DG1025-18.3-Ⅱ5型锅炉再热器穿顶管泄漏分析与改造

　　马鞍山万能达发电有限责任公司1号、2号锅炉为DG1025/18.3-Ⅱ5型亚临界压力、一次中间再热、自然循环、单炉膛、全悬吊露天布置、平衡通风、尾部双烟道、四角双切圆燃烧炉,分别于1995年和1996年投入运行。

　　锅炉再热器按蒸汽流程分为低温再热器和高温再热器两级。低温再热器布置在锅炉尾部前烟道中,低温段部分共98屏蛇形管排,每屏由6根管子绕制而成,管材分别有SA-210C、15Mo3、15CrMo;高温段为垂直段共49屏,每屏12根管子(蛇形管两屏合并成垂直管一屏),管材为12Cr1MoV。高温再热器布置在锅炉水平烟道上,共54屏,每片由8根d60 mm×4 mm的管子并绕而成,管材为12Cr1MoV、12Cr2MoWVTiB、SA-213T91和SA-213TP304H 4种高、低温再热器管屏通过顶棚或顶包为高顶板结构,以满足管屏的吊挂和炉顶密封。从受力情况看,管子的重力通过梳形板传递给高顶板,由高顶板传递给支撑板,并最终传给吊耳(图1)。

　　1号、2号炉自投产以来,高温再热器、低温再热器多次发现高顶板处穿顶管泄漏,其中1号炉高温再热器2处,低温再热器20处;2号炉高温再热器7处,低温再热器2处。因泄漏造成停炉消缺3次。泄漏点多数是在检修后再热系统灌水试验中发现的,但检查发现很多泄漏处管子及梳形板有明显吹损痕迹,说明在运行中已泄漏。

　　再热器穿顶管泄漏原因分析如下。

　　(1)由于梳形密封板制作较复杂,制作质量达不到要求,从而严重影响了管子与梳形板的装配质量,使装配间隙过大或无间隙。当管子与梳形板焊接时,造成局部区域焊缝堆集及应力集中,甚至烧穿再热器管壁。对部分已产生裂纹的管子进行断口检查及金相分析发现,管子与梳形板焊缝存在咬边、未熔合等焊接缺陷,管壁裂纹起源于焊接缺陷处,自管外壁向内壁扩展,这也从侧面证明再热器管穿顶棚、顶包处裂纹或泄漏与内压作用无关。

　　(2)锅炉实际运行中,因机组起停、负荷变化等因素的影响,再热器管及密封件温度经常发生变化,从而引起密封结构经常性的膨胀或收缩,这种反复变化的外力作用到再热器管子上,使得管子受疲劳应力的作用而产生裂纹。随着裂纹的扩展,最终引起再热器管在运行中或水压试验时发生泄漏。过热器管屏密封结构与再热器相同,但由于过热器

　　管壁厚远大于再热器管壁厚(约2倍),刚度明显加强,因此在相同疲劳应力的作用下,再热器管损坏较为严重。

　　(3)检查发现产生裂纹、泄漏的管子,多数位于管屏前后3根。

　　(4)安装时各吊杆松紧程度不一致,导致其承力不均,部分再热器管与梳形板的焊缝上附加

　　应力较大,促进了裂纹的形成和延伸。