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    柳林電廠2×100 MW機(jī)組鍋爐均系北京巴威公司制造生產(chǎn)的B&WB-410/9. 8-M型高溫高壓蒸汽燃煤鍋爐。1號(hào)爐自1995年12月11日正式投產(chǎn)，2001年11月21日水冷壁泄漏，累計(jì)運(yùn)行約4萬h，啟停120次。2號(hào)爐自1996年11月正式投產(chǎn)，2001年10月23日永冷壁泄漏，累計(jì)運(yùn)行約3.5萬h，啟停111次。1號(hào)、2號(hào)爐設(shè)計(jì)參數(shù)相同，運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)基本相同。
1、鍋爐主要參數(shù)及水冷壁規(guī)格、材質(zhì)
    過熱蒸汽壓力，9.81 MPa；水冷壁管數(shù)，4×124；過熱蒸汽溫度540℃；水冷壁管規(guī)格，聲60×5 mm,給水溫度，227℃；水冷壁管材質(zhì)，20 G；汽包工作壓力，11.3 MPa；水冷壁節(jié)距，80 mm；密封鋼板規(guī)格，1000 mm×400 mm×6 mm；鰭片規(guī)格，20 mm（寬）×6（厚）mm。
    爐膛四側(cè)為光管焊扁鋼全密封的膜式水冷壁，扁鋼與管間均為原廠組裝，采用全自動(dòng)焊。每側(cè)由6組并排的膜式水冷壁管組成，每組由一個(gè)聯(lián)箱和20或21根帶鰭片的水冷壁管組成，每組結(jié)構(gòu)如圖l所示。
    兩組間下部密封鋼板，采用手工焊，密封鋼板直接在每組外側(cè)水冷壁管上。前側(cè)5塊，后側(cè)5塊，規(guī)格為1000 mm×400 mm×6mm。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2、水冷壁撕裂原因分析
2.1裂源為手工焊縫
    a)泄漏位置均為標(biāo)高4.8 m附近，1號(hào)爐為后側(cè)水冷壁十部左側(cè)聯(lián)箱第3根管；2號(hào)爐為前側(cè)水冷壁下部中間聯(lián)箱第3根管。
    b)兩爐水冷壁泄漏處結(jié)構(gòu)相同，均為與旁邊聯(lián)箱水冷壁密封鋼板連接焊縫，且密封鋼板均已破損；其它位置水冷壁為鰭片連接，均為原廠自動(dòng)組焊。
    c)兩爐水冷壁泄漏處管徑均無明顯脹粗，用磨光機(jī)將焊接部位清理干凈，發(fā)現(xiàn)數(shù)條斷續(xù)曲折裂紋。割取管樣，繼續(xù)切挖并檢查，發(fā)現(xiàn)裂紋已傷及管材，深約2 mm～3 mm。
    d)兩爐水冷壁泄漏處焊接影響區(qū)均較大，已對(duì)管壁母材厚度415造成影響。
2.2微觀分析為應(yīng)力型裂紋
    a)兩爐水冷壁管樣焊接熱影響區(qū)均為魏氏組織十再結(jié)晶組織。
    b)兩爐水冷壁管樣母材金相組織均為F+P，P球化均為0級(jí)-1級(jí)、晶粒度均為6級(jí)～7級(jí)。
    c)兩爐水冷壁管樣泄漏處裂紋均產(chǎn)生于焊接熱影響區(qū)靠近熔合線處，裂紋尖端均較尖銳為應(yīng)力型裂紋。
2.3  水冷壁密封結(jié)構(gòu)分析
每組間的密封板顯然成了水冷壁各組間的固定連接件，運(yùn)行中必然存在膨脹受阻產(chǎn)生的應(yīng)力作用，同時(shí)，啟停爐或爐內(nèi)氣體波動(dòng)等工況時(shí)，也必然產(chǎn)生強(qiáng)有力的應(yīng)力作用，而此區(qū)域中焊縫為最薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)力作用結(jié)果導(dǎo)致在焊縫熔合線開裂，這與前所述的宏觀、微觀試驗(yàn)分析相吻合。
3、綜合分析
    a)綜上所知，兩爐水冷壁發(fā)生泄漏的管排位置、宏觀特征、管樣金相試驗(yàn)結(jié)果基本相同，因此可斷定兩爐水冷壁泄漏屬同一原因引起。
    b)管排泄漏點(diǎn)均為管材與鋼板焊接處。當(dāng)機(jī)組啟停特別是在啟停速度較快或極熱態(tài)啟停中，以及爐內(nèi)煙氣波動(dòng)時(shí)此位置的持續(xù)應(yīng)力、疲勞應(yīng)力最大，同時(shí)由于膨脹受阻所產(chǎn)生的撕裂作用也最大。
    c)據(jù)以上檢查兩爐管樣發(fā)生泄漏處均無明顯脹粗，晶粒無變形，裂紋尖端均較尖銳，說明管樣泄漏點(diǎn)裂紋具有典型的應(yīng)力型裂紋特征。
    d)焊縫區(qū)本為構(gòu)件薄弱環(huán)節(jié)，同時(shí)又是鍋爐結(jié)構(gòu)本身固有的持續(xù)應(yīng)力集中區(qū)和疲勞應(yīng)力最大區(qū)。
    e)在鍋爐結(jié)構(gòu)應(yīng)力、焊接應(yīng)力持續(xù)作用下產(chǎn)生疲勞損傷，啟停中或其它不穩(wěn)定因素加速了裂紋的產(chǎn)生與發(fā)展。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
4、現(xiàn)場處理及改造
    a)處理情況：首先去掉水冷壁前后側(cè)下部密封鋼板；對(duì)前后側(cè)密封板與水冷壁焊接處用磨光機(jī)進(jìn)行徹底清理并檢查；對(duì)存在裂紋的管件各部位進(jìn)行打磨消除，該補(bǔ)焊的補(bǔ)焊，該更換的更換．消除一切隱患。
    b)改造：在相關(guān)部位用鋼板設(shè)計(jì)耐火涂料填充槽，外觀呈型，用耐火涂料填滿各槽，機(jī)組運(yùn)行過程中涂料自然硬化，并會(huì)燃燒越堅(jiān)固。用此結(jié)構(gòu)代替原鋼板，既耐燒又避免了與水冷壁管的焊接，從而避免了各種應(yīng)力的作用。
5、結(jié)束語
    實(shí)施改造后，已連續(xù)運(yùn)行3年，無任何異常現(xiàn)象發(fā)生。建議在今后的設(shè)計(jì)、改造過程中應(yīng)充分考慮各種應(yīng)力的影響。