在火力發(fā)電廠中，尤其是對(duì)于大容量機(jī)組，噴水減溫器是鍋爐的主要調(diào)溫部件，同時(shí)又是重要的承壓部件，因此，保證其安全、可靠運(yùn)行，對(duì)整臺(tái)鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，尤其是對(duì)承壓聯(lián)箱、受熱面管材的壽命管理具有十分重要的意義，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(jī)、
木屑顆粒機(jī)、
秸稈壓塊機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
張家口發(fā)電廠分兩期工程進(jìn)行建設(shè)，每期4臺(tái)機(jī)組，單機(jī)容量為300 MW，8臺(tái)鍋爐全部由東方鍋爐廠制造。具體設(shè)備規(guī)范見表l。
該1025 t/h鍋爐的一次汽系統(tǒng)設(shè)有三級(jí)噴水減溫器，用來(lái)調(diào)節(jié)過(guò)熱蒸汽溫度。一級(jí)減溫器設(shè)置在低溫過(guò)熱器出口集箱至大屏過(guò)熱器進(jìn)口集箱的連接管(D609.6×55，l2CrIMoV)上；二級(jí)減溫器設(shè)置在大屏過(guò)熱器出口集箱至后屏過(guò)熱器進(jìn)口集箱的左右連接管(D426×50，12CrlMoV)上；三級(jí)減溫器設(shè)置在后屏過(guò)熱器出口集箱至高溫過(guò)熱器進(jìn)口集箱的左右連接管( D406.4×50，12CrIMoV)上。各級(jí)減溫器均采用多孔噴管式結(jié)構(gòu)。
一級(jí)噴水減溫器用作正常工況下汽溫的粗調(diào)，過(guò)熱蒸汽溫度主要是以一級(jí)噴水進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)切除高壓加熱器或高加加熱器自動(dòng)解列時(shí)，噴水量劇增，此時(shí)大量噴水必須通過(guò)一級(jí)減溫器噴入以防大屏、后屏和高溫過(guò)熱器超溫。二、三級(jí)噴水減溫器用來(lái)調(diào)節(jié)過(guò)熱蒸汽左右溫度偏差和進(jìn)行汽溫微調(diào)節(jié)，以確保蒸汽出口溫度。
1、檢查的必要性
噴水減溫器一旦出現(xiàn)故障，其后果將十分嚴(yán)重。比如：
(l)如果內(nèi)套筒有裂紋或斷裂，將起不到對(duì)導(dǎo)汽管簡(jiǎn)體內(nèi)壁的有效保護(hù)作用，未充分混合的汽水將穿過(guò)內(nèi)套筒到達(dá)導(dǎo)汽管簡(jiǎn)體內(nèi)壁，在冷熱應(yīng)力作用下，導(dǎo)汽管內(nèi)壁將出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋；
(2)如果減溫器噴嘴區(qū)域出現(xiàn)裂紋、磨損，噴出的水將得不到有效的霧化，在內(nèi)套筒的長(zhǎng)度范圍內(nèi)與過(guò)熱蒸汽將不會(huì)充分混合，溫度較低的汽流同樣會(huì)接觸到導(dǎo)汽管簡(jiǎn)體內(nèi)壁，產(chǎn)生與(l)相同的后果。
另外，依據(jù)DL647-1998《電力工業(yè)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》第7章中“在役鍋爐定期檢驗(yàn)”的規(guī)定，要求結(jié)合機(jī)組大修對(duì)混合式減溫器進(jìn)行檢查。
2、檢查方法及發(fā)現(xiàn)的缺陷
2.1 1號(hào)鍋爐噴水減溫器檢查情況
2000年9月份，結(jié)合1號(hào)機(jī)組大修，對(duì)鍋爐一級(jí)噴水減溫器和左二級(jí)噴水減溫器進(jìn)行了檢查，1號(hào)機(jī)組于1991年8月25日投產(chǎn)，到本次大修累計(jì)運(yùn)行57958 h。由于是第一次開展這項(xiàng)工作，采取了將減溫器從導(dǎo)汽管上整體切割，進(jìn)行移位的方法。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：檢查比較徹底、直觀；缺點(diǎn)是工作量較大，尤其是焊接、熱處理工作量大大增加。本次檢查的結(jié)果為：一級(jí)噴水減溫器的內(nèi)套管由3節(jié)筒連接而成，3節(jié)管不同心，并且3節(jié)管之間的連接焊縫沒有滿焊，有開裂現(xiàn)象。左二級(jí)噴水減溫器未發(fā)現(xiàn)缺陷。
2.2 5號(hào)鍋爐噴水減溫器檢查情況
2002年9月份，結(jié)合5號(hào)機(jī)組大修，對(duì)鍋爐一級(jí)噴水減溫器進(jìn)行了檢查，5號(hào)機(jī)組于1999年2月12日投產(chǎn)，到本次大修累計(jì)運(yùn)行23 979 h。鑒于上次的檢查經(jīng)驗(yàn)，本次采取的檢查方法是：從噴水管座的上焊縫將給水管切開，然后用角向磨光機(jī)和電動(dòng)磨具將噴管的上焊縫磨開，將噴管抽出，最后利用內(nèi)窺鏡對(duì)內(nèi)套筒進(jìn)行檢查。這樣做大大減少了工作量，并且使檢查取得了事半功倍的效果。本次檢查的結(jié)果為：噴嘴區(qū)域壁厚減薄，噴嘴周圍不同程度地出現(xiàn)裂紋，并且最長(zhǎng)的一條裂紋貫通長(zhǎng)度達(dá)150 mm，檢查發(fā)現(xiàn)的缺陷情況見圖2、3。
