某电厂600MW机组前包墙过热器泄漏分析及措施论文_田立军

摘要：本文针对某电厂600MW机组前包墙过热器在机组启停、变负荷运行期间存在交变应力通过鳍片传递至存在质量缺陷的焊缝，造成疲劳损伤直至焊缝开裂发生泄漏的事件，进行了综合分析并提出了预控措施，供同行类似问题作为参考。

关键词：过热器；包墙过热器；鳍片拉裂

一、系统介绍

某电厂两台600MW机组锅炉均为东方锅炉厂制造的DG2028/17.45-Ⅱ5型亚临界参数、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、尾部双烟道、全钢构架的Π型汽包炉。

从汽包顶部引出的饱和蒸汽经20根饱和蒸汽引出管进入顶棚进口集箱。在顶棚进口集箱，蒸汽分两路引出：一路蒸汽由 4 根蒸汽旁路管直接引入后竖井中隔墙上集箱，另一路蒸汽进入顶棚过热器经顶棚出口集箱再次分为两路：一路经后竖井前包墙（Φ44.5×5.5，SA-210C，共 181 根）进入后竖井包墙下部环形集箱；另一路经后竖井的顶包墙、后包墙（Φ44.5×5.5，SA-210C，共 180 根）进入后竖井包墙下部环形集箱。两路蒸汽汇合后沿后竖井两侧墙（Φ63.5×8，SA-210C，每侧 142 根）向上进入后竖井侧墙上集箱，再进入后竖井中隔墙集箱向下进入低温过热器的进口集箱。

二、事件经过

2019年12月2日21:55四川广安发电有限公司（简称广安公司）62号机组按计划调令点火成功。12月3日7:00开始向3000转冲转，并网前检查发现A侧侧包墙过热器与前包墙过热器夹角处（锅炉7楼半）异音，经判断为锅炉泄漏，滑参数停炉。

2019年12月6日，进入锅炉检查发现前包墙A侧第1根变径管（Φ63.5×8/Φ44.5×5.5，材质SA-210C）小管焊缝从炉外侧（包裹在浇注料内）逐步延伸至炉内侧最终导致包墙过热器泄漏（图1），正在更换。对泄漏区域水冷壁管、前包墙管、侧包墙管泄漏区域检查测厚，未发现吹损管。

查阅历次检修记录，前包墙A侧第1根变径管无检修记录，为基建原始安装管。2019年6月62号炉逢停必检时发现前包墙A侧第1根变径管炉内侧鳍片裂纹，打磨深度1mm，渗透探伤无裂纹，补焊恢复。

图1 焊缝裂纹

三、原因分析

1、前包墙A侧第1根变径管原始焊缝咬边（图2），存在原始焊接缺陷。本次裂纹起点为炉外侧（包裹在浇注料内）环形焊缝与鳍片焊缝交汇处，延伸至炉内侧。

2、前包墙与侧包墙、侧墙水冷壁三组受热面交汇处采用鳍片密封焊接，每组受热面介质温度不同，材料规格不同（前包墙过热器管最薄），膨胀系数不同，在机组启停、变负荷运行期间存在交变应力通过鳍片传递至存在质量缺陷的焊缝，造成疲劳损伤直至焊缝开裂发生泄漏。

四、暴露的问题

1、四管裂纹缺陷处理不彻底。2019年6月26日逢停必检时在62号炉前包墙与侧包墙过热器夹角处发现轻表面裂纹，随后对裂纹进行了打磨挖补，但未考虑打开密封盒拆开浇注料对炉外侧焊缝进行渗透探伤。未发现浇注料包裹部位还存在裂纹，逐步延伸直至裂穿发生泄漏。

2、专业技术管理不到位。2019年6月26日逢停必检时检查发现裂纹并进行挖补处理，但随后在机组检修期间未引起重视对该管进行整体更换。

图2 裂纹位置示意图

图3 泄漏位置结构示意图

五、预防措施

1、将62号炉前包墙管B侧第1根变径管处密封盒割开，打掉浇注料对炉内侧、炉外侧焊缝打磨渗透探伤。结合机组检修对其他机组相似位置割开密封盒，打掉浇注料打磨内外侧焊缝进行渗透探伤。

2、结合机组检修，逐步对锅炉四管温度、压力变化大的部位炉外侧管焊缝、鳍片打磨着色探伤，浇注料内滚动抽查打掉浇注料进行着色探伤。

3、规范检修工艺，对于此类具有扩散性质的缺陷不再采用挖补的处理方式。确实不具备更换条件的，做好记录必须在下一次机组检修时进行更换。

致谢

感谢电厂生产部锅炉、金属专工提供技术指导。

参考文献：

[1]DL 612—1996,[电力工业锅炉压力容器监察规程].

[2]DL/T 438—2009，[火力发电厂金属技术监督规程].

论文作者:田立军

论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期

论文发表时间:2020/4/13

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