵du塞sai，水shui冷leng壁bi管guan因yin介jie質zhi流liu量liang不bu足zu而er發fa生sheng短duan期qi過guo熱re爆bao漏lou事shi故gu。
1.5爐膛燃燒火焰中心偏移
    通過對水冷壁爆漏位置的統計
，發現在後牆水冷壁靠B、C切角的下輻射出口水冷壁發生多次過熱爆漏事故，這是因鍋爐燃燒調整不良
、爐膛燃燒火焰中心偏移造成爐膛出口兩側煙溫偏差大、水冷壁管壁超溫。
2、水冷壁改造的技術措施
    由於下輻射區發生水冷壁爆漏事故較多
，因此利用機組大修對5號、6號鍋爐下輻射區水冷壁做整體更換（見圖2）。改造範圍為中輻射水冷壁進口焊口（標高34. 15 m）至冷灰鬥水冷壁出口焊口（標高15. 06 m）的所有設備
，其中包括四周水冷壁管、I、Ⅱ級混合器處水冷壁進、出口彎頭
、聯箱、四個切角的水冷套管及其附件（如看火孔、打焦孔、吹灰孔
、人孔門及其密封盒等）
、三次風噴燃器連接體及其箱殼等，共約130 t
，不包括該範圍內的剛性梁和I、Ⅱ級混合器及其連
2.1改造水冷壁與剛性梁的連接結構
    取消水冷壁與剛性梁焊接梳形板的固定式連接，改為焊“V形板+7字插銷”的活動式連接結構，即將V形板焊接在水冷壁管的鰭片上，避免V形板直接與水冷壁管焊接（水冷壁中部膨脹死點處的V形板直接與剛性梁焊接）
，通過7字插銷將水冷壁固定在剛性梁上，這樣可有效防止水冷壁管被剛性梁連接板拉裂。
2.2改造I、Ⅱ級混合器處水冷壁進
、出口彎頭的密封結構
    取消彎頭間的H型全焊接密封片。在焊接水冷壁管間的密封板時，隻對彎頭靠爐膛端直管段的密封板進行焊接
，彎頭間及其起彎點20mm範圍內的密封板不進行電焊（見圖3）。具體方法是在彎頭間的空隙處穿一條+8 mm圓鋼，在爐外側的鰭片上焊圓鋼拉釘，拉釘的高度為30 mm，拉釘的間距為150 mm;在該處水冷壁下焊口上部20 mm處固定一條L50角鐵，在角鐵上方灌注50 mm厚的耐火混凝土，灌注的高度以該處水冷壁上焊口下部20 mm處為準。這樣既保證了該處的密封性，又使該處的水冷壁彎頭膨脹自由，消除應力集中問題，防止水冷壁管被拉裂。
2.3減少水冷壁安裝焊口數量
    取消112個水冷壁聯箱的管座焊接短管，將I、Ⅱ級混合器處水冷壁進
、出口彎頭加長
，並直接焊接在聯箱上
，共減少5584個焊口；還減少了原輕油槍預留孔焊口96個，消除了安全隱患。
2.4提高I、I級混合器處水冷壁進、出口彎頭的材質
    將I、Ⅱ級混合器處水冷壁進、出口彎頭（即中輻射進口彎頭、下輻射進口及出口彎頭、冷灰鬥出口彎頭）的管材由原20G改為15CrMo
，提高了水冷壁彎頭的防爆漏能力。
3、水冷壁改造的注意事項
3.1提高水冷壁管材的采購質量
    從采購到加工過程著力提高水冷壁管材的質量，嚴格各項檢驗製度，把好材質關。水冷壁加工後

