335MW机组锅炉壁式再热器缺陷分析及治理措施

S c ie nce &T e c hno lo g y V is io n 0概述

某电厂335MW 机组采用东方锅炉厂生产的DG1000/107-1型亚临界、

自然循环、倒U 型、切向燃烧、固态除渣汽包锅炉[1]。壁式再热器单排垂直布置在炉膛上部大屏区，紧贴在前墙和侧墙水冷壁管向火面上，水冷壁管和壁式再热器管子中心距离为67mm 。壁式再热器（简称壁再）规格φ50×4mm ，材质12Cr1MoV ，节距S =50.8mm 。

由于设计、制造、安装、检修、运行及煤种等多方面因素，锅炉“四管”泄露是长期困扰火电厂安全生产的难题，

严重影响企业经济效益。据统计，四管泄漏约占年度停运次数的30%，四管泄漏后，停炉处理耗费巨大的人力、

摘要

某电厂335MW 机组锅炉壁再管存在裂纹、疲劳等隐患，壁再与水冷壁固定方式存在设计缺陷，严重影响机组安全稳定运行。通过总结#1炉和#4炉壁式再热器存在的问题，并进行原因分析，出解决方案和措施。经分析，通过更换壁式再热器管，调整壁再与水冷壁的固定方式，可以有效消除壁再管固定板处裂纹隐患，保障机组安全稳定运行。关键词

壁再管；裂纹；缺陷分析；改造

中图分类号:TM621.2文献标识码:A

DOI ：10.19694/jki.issn2095-2457.2020.02.027335MW 机组锅炉壁式再热器缺陷分析及治理措施

李传帅

1990.02要/男/山东邹城人/华电国际邹县发电厂/硕士/助理工程师/主要从事火力发电厂锅炉检修工

作(邹城273500)

Abstract

The retube of the boiler wall of a 335MW unit in a power plant has hidden dangers such as cracks and fatigue ,and the rewall and water -cooled wall fixation mode has design defects ,which seriously affects the safe and stable operation of the unit.By summarizing the problems of #1furnace and #4furnace wall reheater ,and analyzing the causes ,the solutions and measures are found out.Throu

gh analysis ,by replacing the wall reheater tube and adjusting the fixed mode of the wall reheater tube and the water -cooled wall ,the hidden cracks in the fixed plate of

the wall reheater tube can be effectively eliminated to ensure the

safe and stable operation of the unit.Key words

Wall tube again ;Crack ;Defect analysis ;Transform

20202/296财力、物力，企业经济、

社会效益损失巨大[2-3]。1存在问题

1.1

#1炉壁再管存在的问题

图1管子表面贯穿性裂纹

图2#1炉水压时泄漏部位

#1炉壁式再热器自投产运行30多年以来多次发生

锅炉除渣设备泄漏，2018年4月26日，#1炉水压试验发现前墙右数第9、22、24根壁再管泄漏，管子表面出现贯穿性裂纹，如图1所示。2019年4月24日，#1炉水压试验发现左侧墙前数第111根壁再管泄露，管子表面出现裂纹，如图2所示。

统计#1炉壁再管出现的缺陷，如表1所示。1.2

#4炉壁再管存在的问题

#4炉壁再自投产以来已运行30年，2017年11月

26日,#4炉水压试验发现左墙前数第50根壁再管泄漏，如图3所示。将固定块割开检查，发现固定块存在裂纹，并延伸伤及壁再管，全面检查发现共26根壁再管绑带与管子焊接部位存在裂纹，在较大应力作用下，裂纹延伸伤及母管。

图3

#4炉水压时泄漏部位

统计#4炉壁再管出现的缺陷如表2所示。通过对#1炉和#4炉壁再缺陷统计发现，

壁再管缺陷呈现增多趋势，且停炉检修期间较难发现渗漏问题，对水压试验依赖性高，治理难度较大。壁再与水冷壁固定方式存在设计缺陷，壁再管固定块处裂纹较多，延伸伤及母管，严重威胁机组安全稳定运行。

2原因分析

壁式再热器全部固定在水冷壁管上，

并与水冷壁组件组装出厂，沿炉宽方向前墙有6组，两侧墙有3组，为保证壁再管整片紧贴在水冷壁上，在宽度方向每隔2~3根水冷壁有一处焊接死点，而在垂直方向有7道绑带。壁再管固定方式如图4所示，壁再管与水冷壁之间用绑带、拉紧板及压板组成的固定装置加以固定

。相

表1#1炉壁再缺陷统计

表

表2

#4炉壁再缺陷统计表

S c ie nce &T e c hno lo g y V is io n 互间结构关系为：壁再管与背后的绑带相连（连接方式有导向和固定两种），绑带与拉紧板相焊，拉紧板穿出水冷壁后与压板焊牢，而压板贴紧在外侧水冷壁管上。为了保证壁再管能整片紧贴在水冷壁管上，在宽度方向每隔2~3根水冷壁管即有一块拉紧板穿出拉紧[4]。

1.水冷壁;

2.壁再管;

3.绑带;

4.拉紧板;

5.壁再定位焊缝;

6.壁再与波形板焊缝

图4壁再与水冷壁连接装置

锅炉在启动和运行时，壁式再热器和水冷壁流动的介质不同，管子壁温和材质也不同。壁再下端与水冷壁的固结点（穿墙处）随水冷壁一起向下膨胀，在固定节点以上的壁再管因与水冷壁存在温差，相对于水冷壁向上膨胀，越往上膨胀差越大。

壁再管在锅炉各个运行工况时相对水冷壁管的位移量是不一样的。在额定负荷下，壁再管壁温高于水冷壁管壁温，因此壁再管相对于水冷壁管向上膨胀。而在锅炉启动阶段，因壁式再热器蒸汽流量很小或没有，壁再和水冷壁温差最大。管壁温差较大，将造成膨胀不同，在焊接死点位置引起应力集中，产生裂纹源，随着机组长时间运行，裂纹不断扩大，形成贯穿性裂纹，引起泄漏。

3改造方案及措施

为解决壁式再热器管子裂纹问题，

需要更换壁式再热器管，调整壁再与水冷壁的固定方式，预留的膨胀量应以温差最大的启动阶段作为计算工况。具体改造方案如下:

(1)更换壁式再热器管，同时增加壁再弯管的柔性，吸收壁再与水冷壁之间的膨胀差。

(2)将壁再与水冷壁之间的连接装置由7排改为6排，保证壁再与水冷壁的相对节距，且减少了壁再轴向自由膨胀的阻力。

(3)改造壁再管与水冷壁之间活动节点的结构。拉紧板直段长度加长，确保绑带有足够的滑动空间，受热时，保证壁再的自由膨胀，

避免管排发生膨胀受阻。壁再管之间及壁再与绑带之间的塞焊圆钢加大，改善焊接的视野，避免焊接缺陷。

4结束语

通过对壁式再热器的改造，可以有效消除壁再管固

定板处焊缝裂纹、疲劳隐患，也可以避免壁再管膨胀受阻、管子出列、过热氧化、附件拉裂泄漏等问题，保障机组安全稳定运行。

参考文献

[1]辛本权，于峰，董强，等.335MW 机组锅炉检修规程[M ].邹县发电厂,2017：1-5.

[2]徐春.国产600MW 超临界机组锅炉受热面典型缺陷与治理[J ].锅炉技术，2014，45(5):77-80.

[3]1890t/h 锅炉过(再)热器典型缺陷分析与治理[J ].发电设备,2014，28(6):448-451.

[4]孙玉振.邹县电厂1000t/h 亚临界自然循环锅炉说明书[M ].上海电力学院，1986：

17-18.

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