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    在某電廠1025 t/h鍋爐大修后的水壓試驗過程中，當再熱器系統(tǒng)壓力升至2 MPa左右時，發(fā)現(xiàn)有3根末級再熱器似下簡稱末再）豎直管段在穿過頂棚管后與密封板的環(huán)狀密封焊縫處向爐內(nèi)滲水，經(jīng)對滲水部位及其周邊范圍打磨處理檢查后發(fā)現(xiàn)，該處焊接部位的末再管存在裂紋。然后，對相同部位的其它末再管進行擴大性檢查，發(fā)現(xiàn)普遍存在裂紋現(xiàn)象，尤以每單個末再管屏（共9圈18根管）沿煙氣流向的前數(shù)第
1、2、3及第18根最為嚴重，內(nèi)圈管的情況稍輕些。
    考慮到本省其它同類型電站鍋爐也有與該廠鍋爐結(jié)構(gòu)基本近似的情況，因此利用各廠大、小修機會，對省內(nèi)同類型數(shù)臺鍋爐的相同部位也進行了仔細檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該類型鍋爐的末再穿墻管密封焊縫處的管段都普遍存在裂紋現(xiàn)象，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、木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
1、原因分析
1.1穿墻管部位膨脹情況分析
    圖1為高冠板式密封支撐結(jié)構(gòu)示意圖。這種結(jié)構(gòu)為典型設(shè)計，頂棚處為末再垂直方向的膨脹零點，頂棚以上末再管束及進出口聯(lián)箱往上膨脹，頂棚以下末再管束向下膨脹，因此，在豎直方向上頂棚管與末再管在穿墻處沒有相對滑移，不存在末再管膨脹受阻的問題，由此可以斷定，本文提及的裂紋現(xiàn)象與以往常見的局部管段由于膨脹受阻引起應力集中而產(chǎn)生的裂紋是不同的。
1.2末級再熱器管穿墻部位的受力情況分析
1.2.1  末再進出口聯(lián)箱的荷栽
    末再進出口聯(lián)箱的荷載包括以下幾個部分：
    (1)集箱金屬及內(nèi)部介質(zhì)重量；
    (2)集箱與頂棚之間末再管段的金屬及內(nèi)部介質(zhì)重量的三分之一；
    (3)與集箱連結(jié)管重量的一部分；
    (4)末再出口集箱還承受客戶管道的推力載荷。
1.2.2  高冠板端板的荷栽
    高冠板端板的荷載包括以下幾個部分：
    (1)頂棚以下末再管屏金屬與內(nèi)部介質(zhì)重量；
    (2)集箱與頂棚之間末再管段的金屬及內(nèi)部介質(zhì)重量的三分之二；
    (3)區(qū)段內(nèi)頂棚金屬及內(nèi)部介質(zhì)；
    (4)頂棚積灰及其它附件重量。
1.3環(huán)狀密封焊縫裂紋的產(chǎn)生
由圖1可知，末再穿墻管與高冠板端板是通過環(huán)狀密封焊縫焊接在一起的，因此，末再進出口聯(lián)箱、尤其是高冠板端板上的部分荷載對穿墻管的作用力就集中在環(huán)狀密封焊縫處。同時，在安裝施工階段，相對于高壓管道以及聯(lián)箱上的焊縫來講，該類型密封焊縫就顯得不那么重要，且由于量大面廣，一般很少進行焊后熱處理，因此焊接產(chǎn)生的殘余應力很難根本消除。另外，此處末再管的管壁厚度(4.5 mm厚)比焊在一起密封板的厚度（6 mm厚）還小，而末再管不僅與焊接在一起的密封板共同承受外界載荷，在熱態(tài)運行時還要承載爐內(nèi)煙風系統(tǒng)的脈動引起的管排振動以及管內(nèi)介質(zhì)壓力、溫度變化產(chǎn)生的熱應力等，顯而易見，在各類交變應力的共同作用下，管壁較薄的末再管受到損傷的可能性更大。
    綜上所述，可以認定，該類型末再穿墻管裂紋的產(chǎn)生，是由于廠家結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮不周，致使該處焊接部位因承受了相當大的一部分末再管、管內(nèi)介質(zhì)及附件的重量載荷而長期處于應力集中狀態(tài)。
2、處理方法
    補強處理方法見圖2所示。在末再管與密封板相接部位的管段上，先在末再管上焊接圓管形保護套管，再將密封板與護套密封焊接，從而改善了末再管本身的受力狀況，避免裂紋的產(chǎn)生。
    該方法已經(jīng)通過了鍋爐使用單位、鍋爐廠、省電力鍋檢中心的一致認可，并對出現(xiàn)類似問題的其他電廠的鍋爐也參照此方法進行了處理。同時函告鍋爐制造廠，在新鍋爐設(shè)計制造中，應注意避免類似結(jié)構(gòu)的使用。
3、結(jié)論與建議
    (1)由于局部結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，致使該類型鍋爐的末再穿墻管與密封板焊縫因長期承受應力作用而發(fā)生了裂紋。通過加裝保護套管能加強并改善此處的受力狀況，有利于避免末再穿墻管密封焊縫處的裂紋。
    (2)建議有關(guān)鍋爐制造廠在新爐設(shè)計制造中避免使用類似結(jié)構(gòu)。并建議有類似結(jié)構(gòu)的鍋爐使用單位對該部位進行一次檢查、處理。
    (3)該類裂紋位于穿墻管與頂棚管交接處，在爐內(nèi)處于爐膛最高點，很難檢測到位，而在爐外則位于積灰較重的密封裝置下面，更是檢查死角，如果不通過再熱系統(tǒng)的水壓試驗是很難發(fā)現(xiàn)的。鑒于該類問題的嚴重性，建議火電廠一定要把好過、再熱器的水壓試驗的質(zhì)量關(guān)，對最初設(shè)計無水壓試驗堵板的過、再熱器系統(tǒng)，應增設(shè)必要的裝置，杜絕因未做水壓試驗、沒有發(fā)現(xiàn)本體缺陷而造成“四管”爆漏現(xiàn)象的發(fā)生。