，對所有對接焊口100%RT檢驗+聯箱熱處理和硬度檢驗，聯箱管座角焊縫著色檢查
，並清理管子和聯箱內部可能存在的鐵屑及雜物
，進行通球試驗、水壓試驗，最後用膠塞封堵管口，確保水冷壁備品備件的質量。
3.2提高水冷壁的安裝質量
    應(ying)選(xuan)擇(ze)有(you)豐(feng)富(fu)經(jing)驗(yan)的(de)安(an)裝(zhuang)單(dan)位(wei)進(jin)行(xing)安(an)裝(zhuang)，並(bing)嚴(yan)格(ge)按(an)質(zhi)量(liang)控(kong)製(zhi)計(ji)劃(hua)進(jin)行(xing)各(ge)項(xiang)檢(jian)查(zha)和(he)驗(yan)收(shou)。在(zai)水(shui)冷(leng)壁(bi)安(an)裝(zhuang)前(qian)，由(you)施(shi)工(gong)承(cheng)包(bao)單(dan)位(wei)對(dui)水(shui)冷(leng)壁(bi)備(bei)品(pin)備(bei)件(jian)的(de)焊(han)口(kou)進(jin)行(xing)5%RT抽檢，對所有水冷壁管屏、水冷壁彎頭進行通球試驗和核對圖紙尺寸，用內窺鏡檢查聯箱的內部情況，通球後用膠塞封堵管口

，檢查管子表麵，應無裂紋、縮孔、夾渣
、粘砂、折迭、重皮、咬邊等缺陷，再次確保水冷壁備品備件的質量。
    采用間隔分段法進行水冷壁管屏的拆裝，即沿四周水冷壁每隔1屏ping地di更geng換huan水shui冷leng壁bi管guan屏ping，待dai安an裝zhuang新xin管guan屏ping後hou再zai更geng換huan剩sheng餘yu的de管guan屏ping。水shui冷leng壁bi管guan采cai用yong全quan氬ya焊han接jie工gong藝yi。在zai舊jiu水shui冷leng壁bi管guan割ge除chu時shi，必bi須xu使shi用yong機ji械xie切qie割ge方fang法fa割ge除chu，注zhu意yi不bu得de割ge傷shang相xiang鄰lin管guan子zi。所suo有you現xian場chang對dui接jie焊han口kou進jin行xing100% RT檢驗，杜絕焊口焊瘤超標、氣孔、夾渣等缺陷，確保焊口焊接質量。
    大修鍋爐酸洗後
，加強鍋爐受熱麵管、聯箱的衝洗和排放水工作
，以便將聯箱內部可能積存的雜物衝洗幹淨。同時，割除水冷壁進口聯箱、進水過濾器的堵頭
，檢查清理內部異物
，確保汽水係統內部幹淨
、無雜物。
3.3提高鍋爐運行的可靠性
    daxiuhouduiguolujinxingkongqidonglichangshiyan，youhuaguoluranshaotiaozheng，fangzhilutangranshaohuoyanzhongxinpianyi。zaijizuqidongqianjinxingguolushuidonglishiyan，yangeanzhaoguolushuidonglishiyanfanganyaoqiutiaozheng52個水冷壁節流閥的開度
，使各屏水冷壁的水動力分布合理

，減少水冷壁管屏的吸熱偏差。
4
、結  語
    水冷壁改造後，使5號
、6號鍋爐水冷壁的結構性能、安裝質量得到了提高
，2台直流鍋爐水冷壁爆漏次數由2006年的13次下降到2008年的4次，至2008年10月28日，全廠實現了安全運行1 004天，超過了該電廠曆史最好的安全運行記錄。
    機ji組zu運yun行xing實shi踐jian表biao明ming，改gai造zao後hou的de水shui冷leng壁bi提ti高gao了le對dui機ji組zu負fu荷he變bian化hua的de適shi應ying能neng力li，有you效xiao降jiang低di了le水shui冷leng壁bi爆bao漏lou事shi故gu的de發fa生sheng次ci數shu
，從cong而er提ti高gao了le鍋guo爐lu運yun行xing的de安an全quan可ke靠kao性xing。


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2
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