2.3 6號(hào)鍋爐噴水減溫器檢查情況
2003年3月份，結(jié)合6號(hào)機(jī)組大修，對(duì)鍋爐一級(jí)噴水減溫器進(jìn)行了檢查，6號(hào)機(jī)組于1999年12月18日投產(chǎn)，到本次大修累計(jì)運(yùn)行22 817 h。檢查方法同5號(hào)爐。本次檢查的結(jié)果為：噴嘴區(qū)域壁厚減薄，噴嘴周圍不同程度地出現(xiàn)裂紋，并且有的裂紋已經(jīng)貫通。
3、原因分析
綜合分析以上三次檢查情況后得出如下結(jié)論。
(1)1號(hào)鍋爐一級(jí)噴水減溫器的內(nèi)套筒3節(jié)管不同心，且3節(jié)管的連接焊接沒有滿焊，是由于設(shè)備制造質(zhì)量所致。
(2)5、6號(hào)鍋爐一級(jí)噴水減溫器的噴管在噴嘴區(qū)域均存在不同程度的裂紋、壁厚減薄，并且最長(zhǎng)的裂紋貫通長(zhǎng)度達(dá)到了150 mm，而1號(hào)鍋爐一級(jí)噴水減溫器的噴管未發(fā)現(xiàn)任何缺陷，經(jīng)分析認(rèn)為有以下幾方面因素：
·5、6號(hào)鍋爐一級(jí)噴水減溫器的噴管材質(zhì)為20G；而1號(hào)鍋爐一級(jí)噴水減溫器的噴管材質(zhì)為12CrIMoV。由于12CrIMoV鋼材屬于合金鋼，其力學(xué)性能指標(biāo)優(yōu)于碳素鋼，l2CrIMoV鋼的耐磨性、耐沖刷性能要比碳素鋼好得多，所以材質(zhì)為20G的噴管壁厚減薄較明顯，并且管孔明顯沖刷變大，從而導(dǎo)致孔橋減弱，致使噴管在噴嘴區(qū)域的強(qiáng)度下降而出現(xiàn)裂紋，這是主要因素。
·減溫器在進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)時(shí)，減溫器噴管處于冷熱交變的應(yīng)力之中，在這種工況下，噴管孔橋處容易造成熱疲勞失效，再加上碳素鋼的綜合性能遠(yuǎn)低于l2CrIMoV鋼，因而在短時(shí)間內(nèi)會(huì)造成開裂失效，這是重要因素。
·對(duì)20G和12CrIMoV合金鋼而言，依據(jù)DL 612 1996《電力工業(yè)鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，其適用范圍見表2。該I 025 t/h鍋爐在切除高壓加熱器880/ECR（額定負(fù)荷）工況下，低溫過(guò)熱器出口集箱蒸汽溫度將達(dá)到466 C，而噴水溫度為270 C左右，此時(shí)一級(jí)噴水量為20.7kg/s。由表2可知，20G在用于聯(lián)箱、蒸汽管道時(shí)，其使用極限溫度為425℃，所以，溫度對(duì)材質(zhì)為20G的噴管在噴嘴區(qū)域產(chǎn)生裂紋有一定負(fù)面影響，這是次要因素。
4、處理及防范措施
對(duì)于歷次發(fā)現(xiàn)的缺陷，經(jīng)技術(shù)人員研究，采取了以下處理及防范措施：
(1)對(duì)于1號(hào)鍋爐一級(jí)噴水減溫器內(nèi)套筒來(lái)說(shuō)，按照原設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，重新制作了內(nèi)套筒，保證制造工藝質(zhì)量，對(duì)原內(nèi)套筒進(jìn)行了更換。
(2)對(duì)于5、6號(hào)鍋爐一級(jí)噴水減溫器的噴管來(lái)說(shuō)，按照原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，重新制作了噴管，但管材取為12CrlMoV，保證制造工藝質(zhì)量。對(duì)原噴管進(jìn)行了更換，在更換過(guò)程中，嚴(yán)格按照施工工藝進(jìn)行，確保噴管的噴嘴方向與內(nèi)套筒的中心線同心，防止裝偏或裝反。最后，在焊接恢復(fù)前，用磁力棒將內(nèi)部的鐵屑、雜物清理干凈，防止遺留異物。
(3)查閱圖紙后發(fā)現(xiàn)，2號(hào)鍋爐一級(jí)噴水減溫器的噴管材質(zhì)為12CrIMoV，3、4、7、8號(hào)鍋爐一級(jí)噴水減溫器的噴管材質(zhì)均為20G。因此，決定利用后續(xù)的機(jī)組檢修機(jī)會(huì)，對(duì)2、3、4、7、8號(hào)鍋爐一緞噴水減溫器進(jìn)行檢查，并將3、4、7、8號(hào)鍋爐一級(jí)噴水減溫器的噴管更換為同規(guī)格的12CrIMoV噴管。
(4)結(jié)合機(jī)組檢修計(jì)劃，加強(qiáng)對(duì)1～8號(hào)鍋爐二、三級(jí)噴水減溫器的檢查，做到防忠于未然。
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