1、前言
    對於鍋爐來說

，為了確保額定過熱蒸汽溫度的允許偏差在±5℃以內，既保證電廠循環效率，又達到機組安全可靠的運行目的，就必須采用汽溫調節措施。目前比較多采用的是噴水減溫和擺動火嘴2zhongfangshidexiangjiehe。baidonghuozuishizhenduibuzhiyouqiangshizaireqideguoluyongzuozaireqitiaowendeshouduan，danshiduiguoreqitongyangjuyoutiaowenzuoyong。penshuijianwenyouyujiegoujiandan、調tiao溫wen幅fu度du大da和he惰duo性xing小xiao等deng特te點dian，在zai電dian站zhan鍋guo爐lu的de汽qi溫wen調tiao節jie中zhong得de到dao廣guang泛fan應ying用yong。不bu僅jin可ke以yi調tiao節jie過guo熱re器qi出chu口kou汽qi溫wen不bu超chao溫wen
，還hai可ke以yi起qi到dao調tiao節jie四si角jiao切qie圓yuan燃ran燒shao方fang式shi中zhong兩liang側ce汽qi溫wen偏pian差cha的de作zuo用yong。但dan是shi，由you於yu減jian溫wen水shui溫wen度du遠yuan遠yuan低di於yu該gai處chu過guo熱re汽qi溫wen，而er且qie噴pen水shui流liu量liang不bu斷duan變bian化hua，因yin此ci減jian溫wen器qi運yun行xing條tiao件jian相xiang當dang惡e劣lie，經jing常chang出chu現xian噴pen水shui管guan（笛形管）斷裂、套管裂紋等缺陷。這些與調溫裝置本身、調溫手段
、鍋爐運行都有很大關係，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。
2、過熱器調溫係統及實際運行狀況
    某廠於1998年投產的1025 t/h亞臨界自然循環汽包鍋爐，設計的過熱汽溫調節方式為噴水減溫和擺動火嘴相結合的方式。上三層擺動火嘴設計調節幅度為±20°，從而達到通過改變爐膛火焰中心位置和火焰長度來調節燃燒
，進而改變過熱器出口溫度的目的。兩級噴水減溫布置見圖1suoshi，yijijianwenqibuzhizaidiwenguoreqidaofengepingdedazhijinglianjieguanshang，qishejiyitushi，yicizuoweizhuyaodetiaowenshouduan
，tongshihaikeyiqidaobaohuhoupingguoreqibuzhiyufashengchaowenbaoguan
，shejizuidapenshuiliangwei35t/h。二級減溫器布置在後屏過熱器到末級過熱器的大直徑連接管上
，能起到靈敏調節汽溫的作用

，其最大優點是安全、快速，設計最大噴水量為20 t/h。danshiguolutouchanyunxingyiduanshijianhou，faxianbaidonghuozuiyinzhixingjigoukasierbunengbaidong，congershiquletiaowengongneng，guoreqiwenwanquanyouliangjipenshuijianwenqilaitiaojie。
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、減溫器失效經過及原因分析
3.1減溫器失效經過
    2004年9月該鍋爐進行了一次計劃性大修，檢修中用內窺鏡對減溫器進行了檢查，未發現異常。鍋爐大修後整體啟動運行10h後，發現有一末級過熱器壁溫測點持續超溫
，隨後發生了超溫爆管，後在該末級過熱器入口集箱內發現一塊減溫器笛形管碎片(30×30 mm)。擴大檢查該鍋爐一、二級減溫器笛形管
，發現均已碎裂損壞。同時，該廠同型號1號爐（1997年投產）在加強監視的情況下運行一段時間後
，利用停爐機會對過熱器減溫器進行檢查，發現一、二級減溫器笛形管也同樣出現了碎裂現象。另外
