（广东粤电云河发电有限公司 广东云浮 527343）
摘要：云河发电有限公司#5、6锅炉属于300MW亚临界中间再热循环流化床锅炉，锅炉一次风室与锅炉水冷布风板之间设置了一个大型金属膨胀节，用以吸收炉膛布风板和一次风室之间的膨胀位移。由于设计、安装等原因，金属膨胀节存在多处焊缝拉裂、大量漏风等问题。本文针对上述问题，概述了电厂一次风室金属膨胀节改造过程。
关键词：一次风室；大型复合膨胀节；焊缝开裂；漏风；膨胀；
1 复合金属膨胀节改造前存在问题
云河发电有限公司#5、6锅炉属于300MW亚临界中间再热循环流化床锅炉，分别于2010年的7月6日、8月24日建成投产。锅炉一次风室膨胀节尺寸为28000×8960mm，膨胀部分及法兰部分均采用金属材料。膨胀部分设置了横向及纵向金属膨胀波，用以吸收炉膛及一次风室之间的膨胀位移。自机组投产以来，横向及纵向金属膨胀波拼接焊缝、以及法兰拼接焊缝，在机组运行时均出现了大量拉裂脱焊现象，漏风情况十分严重。为此，电厂于2010年至2014年间，对一次风室膨胀节进行了多次技术改造，最终彻底解决膨胀节漏风问题。
2 锅炉一次风室膨胀节的四次大改造
电厂于2010年至2014年期间，对锅炉一次风室膨胀节相继进行了四次较大改造，每次改造效果均有不同。直至2014年对一次风室膨胀节进行重新设计及更换后，焊缝拉裂、大量漏风等问题才得以彻底解决。
第一次改造：在原设计金属膨胀节上加装非金属膨胀节：
为解决原金属膨胀节膨胀波、法兰焊缝大量拉裂漏风问题，并考虑到施工工期，改造难度等因素。电厂决定在原金属膨胀节外部加装非金属膨胀节，将原金属膨胀节全部包裹在内，目的是封堵和消除金属膨胀节焊缝漏风问题。非金属膨胀节主要是由纤维、蒙皮等材料构成。可是改造后发现，改造效果达不到预期目标。新安装的非金属膨胀节，其上下法兰钢板拼接焊缝，在机组启动后，仍出现多处拉裂，漏风情况并未改善。
第二次改造：针对上下法兰新漏点，在漏点焊缝外部，加装Ω型金属钢板（或称Ω膨胀波）
为了封堵第一次改造后非金属膨胀节上下法兰拼接焊缝出现的新漏点，我厂在新漏点焊缝处，沿焊缝方向安装Ω型金属钢板。
加装Ω型金属钢板目的是，一、封堵拼接焊缝漏风；二、加强拼接钢板焊缝强度；三、Ω膨胀波能吸收一定膨胀量，能保护上下法兰拼接焊缝，以防其进一步拉裂爆焊。如图2中绿色线部分，为新加装的Ω膨胀波。经过本次改造，漏风情况得到了很大的改善，漏风大大减少了。但仍存在以下两个问题：一、由于对上下法兰拼接焊缝采用Ω膨胀波进行加强，因此，其余未加强的焊缝，诸如蒙皮压板拼接焊缝，也出现了新的拉裂现象；二、由于现场位置施工空间狭小，膨胀节形状复杂、存在较多转角。施工十分困难，因此，在局部较难施工的上下法兰拼接焊缝处，仍然有漏风现象。
第三次改造：针对蒙皮压板拼接焊缝漏风问题，加装锥斗型膨胀波
为了解决蒙皮压板拼接焊缝漏风问题，本次改造仍将采用加装膨胀波的方式进行。但考虑膨胀波要与蒙皮压板贴合，并能吸收横向膨胀量。因此，需在蒙皮压板焊缝处加装锥斗型膨胀波外，还针对蒙皮压板进行了一定的弧度改造。经过本次改造，能解决部分压板焊缝漏风缺陷，但大部分蒙皮压板，由于改变了弧度，在压板转角位，由于蒙皮贴合度难以保证，因此，这些地方仍有细微的漏风情况，但较以往已大大改善了。
第四次改造：对一次风室膨胀节进行重新设计、全部更换，最终彻底解决焊缝拉裂漏风问题
经过以上三次改造，一次风室膨胀节漏风问题已经得到了改善，但仍未彻底解决问题。原因主要以下几点：一、原设计金属膨胀节，由于基建施工质量差，上下法兰钢板较薄强度不足，因此出现了焊缝大量拉裂，漏风严重等问题；二、 第一次改造，增加非金属膨胀节后，同样是采用了较薄的上下法兰钢板，强度不足问题依然存在。而且改造是在机组中修期间，工期十分紧张，因此焊接质量差，是改造失败的主要原因。另外，非金属膨胀节上下法兰钢板并没有设计横向膨胀波，没有吸收横向膨胀的能力，因此，新加装的非金属膨胀节也出现了大量焊缝拉裂的情况。三、日后利用临修，日常维护等时间，对非金属膨胀节上下法兰加装了大量的Ω膨胀波，和锥斗型膨胀波，问题得到了一定的改善。但由于现场施工位置所限，形状复杂等因素，因此，在局部位置仍有漏风现象，并未能彻底解决问题。因此，针对上述原因，并藉着2014年机组大修机会，考虑到工期比较充裕，电厂决定对一次风室膨胀节进行重新设计，全部进行更换。
3 锅炉一次风室膨胀节第四次技术改造主要技术措施
经过电厂及设计单位研究，共同设计出一种新型的大型复合膨胀节，采用非金属蒙皮部分吸收纵向膨胀，同时采用金属波法兰吸收横向膨胀，做到可以吸收三维方向的新型结构膨胀节。
新型大型复合膨胀节技术改造采取以下主要技术措施：
3.1 依然采用非金属膨胀节结构，但上下法兰每隔2米设置一段轴向和径向的U型膨胀波，以吸收锅炉的横向膨胀量。如图4序号12所示；现场如图5、图6所示。
3.2增加膨胀节上下法兰钢板厚度，提高钢板强度。要求U型膨胀波一次成型，不能拼接焊接而成。同时要求膨胀节金属材料尽量减少件数，减少现场焊接工作和减少焊缝数量。现场分段组装时，焊接端面均打好坡口施工；
3.3由于现场存在较多疏水管道，妨碍了膨胀节安装施工。因此经评估后，对个别管道进行取消或改变走向，腾出足够检修空间，以便新膨胀节安装及日后检修工作。
3.4为了保证新膨胀节安装质量，电厂利用机组大修，并给予施工单位足够的安装时间，确保改造效果达到预期。
4 结束语
通过第四次改造，对一次风室膨胀节进行重新设计并更换后，电厂最终彻底解决了一次风室膨胀节焊缝拉裂漏风问题。改造后至今，没有再出现漏点，改造效果十分显著。
参考文献
[1] .云河发电厂300MW循环流化床锅炉设备检修规程 2015.9；
[2] .1036t/h循环流化床锅炉产品说明书 2010；18-19.
作者简介：陈兆镠（1983~），广东云浮人，2006年毕业于上海电力学院热能与动力工程系，现从事锅炉检修工作。
论文作者:陈兆镠
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/27
标签：膨胀节论文; 法兰论文; 蒙皮论文; 锅炉论文; 压板论文; 金属论文; 非金属论文; 《电力设备》2017年第5期论文;