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龙源期刊网锅炉水冷壁防磨综合技术应用及成效作者：林铖炜来源：《中国科技纵横》2015年第18期【摘要】造成神华福建晋江热电有限公司锅炉泄漏的最主要原因是水冷壁磨损问题。因此该公司于2014年上半年实施了水冷壁防磨综合治理措施，通过对水冷壁进行换管，清除吊装块、焊接防磨鳍片，防止大面积侧磨、局部敷设可塑料区域两侧边缘焊接鳍片衬边、炉膛四角防磨保护四项综合措施后，水冷壁防磨成效显著。【关键词】流化床锅炉防磨技术神华福建晋江热电有限公司一期工程建设装机容量2×50MW热电联产机组，两台机组分别于2006年3月和8月投入商业运行。锅炉是华西能源工业股份有限公司生产的DG-260/9.8-1型高温高压、单汽包横置式、单炉膛、自然循环、高温分离、全悬吊结构循环流化床锅炉。锅炉设计煤种为福建龙岩无烟煤。炉膛顶部标高36.5米，炉膛中上部长宽规格为5638×11250mm，前、后墙水冷壁管各设计144根，左、右墙水冷壁管各设计74根，水冷壁管材质为20G，规格51mm×5mm。截止2015年5月，两台锅炉已运行约58000小时，共发生5次水冷壁磨损泄漏事件。该公司于2013年初对水冷壁局部磨损区域进行了喷涂防磨，但在2013年及2014年初仍在喷涂区各发生了1次水冷壁磨损泄漏事件。经现场检查分析，确认防磨喷涂在应对自然磨损方面可取得较好的效果，但在一些局部磨损速率较快的特殊区域防磨效果明显不佳。对该公司而言，锅炉水冷壁防磨问题已十分突出，通过单一的治理的方式已无法满足防止锅炉水冷壁泄漏的需要。2014年上半年该公司进行了水冷壁防磨综合治理，治理后两台锅炉未发生水冷壁泄漏事件。1水冷壁磨损现状分析及措施制定经搭设炉膛满膛架，对锅炉水冷壁管进行全面测厚检查后，分析发现水冷壁存在以下磨损现状，并制定相应治理措施。（1）管壁吊装块两侧水冷壁管冲刷磨损：因基建期未把好锅炉安装质量验收关，水冷壁管屏起吊点（吊装块）未进行清除，造成锅炉运行后，沿壁下落的内循环灰受到吊装块的阻拦，向两侧水冷壁管形成八字形冲刷。两台锅炉水冷壁上共存在92个吊装块，主要布置于炉膛标高15米、17米、28米、38米层，每个吊装块两侧水冷壁管均存在一定程度的磨损现象，并且磨损点程深沟式，磨损减薄量无法用测厚仪进行测量。因吊装块布置点分散，清除工作量大，该公司曾采取对管子上八字磨损深沟进行补焊临时处理的措施，但仍无法达到防止此处磨损泄漏的目的。遗留吊装块问题已成为造成该公司锅炉水冷壁磨损泄漏的最大风险因素。治理措施：对遗留吊装块两侧水冷壁管进行更换，达到清除吊装的目的。龙源期刊网（2）大面积侧磨：炉膛后墙中部标高16-19米区域、左（右）墙标高19-22米区域、前墙标高22-26米区域水冷壁存在较大面积的侧磨，并且部分点壁厚已磨损至3.0mm以下。治理措施：该磨损现状主要为炉膛内扰动风冲刷造成，故采取焊接防磨鳍片，减小扰动风携带物料贴壁冲刷的现象。（3）局部敷设浇注料区域两侧磨损：锅炉4个中部压力测点、3个水冷蒸发屏下部穿墙区、4个屏式过热器下部穿墙区，共11个敷设浇注料的区域与两侧水冷壁管过渡边缘存在磨损。治理措施：该磨损现状主要为可塑料边缘敷设不平齐，造成沿壁下落的内循环灰冲刷磨损。故采取在11个敷设浇注料区域的边缘焊接鳍片衬边，使可塑料边缘平齐，避免冲刷。（4）炉膛四角不规则磨损：炉膛四角由卫燃带可塑料（标高14米）至炉顶区域均存在四角不规则磨损现象，并且磨损点因位于角部，无法用测厚仪进行检测。治理措施：将炉膛四角五根水冷壁管用可塑料进行敷设，并在可塑料两侧边缘用鳍片衬边处理，确保边缘平齐。2防磨措施技术要求2.1对水冷壁进行换管，清除吊装块（1）水冷壁换管以遗留吊装块为中心，上下各取300mm，共更换总长600mm。（2）水冷壁切割时，应使用机械切割。