1000MW机组锅炉下部水冷壁受热面泄漏处理方法及措施

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摘 要 介绍了鲁阳电厂1000 MW直流锅炉下部水冷壁冷灰斗下部由于焊接材质的不同而造成应力分配不均，最终将受热面汉口拉裂造成泄漏的机理，重点分析了下部冷灰斗泄露的处理原则方法，提出了相关注意事项和处理方法及预防措施，为有相似炉型的单位提供借鉴。

关键词 1000 MW；泄漏；应力分配

中图分类号：TK229 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）17-0120-02

四管爆破一直是各发电厂一直以来关注的重点，受热面的泄露严重威胁着电厂安全经济运行，因此如何防止受热面爆管泄露已经成为电厂安全经济运行的一个关键问题。2014年03月06日鲁阳电厂发生了锅炉下部水冷壁灰斗受热面泄露事件，就此次的泄露原因、处理原则和相关预防措施做以下探讨。

1 设备简介

锅炉型式：超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天岛式布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、对冲燃烧方式，Π型锅炉。

型号：DG3000/26.15-Ⅱ1。

锅炉炉膛下部水冷壁为螺旋盘绕膜式管圈，上部水冷壁为垂直上升膜式管屏，上下部水冷壁之间设有混合集箱，水冷壁系统还包括水冷壁连接管、集箱、凝渣管、水平烟道、后包墙等受热面。炉膛尺寸为33973.4×15558.4×64000mm（W×D×H）。

制造厂：东方锅炉（集团）股份有限公司。

2 水冷壁泄露的原因分析

在引起水冷壁泄露的原因有很多，概括下来有以下几条。

1）给水品质长期不合格使水冷壁管内壁结垢超标，造成传热恶化引起爆管。

2）停炉保养不良，造成受热面腐蚀。

3）管材质量不合格，制造有缺陷或安装质量不良。

4）喷燃器损坏、配风不合理、炉膛严重结焦等原因造成炉膛局部热负荷高，部分水冷壁内工质流量与管外热负荷不相适应，造成管壁超温爆管。

5）吹灰器安装不良，水冷壁管壁被吹损。

6）机组过负荷运行。

7）大块焦块坠落，砸坏水冷壁管。

8）炉膛发生严重爆燃，使管子损坏。

此次泄露事件的泄漏点位于两块干渣机密封板对接缝与水冷壁管焊接处，主要的泄露原因判定如下。

1）泄漏点位于两块干渣机密封板对接缝与水冷壁管焊接处，该处密封板为不锈钢材质，与水冷壁15CrMo材质不同，两种材质膨胀系数不同，锅炉经多次启停及负荷变化造成该处焊缝内部产生交变拉应力，将水冷壁管拉裂。

2）该焊缝处为两块密封板及一根水冷壁管三个独立元件焊接在一起，焊接应力过度集中导致水冷壁管承受较大的拉应力。

3）该处焊缝较厚，拉应力较大时强度高于管材的焊缝易将管子拉裂。如图1水冷壁漏点情况所示。

图1 漏点泄漏情况

这次的泄露在停炉后经锅炉专业进入冷灰斗内部进行检查，发现冷灰斗前墙下部水冷壁与干渣机挡渣板焊缝处泄漏，已经把下面的挡渣板吹损。

3 水冷壁泄露的现象和处理

3.1 现象

1）四管检漏装置报警，DCS光字牌报警。

2）机组补水不正常增加，除氧器水位有下降趋势。

3）泄漏量较大时，给水流量不正常地大于蒸汽流量。

4）泄漏严重或爆破时，炉膛负压变正，负压波动大燃烧不稳甚至灭火。炉内爆有异常响声。

5）引风机投自动时静叶开大。

6）附近不严密处有蒸汽和烟气喷出。

由于此次泄露点在锅炉下部，四管检漏装置的检测不敏感，不能通过四管检漏报警得出泄露的结论。因此就需要运行人员分析DCS各运行参数的变化加上就地巡检通过检查人孔听声音判断。最直观的判断就是给水流量的变化，但是对于1000 MW机组在高负荷的时候，在泄漏初期是不易判断，这种情况只出现在泄漏情况比较大的时候现象比较明显。这就需要运行人员根据给水流量和当时的锅炉出口蒸汽的流量的相对值来判断，从这次的现象上来看给水流量较平时只微微上涨20 T/h，但是给水流量和蒸汽流量曲线发生了背离现象，如图2所示。

