330MW锅炉水冷壁爆管的原因分析及防范措施

刘拥军

（华电国际十里泉发电厂，山东枣庄　277103）

330MW锅炉水冷壁爆管的原因分析及防范措施

刘拥军

（华电国际十里泉发电厂，山东枣庄277103）

水冷壁是锅炉的主要蒸发受热面。一旦发生水冷壁爆管而导致停炉，就直接影响发电、供热任务，因此掌握水冷壁爆管原因及预防是极其必要的。针对锅炉水冷壁管发生爆管事故进行原因分析，提出了改进防范措施。

锅炉；爆管；事故分析；防范措施

1　设备概况

华电国际十里泉发电厂（以下简称十里泉电厂）#6机组配套哈尔滨锅炉厂生产的HG-1021/18.2-YM9型亚临界压力一次中间再热自然循环汽包锅炉，锅炉为单炉膛、四角布置摆动式燃烧器、切向燃烧，固态除渣、平衡通风。该锅炉再热器由墙式辐射再热器（又称壁式再热器）、后屏再热器、末级再热器3个主要部分组成。壁式再热器布置在水冷壁前墙和水冷壁侧墙靠近前墙的部分，高为19872 mm，距离分隔屏下边缘4267 mm。壁式再热器在水冷壁前墙布置有234根水冷壁管，水冷壁两侧墙各布置93根水冷壁管。前墙壁式再热器从标高42146 mm处水冷壁弯管通孔穿入炉内，以管中心节距50.8 mm沿水冷壁表面密排布置，该机组于1996年投产运行［1］。

2　事件经过

2016-04-13 T 09：00，机组协调控制系统（CCS）方式运行正常，无其他重大操作。#6机组：负荷，250 MW；主蒸汽压力，13.1 MPa；再热蒸汽压力，3.01MPa；主蒸汽温度，537.7℃；再热蒸汽温度，533.9℃；主蒸汽流量，760.36t/h；给水压力，15.8 MPa；给水流量，705.4 t/h。汽压、汽温无超压、超温情况。

上午09：00，巡检人员发现，在锅炉本体东南方向38.0 m与44.2 m之间，#6炉前墙壁式再热器入口联箱炉衣处发现有蒸汽外泄并伴有泄漏声音，附近看火孔处有明显泄漏声，拆除炉衣后发现锅炉42 m层前墙水冷壁通孔弯管处有渗漏。汇报中调申请停机处理，2016-04-14 T 00：21机组解列停运。

3　爆管后锅炉损坏情况

检查发现泄漏点共4处（漏点分布如图1、图2所示），漏点周围无吹灰器。第1漏点位于从东往西数标高42 m前墙处，第22根水冷壁管东侧密封板焊缝部位（如图3所示），漏点周围浇注料脱落。其他3处漏点分别为：从东往西数第20根水冷壁管1个漏点（如图4所示），漏点尺寸较小、有凹坑、呈针状漏点，为水冷壁第1漏点冲刷所致；另从东往西数第9，10根壁式再热器弯管有2处不同程度漏点（如图4、图5所示），漏点部位管壁减薄，第8根壁式再热管子吹损减薄严重，其他水冷壁管及再热器管经测厚未发现减薄超标现象。

图1　泄漏点现场

图2　各泄漏部位示意

4　事故调查取证

十里泉电厂#6机组于2015年7月进行了调停检修，按照《#6机组临修锅炉磨防爆检查实施计划及组织措施》《#6炉检修项目计划》的要求，进行了常规的检查工作，主要进行的工作如下。

（1）对喷燃器区域、吹灰器区域及渣斗区域水冷壁进行了检查，并抽样壁厚测厚，未发现超标情况。对喷燃器区域及吹灰器喷嘴部位脱落的浇注料进行重新浇注。

图3　水冷壁第1漏点

图4　壁式再热器第3漏点

图5　壁式再热器第4漏点及水冷壁第2漏点

（2）对高温区域受热面脱落、变形防磨罩进行恢复，折焰角积灰进行清理。对高温受热面进行抽样蠕胀检查，未发现异常。

（3）发现尾部烟道低温过热器吹灰器通道区域有吹灰器吹损现象，检修中增设防磨罩进行防磨处理，更换变形吹灰器枪管。

5　事故原因分析

在此之前壁式再热器和该区域水冷壁未发生过泄漏情况。

对各个泄漏点形貌检查，从东往西数标高42 m前墙第22根水冷壁管东侧密封板与管子焊缝部位为第1漏点，其余漏点吹损痕迹明显，结合各漏点位置综合分析认为：水冷壁管第1漏点泄漏后，水冷壁管泄漏的汽水混合物吹损水冷壁管第2漏点及壁式再热器弯管第3漏点；水冷壁管第2漏点泄漏后吹损壁式再热器弯管内弧面第4漏点，造成壁式再热器弯管内弧面第4漏点减薄泄漏；壁式再热器弯管第4漏点又吹损水冷壁管第1漏点，造成水冷壁管第1漏点处水冷壁管壁凹凸不平。

第1漏点位于水冷壁管与密封板连接焊缝处，水冷壁管与密封板连接焊缝内部遗留夹渣气孔造成泄漏。水冷壁管在长期运行中受锅炉启、停及变负荷工况影响，该夹渣气孔在热交变应力作用下强度降低，逐渐发展发生泄漏。该部位泄漏后吹掉周围附着在壁式再热器和水冷壁上的浇注料，又吹损其他管子，造成3处漏点。

6　处理及防范措施

停炉后对漏点部位进行检查分析，经研究决定采用堆焊工艺对2处水冷壁漏点进行焊接修复。更换泄漏及减薄的壁式再热器弯管3根。严格执行焊接工艺，焊后对焊口进行100%探伤，做好焊接全过程控制和防范异物落入措施。利用此次抢修机会，按照防磨防爆管理制度进一步对此次泄漏区域周围和尾部烟道区域受热面进行全面细致的防磨防爆检查，重点检查本次泄漏可能吹到区域的管子减薄情况及水冷壁密封板焊缝缺陷，对存在的缺陷进行处理。

做好对上级公司下发《关于加强锅炉防磨防爆工作的通知》的学习，梳理防磨防爆工作的不足。始终坚持“逢停必查”原则，完善防磨防爆及炉外管道滚动检查计划，将壁式再热器穿墙部位列入防磨防爆滚动检查计划。扩大检查范围，做到全方位排查、不留隐患，梳理检查盲区，利用今年超低排放改造检修机会对2台330 MW机组类似部位进行排查。继续加大对运行参数的管控力度，严格按照机组启、停曲线控制机组启、停速度，机组正常运行过程中注意加强监视炉膛出口烟温变化和运行参数调整，避免出现受热面超温超压现象发生。

7　结束语

水冷壁爆管在发电厂运行中是严重事故，会直接导致停炉，给发电厂的经济运行造成重大损失，通过分析水冷壁爆管的原因，吸取事故教训，制定了相关的防范措施，值得同类型机组的电厂借鉴。

［1］十里泉电厂330 MW机组集控运行规程：QW/04.1701. 00.0101—2014［S］.

（本文责编：齐琳）

TM 621.2

B

1674-1951（2016）08-0059-02

2016-07-07；

2016-08-20

刘拥军（1973—），男，山东滨州人，工程师，从事发电厂运行调度及安全经济运行研究方面的工作（E-mail：likexin＠97lunwen.com）。