（3）切割时，先切下口，然后对下口进行封堵后，再切割上口。（4）水冷壁管焊接前，必须对管子焊口加工坡口，坡口应使用专用工具，确保坡口整齐，符合标准。（5）水冷壁对接焊口及鳍片焊缝均应平滑过渡，凹坑及凸起部分不得超过1mm。（6）焊接应由持有高压焊工证人员进行操作，应确保焊接工艺，避免产生焊瘤、虚焊、漏焊等情况，新焊口应进行100%射线探伤。2.2焊接防磨鳍片，防止大面积侧磨防磨鳍片安装示意图1所示：图1防磨鳍片安装示意图（1）焊接鳍片长度由项目负责人根据现场标识情况，向施工人员进行交待。（2）必须根据现场标识位置及长度，逐根量好尺寸，并根据尺寸下料。（3）为确保顶部统一角度，施工时应先制做样版。（4）鳍片下料必须用机械切割，确保端面平整。（5）将防磨鳍片焊在侧磨区中部，与管子圆弧切线面保持垂直，应履盖管子最薄点。（6）鳍片安装时，应由钳工整条预放好，由上至下每隔15cm双面点焊，待鳍片完面定位后，再由上至下烧焊，确保鳍片垂直。（7）所有对接焊缝应进行打磨，确保焊缝整齐平滑，凹坑及凸起部分不得超过1mm。（8）鳍片顶部两侧应打磨，实现水冷壁管与鳍片平滑过渡。（9）焊接应由持有高压焊工证人员进行操作，应确保焊接工艺，避免产生焊瘤、虚焊、漏焊等情况。2.3局部敷设可塑料区域两侧边缘焊接鳍片衬边龙源期刊网所示：图2可塑料两侧边缘防磨衬边示意图（1）将可塑料两侧边缘敲除，对已磨损的水冷壁管进行补焊处理。（2）焊接衬边鳍片时，应在现有可塑料敷设的区域再向外扩展1根水冷壁管的范围，确保目前补焊点被新的可塑料敷盖。（3）焊接鳍片长度由项目负责人根据现场浇注料高度，向施工人员进行交待。（4）必须根据现场标识位置及长度，逐根量好尺寸，并根据尺寸下料。（5）为确保顶部统一角度，施工时应先制做样版。（6）鳍片下料必须用机械切割，确保端面平整。（7）将防磨鳍片焊在水冷壁管中部，与管子圆弧切线面、水平面保持垂直。（8）鳍片安装时，应由钳工整条预放好，由上至下每隔15cm双面点焊，待鳍片完面定位后，再由上至下烧焊，确保鳍片垂直。（9）鳍片外侧点焊处应进行打磨，确保表面平滑，凹坑及凸起部分不得超过1mm。（10）鳍片顶部两侧应打磨，实现水冷壁管与鳍片平滑过渡（主要质检点）。（11）焊接应由持有高压焊工证人员进行操作，应确保焊接工艺，避免产生焊瘤、虚焊、漏焊等情况。2.4炉膛四角防磨保护（1）四角防磨可塑料敷设起点与卫燃带可塑料进行对接，沿四角一直沿升至炉膛顶部。（2）可塑料共敷设设角部5根水冷壁管，并且边缘同样采用鳍片衬边技术，确保侧面平齐。（3）炉膛角部待敷设可塑料区域应预焊V字形，材质为1Cr18Ni9Ti的耐热销钉。销钉采用横纵交错布置，间距为8cm，以防止敷设的可塑料脱落。（4）鳍片采取内侧单面焊，外侧点焊，其它安装工艺要求与可塑料区域两侧边缘焊接鳍片衬边安装工艺相同。3成效分析（1）两台锅炉水冷壁防磨治理技术措施实施后，锅炉水冷壁受热面积虽然减少约3.6%，但其不同于防磨梁的效果，未对炉膛内循环灰贴壁流造成影响，故其只提高炉膛床温约5℃，对锅炉运行未造成影响。（2）防磨鳍片的增加，解决了局部区域因炉内扰动风造成的侧磨的问题。（3）遗留吊装块两侧水冷壁管八字形磨损隐患得到彻底消除。（4）局部敷设可塑料区域两侧边缘焊接鳍片衬边技术，避免了可塑料两侧与水冷壁管过渡区不平整造成的磨损问题。（5）炉膛四角防磨保护技术，彻底解决了四角不规则区域磨损问题，但因耐磨可塑料的敷设减少了锅炉水冷壁约3.6%的换热面积，影响锅炉床温升高约5℃。4结语2014年上半年该公司通过全面防磨防爆检查，认真分析锅炉水冷壁磨损现状及磨损规律后，实施了以上水冷壁防磨综合技术措施，有针对性地解决了锅炉水冷壁存在的磨损突出问题，确保了锅炉连续安全运行，顺利实现两台机组全年利用8000小时的生产计划指标。截止到2015年5月26日，#1锅炉连续运行303天，#2锅炉连续运行337天，水冷壁防磨达到了显著效果。龙源期刊网