，內套管經過檢查未有異常。圖2、3為1號爐一級和二級減溫器笛形管缺陷圖。圖4、5分別為2號爐一級和二級減溫器笛形管缺陷圖。經過了解，其它電廠同類型鍋爐減溫器也出現過類似缺陷，采取的措施各不相同。
3.2失效原因分析
    guolushejiyaoqiupenshuijianwenqiyaoyoujiaohaodewuhuaxingneng，yinerjianwenqipenguanshangshejichengdixing，kailehenduoxiaokong，shijianwenshuidedaowuhua。tongshi，weilebimianpenrendeshuidiyuguanbijiechuyinqireyinglierchanshengpilaopohuai
，zaijianwenqineizhuangyoubaohutaoguan，qichangduyingdayushuidizhengfaduandechangdu。dixingguanpenshuijianwenjiegoujianturutu6所示，一級減溫器噴管φ76×6 mm
，材質為15 CrMo
、內套管+426×5 mm，材質為SA- 387GR12CL1；二級減溫器噴管φ51×6 mm，材質為lCr18Ni9Ti
、內套管+263×5mm
，材質為SA- 387GR22CLI。
    兩級減溫水均取自給水泵出口
，溫度為179℃。一級減溫器處蒸汽溫度為445℃，二級減溫器處蒸汽溫度為513℃。因此
，一旦有減溫水投運時
，笛形管處產生溫度應力是不可避免的。根據分析：(1)笛形管背汽麵和迎汽麵存在著很大的溫度差，背汽麵溫度低承受拉伸應力
，迎汽麵溫度高承受壓縮應力

；(2)背汽麵有小孔管段與光管段溫度不均勻存在應力
；(3)笛形管內外壁由於壁厚也存在溫度應力。從2台鍋爐的減溫器缺陷圖可以看出一級減溫器笛形管均是在中心部位出現小片管碎裂，而二級減溫器笛形管則是從中間一排小孔出現1條長裂紋，自末端往入口發展
，有碎裂情況。這是因為二級減溫器笛形管管徑小，相同壁厚承受溫度應力能力更差。事實上，比較1號、2號hao爐lu減jian溫wen器qi笛di形xing管guan裂lie紋wen隨sui著zhe運yun行xing時shi間jian增zeng加jia的de發fa展zhan情qing況kuang
，可ke以yi看kan出chu，這zhe種zhong由you於yu溫wen差cha引yin起qi的de熱re應ying力li始shi終zhong存cun在zai
，如ru果guo材cai質zhi不bu良liang

，使shi用yong壽shou命ming則ze更geng短duan。文wen獻xian比bi較jiao了lelCr18Ni9Ti和12CrIMoV 2種材料作為二級減溫器笛形管的溫度應力，發現壁厚5 mm的前者受到的溫度應力是壁厚3 mm的後者的2.06倍。
    此ci外wai，二er級ji減jian溫wen水shui係xi統tong調tiao節jie閥fa由you於yu行xing程cheng調tiao整zheng不bu當dang
，出chu現xian過guo閥fa杆gan頂ding壞huai，後hou預yu留liu一yi定ding行xing程cheng
，造zao成cheng減jian溫wen水shui有you漏lou流liu
，長chang期qi漏lou流liu造zao成cheng笛di管guan始shi終zhong承cheng受shou溫wen差cha引yin起qi的de溫wen度du應ying力li，這zhe也ye是shi原yuan因yin之zhi一yi。
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、處理方法
4.1定期檢查
    嚴格按照安全生產規程定期檢查減溫器，發現缺陷及時處理。檢查方法有2種：(1)將減溫器從導汽管上整體切割並移位。具有直觀、檢查比較徹底的優點
