摘要：在大唐南京发电厂#2机组大修过程中，针对锅炉水冷壁管的防磨防爆检查工作中所暴露出的问题，重点讨论如何做好锅炉水冷壁管防磨防爆检查与防护工作。并对易发生爆管部位进行分析研究，得出正确的结论和检查方法，减少机组非停次数，保证机组安全、稳定的运行。
关键词：水冷壁管；防磨防爆；检查方法
1 前言
大唐南京发电厂有两台660MW的机组，锅炉是采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计的超超临界参数变压运行直流锅炉，锅炉型号HG-2030/26.15-YM3，采用П型布置、单炉膛、改进型低NOX分级送风燃烧系统、墙式切圆燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、带再循环泵的启动系统、一次中间再热。过热蒸汽调温方式以煤水比为主，同时设置三级喷水减温器；再热蒸汽主要采用尾部竖井分隔烟道调温挡板调温，同时燃烧器的摆动对再热蒸汽温度也有一定的调节作用，在低温再热器入口管道上还设置有事故喷水减温器。锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构。
表1 锅炉主要参数
.png)
锅炉水冷壁的爆漏是长期困扰电厂安全生产的一大难题，因其引发的事故率高，对完成任务和技术经济指标影响很大。结合我厂锅炉本体检修的实际情况，对造成水冷壁泄露的原因进行探讨分析，制定相应的范措施，才能使水冷壁泄露现象得到有效的控制，有效避免水冷壁泄露的事故再次发生。
2 水冷壁泄露的重点部位
2.1水冷壁
炉膛水冷壁采用焊接膜式壁、内螺纹管垂直上升式，炉膛断面层为19230x19268mm，水冷壁管共有1728根，前后墙各432根，两侧墙各432根，均为Φ28.6mmx6.2mm（最小壁厚）四头螺纹管，管材均为15CrMoG。设中间集箱进行混合，消除下部炉膛吸热偏差。进入上炉膛后水冷壁的工质，流经折焰角和水平烟道斜面坡进入后水冷壁出口集箱，再通过汇集装置分别送往后水冷壁吊挂管和水平烟道两侧的包墙管，由后水冷壁吊挂管出口集箱和水平烟道两侧包墙出口集箱引出的工质也均送往顶棚管出口集箱。冷灰斗前后墙设计为55°斜坡，两侧墙为垂直布置，在冷灰斗下折点形成三角密封鳍片。
水冷壁失效的主要形式有磨损、拉裂、高温腐蚀和机械损伤等，燃烧器附近及折焰角区域的水冷壁容易被煤粉气流磨损，同时燃烧器区域段的水冷壁管热负荷集中，容易产生高温腐蚀，鼓包变形等。锅炉常会发生大块焦渣塌落，造成下部分的水冷壁和冷灰斗区域的水冷壁管被砸伤、砸坏。这些地方需要经常利用停炉的机会检查和维护，水冷壁与包墙过热器交界处，炉膛四角等处易被拉裂，应进行宏观检查。
（1）喷燃器出口附近水冷壁管
该部位冲刷磨损的主要原因，一方面是由于喷燃器出口角度安装误差造成的。另一方面，主要由于检修更换喷燃器火嘴，检修工艺达不到要求，造成一次风直接冲刷水冷壁造成的冲刷磨损，如图1 所示。同时也由于燃烧运行问题造成水冷壁的变形、腐蚀，如图2所示。
图1 水冷壁喷燃器磨损
.png)
图2 水冷壁腐蚀
（2）炉膛水冷壁吹灰器附近的水冷壁管
由于吹灰器调压装置失控及检修质量不良，造成吹灰时蒸汽压力大于设计值，或吹灰器伸入炉膛的行程调整不当，造成吹灰半径过大或过小，这样长期运行必定造成水冷壁的吹损。
.png)
图3 吹灰器区域的水冷壁磨损
（3）水冷壁斜坡弯头冷灰斗附近管壁的冲刷磨损
水冷壁冷灰斗前后墙成55°斜坡布置，两侧墙垂直布置，前后墙壁冷灰斗下折点在中间位置与侧墙水冷壁交接，形成大的三角密封鳍片。角部前后墙异型管鳍片直接焊接在水冷壁管上，水冷壁间沟槽塞楔块密封，前后墙异型管与侧墙交接处空间狭小，鳍片密封焊缝质量难以保证。因为前后墙异型管的膨胀在膨胀量与膨胀方向上存在较大的差异，易出现三角密封鳍片焊缝处拉裂的现象。
我厂#2炉水冷壁#2角，如图5，后墙水冷壁异型管与左侧墙交界处发生泄漏，存在相互吹损的现象。最后经过割管进行实验分析得出：水冷壁在受热膨胀时在膨胀方向与膨胀量上存在较大的差异，后墙水冷壁管倾斜布置，吸热量大，水冷壁管膨胀量大于垂直侧墙，侧墙水冷壁在水平方向既有管子膨胀也有鳍片膨胀，其中鳍片膨胀大于管子，较后墙纯粹管子膨胀量大。转角处密封三角鳍片面积较大，其受热后膨胀量与水冷壁存在较大的差异，这些膨胀差异都需由角部水冷壁吸收。由于结构复杂，在锅炉启停过程中冷灰斗角部交界处也会存在膨胀差异交变的状况，使得鳍片焊缝处存在交变应力的作用。
图4 水冷壁冷
.png)
灰斗区域
（4）安装过程中出现的机械损伤
由于是机组的初次大修，在检修过程中发现水冷壁安装过程遗留下来的机械损伤，如割伤、焊接等问题，如下图所示，这些问题很容易造成水冷壁爆管事故。
图6水冷壁割伤
.png)
图7水冷壁焊缝咬边
3总结
锅炉水冷壁的防磨防爆工作是一项长期、艰苦、繁琐的工作，只有不断的总结经验，利用先进的仪器与统计分析方法，才能正确的反映出管子的缺陷问题，防止管子泄露事故的发生。由此可见，只有不断的学习与利用科学的检查方法，才能保证锅炉正常安全的运行。
参考文献：
[1] HG-2030/26.15-YM3型锅炉说明书.
[2] 温武斌,卢权. 电站锅炉水冷壁过热爆管和腐蚀失效爆管区别分析[J]. 锅炉制造. 2012,5(9):11-14
[3] 马崇. 锅炉受热面管失效分析研究[D]. 天津大学. 2005
[4] 陕西省电力工业局. 锅炉设备检修[M]. 中国电力出版社. 2002