某超临界锅 炉水冷壁上集箱管接头裂纹分析

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1、学兔兔www.xuetutu.comNo．5第5期锅炉制造B0ILERMANUFACTURINGSep．20122012年9月文章编号：CN23—1249(2012)05—0047—03某超临界锅炉水冷壁上集箱管接头裂纹分析郭小红，王春礼，张国伟(哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046)摘要：某超临界锅炉水冷壁上集箱管接头出现多处裂纹，本文将针对产生裂纹的过程进行介绍、原因分析，并提出一些改进建议，望为今后的类似问题提供参考。关键词：超临界；管接头；裂纹中图分类号：TK224文献标识码：ATheNozzleCrackA

2、nalysisOnTheWaterWallUpperHeadersForOneSuper——criticalBoilerGuoXiaohong，WangChunli，ZhangGuowei(HarbinBoilerCo．，Ltd，Harbin150046，China)Abstract：Theonesuper—criticalboilerhassomebullcrackinthenozzles，onthewaterwallupper_headers．thepaperintroducesthecrack’Sproduction，rea

3、sons，andthesametime，showssomead—vices，1wishthepapercouldprovidesomeexperienceforthesamequestionsinlater．Keywords：super—critical；nozzle：crackO引言某600MW超临界锅炉设计燃用烟煤，近期锅炉在启炉过程中发现，水冷壁上集箱管接头区域出现多处裂纹，迫使机组停机。1情况介绍锅炉正常启炉后，当主汽温度达到330oC时发现炉膛顶部大包内炉前右角存在异常声音，经初步判断为水冷壁集箱泄漏，快速停炉冷却。进人

4、大包内检查发现，泄漏：位于炉右侧水冷壁集箱(前侧)管接头上(顶棚管上)，导致泄漏缺陷初图1泄漏点步判断为裂纹，见图1所示。电厂同时对水冷壁1)肉眼宏观检查发现炉前侧水冷壁上集箱上集箱(含前、左右侧)进行检查，发现如下缺陷：角焊缝存在一处裂纹，裂纹沿管接头根部环向布收稿日期：2012—03—12。作者简介：郭小红(1980一)，男，2003年毕业于东北电力学院热能与动力工程专业，工程师，从事锅炉安装和调试指导工作。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com第5期郭小红，等：某超临界锅炉水冷壁上集箱管接头

5、裂纹分析49·接头根部拉裂。墙。在启动初期，燃烧器投入应合理，最大程度地6)集箱吊挂安装质量。每个水冷壁上集箱减小局部管屏温度偏差。都有多个吊点，若吊杆受力不均匀、柱面垫块安装角度不对，将会导致热态下集箱膨胀方向和位移不一，可能导致管接头撕裂。7)负荷变化速度。目前锅炉机组都参与调峰，负荷经常发生变化，负荷变化意味着给水及所投燃料数量的变化，变化太快可产生过大热应力。8)水冷壁水动力特性及管内清洁度。超临界锅炉上部水冷壁为并联的垂直管屏组成，如水动力特性不好或局部管内存在异物，可导致管内工质流量不均，形成热应力，产生拉裂。9)燃烧

6、及煤质变化。锅炉燃烧器投入不合理、配风不当、火焰刷墙，另外煤质变差可能导致锅炉水冷壁部分区域管子结焦，使水冷壁管屏受热不均，甚至撕裂管子。10)顶棚及密封安装质量。哈锅设计的图4密封结构修改示意图600MW超临界锅炉顶棚管距离水冷壁上集箱中心线高度差为1000mm左右，且一般在顶棚管和4)检查水冷壁上集箱定位尺寸及吊杆安装水冷壁管之间存在密封焊接，如果焊接未按图纸情况，防止因安装质量问题引起膨胀不一致而使要求进行，可能存在影响正常膨胀的结构。管子拉裂情况。5)检查顶棚管及密封是否有影响水冷壁膨3改进建议胀的部位并处理。为了确保本台

7、锅炉在今后运行过程中不再重4结束语复出现上述裂纹问题，我们综合设计、安装、运行多方面因素，提出了如下几点改进意见：由于属于非计划停炉，在供暖期间无法进行i)严格控制锅炉启停速度。从上节内容我们彻底整改和改进，只是对集箱管接头及其顶棚区可以看到，裂纹产生的原因主要集中在锅炉启停速域密封焊部件进行了检查，并对所发现的缺陷进度过快，在今后的启停过程中，应将此项内容列入行了正常处理，改善密封结构等措施暂时被搁置。控制点，严格监控启停速度，防止产生疲劳裂纹。锅炉启停速度受较多因素制约，很多情况要求快2)切割水冷壁上部鳍片，改进密封结构，消速

8、停炉冷却，否则可能造成更大的损失；另外，由除相邻管子之间潜在的热应力。具体方案可参见于国内电厂煤源紧张，煤质变化很大，给运行控制图4。带来极大难度。本文通过对水冷壁上集箱裂纹原3)优化燃烧调整。超临界锅炉燃烧调整本因的介绍，希望此问题能够今后超临界