其次，漏点的判断可根据补水流量来分析判断。机组在不同负荷有着不同的补水量，但是机组的汽水损失是一定的，有经验的运行人员可以根据相同负荷时补水量的不同判断出锅炉泄漏情况。这次泄漏的发现是在机组负荷520 MW工况，由于机组负荷较低，机组的汽水损失较小，平时除盐水来的补水接近0T/h，但在机组负荷基本稳定的情况下，补水量最大达到49 T/h，如图3机组负荷与补水流量关系曲线所示。这种情况是不正常的，最终引起了运行监盘人员的注意，立即通知巡检人员现场检查，在锅炉冷灰斗后墙区域 （靠近A侧，在第二个渣井处）听到漏水声音，且较其他几个渣井声音明显大很多，怀疑内部泄漏，经过多方鉴定，确认了漏点。

图3 负荷补水流量关系曲线

3.2 处理

发现水冷壁泄漏时，应立即汇报值长，联系有关人员查明泄漏点及泄漏情况。一般的处理有以下要点。

1）如果炉膛燃烧不稳应投油助燃。如泄漏不严重能维持运行，视情况可将给水自动切至手动，加强给水，汇报值长，适当降低机组负荷，降压运行，申请停炉。

2）注意监视各受热面沿程温度和水冷壁金属温度、管间温差在允许范围，及时汇报并密切关注泄漏情况的发展。如泄漏严重或爆管，无法维持运行，或者有吹损邻管可能时，应立即停炉。停炉后保留一台引风机运行，排出炉内烟气和蒸汽。

3）注意电除尘和除灰系统的工作情况，加强巡视检查，防止电除尘电极积灰，灰斗、输灰管道堵灰。

4）停炉后应立即联系有关人员将省煤器、空预器积灰放尽。

4 整改与预防措施

运行方面主要预防措施如下。

1）锅炉启停机严格控制参数按照启停曲线进行，变工况运行的时候加强监视调整参数避免大幅波动。

2）严格控制锅炉参数和受热面壁温在允许范围内防止超温超压满水缺水等事故的发生。

3）锅炉启停按照规定检查和记录锅炉各膨胀指示器并作出分析。

4）加强锅炉炉水汽监督，保证汽水品质合格，并按照要求采取相应措施。

5）加强燃烧调整，合理控制风量和一二次风的配比。

6）锅炉的结渣应及时清除，防止形成大块儿后砸坏冷灰斗水冷壁。

7）加强吹灰管理，避免吹破受热面。

设备方面加强主要针对缺陷进行了对泄漏的弯头及吹损的挡渣板进行更换。更换该泄漏处1只90°弯头并组织#2炉冷灰斗进行全面排查，对相同焊接结构的20处点位进行处理。

主要采取措施如下。

1）以密封板对接缝为中心将两侧密封板分别割除60 mm。

2）打磨至该水冷壁管表面。

3）对该水冷壁管着色检查。

4）发现管子有缺陷则更换该弯头，未发现管子有裂纹缺陷者将此处密封板一端焊接，与水冷壁管不再焊接。

5 结论

冷灰斗处水冷壁易受到大渣冲击，如焊接质量不达标由于应力原因将会发生泄漏现象，通过对这次的下部水冷壁受热面泄漏事件使运行人员增加了对受热面泄漏的分析和处理经验，利于以后的快速准确判断事故的发生，对有相似情况的电厂，具有较高的实用价值。

参考文献

[1]胡显亭.#2炉下部水冷壁灰斗泄漏问题事件报告单.2014.

[2]殷浩，叶江海，等.鲁阳电厂运行规程.2010.

作者简介

殷浩（1978-），男，技师，本科，主要从事火电厂集控运行工作。