；缺點是工作量較大，尤其是焊接、熱處理工作量大大增加。(2)從(cong)噴(pen)水(shui)管(guan)座(zuo)的(de)上(shang)焊(han)縫(feng)將(jiang)給(gei)水(shui)管(guan)切(qie)開(kai)，然(ran)後(hou)用(yong)角(jiao)向(xiang)磨(mo)光(guang)機(ji)和(he)電(dian)動(dong)磨(mo)具(ju)將(jiang)噴(pen)管(guan)的(de)上(shang)焊(han)縫(feng)磨(mo)開(kai)
，抽(chou)出(chu)噴(pen)管(guan)，最(zui)後(hou)利(li)用(yong)內(nei)窺(kui)鏡(jing)對(dui)內(nei)套(tao)筒(tong)進(jin)行(xing)檢(jian)查(zha)。這(zhe)樣(yang)做(zuo)大(da)大(da)減(jian)少(shao)了(le)工(gong)作(zuo)量(liang)
，並(bing)且(qie)使(shi)檢(jian)查(zha)取(qu)得(de)了(le)事(shi)半(ban)功(gong)倍(bei)的(de)效(xiao)果(guo)。
4.2更換性能更優的材料，適當減小壁厚
    從一級減溫器缺陷圖可以看出，使用超過20 000 h的笛形管缺陷是可以接受的。事實上
，15CrMo在520℃以下具有較高的持久強度和良好的抗氧化性能，因此一級減溫器笛管隻做更換新備品處理。鍋爐二級減溫器笛形管設計材質為lCr18Ni9Ti，屬於奧氏體不鏽鋼，運行時間不長就會出現裂紋和破碎現象，所以全部二級減溫器笛形管更換為珠光體鋼12CrlMoV，因為此種材質導熱係數大，有利於傳熱，還具有較高的熱強性和持久塑性等特點。某鍋爐廠改進型減溫器即采用12CrIMoV[3]。根據GB 9222 - 88水管鍋爐受壓元件強度計算§4.6節中對壁厚的限製要求
，適當減小壁厚是可行的，壁厚減小可以減少由於壁厚引起的溫度應力。因此新設計的二級減溫器笛形管壁厚為3 mm。
4.3加強設備管理和運行調節
    減(jian)溫(wen)水(shui)係(xi)統(tong)閥(fa)門(men)尤(you)其(qi)是(shi)頻(pin)繁(fan)動(dong)作(zuo)的(de)調(tiao)節(jie)閥(fa)需(xu)要(yao)加(jia)強(qiang)檢(jian)修(xiu)維(wei)護(hu)
，檢(jian)修(xiu)後(hou)的(de)行(xing)程(cheng)調(tiao)整(zheng)由(you)熱(re)控(kong)和(he)機(ji)務(wu)共(gong)同(tong)參(can)與(yu)，確(que)保(bao)調(tiao)節(jie)到(dao)位(wei)。燃(ran)燒(shao)調(tiao)整(zheng)不(bu)當(dang)會(hui)造(zao)成(cheng)多(duo)用(yong)減(jian)溫(wen)水(shui)調(tiao)節(jie)汽(qi)溫(wen)
，從(cong)而(er)引(yin)起(qi)減(jian)溫(wen)器(qi)溫(wen)度(du)應(ying)力(li)
，縮(suo)短(duan)減(jian)溫(wen)器(qi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。因(yin)此(ci)，對(dui)減(jian)溫(wen)水(shui)係(xi)統(tong)閥(fa)門(men)要(yao)加(jia)強(qiang)檢(jian)修(xiu)，防(fang)止(zhi)漏(lou)流(liu)；加強運行調節
，盡量減小減溫水流量和投運時間，這樣可以延長減溫器使用壽命。
5、結論與建議
    雖然不是所有1025 t/h鍋爐的過熱器噴水減溫器笛形管都會出現碎裂現象．但是針對某型鍋爐重複發生類似缺陷，提出以下建議，以提高鍋爐的安全可靠性。
    (1)減溫器笛形管裂紋破碎係長期運行的溫度應力所致。
    (2)減溫器溫度應力不可避免，但是采用更合適的材料可以延長使用壽命。
    (3)加強檢查和消除缺陷
，防止運行中出現鍋爐停運事故
；優化運行調節，結合各種調溫手段
，保證過熱汽溫正常
，盡量減少減溫水用量。
（信息來自：富通新能源生物質鍋爐http://www.tre455.cn/swzglcp/）