某电厂锅炉炉水冷壁泄漏分析

某电厂锅炉炉水冷壁泄漏分析

摘要：文章主要结合某电厂锅炉炉水冷壁泄漏事件，然后对其原因进行了分析，得出了机组检修期间暴露的主要问题，最后提出了相应的解决措施，供大家相互交流探讨。

关键词：电厂锅炉；炉水冷壁；泄露；方法

1锅炉主要参数

锅炉的主要参数见表1。

2事故经过

10月24日9时10分，机组负荷850 MW，主汽压力24.8 MPa，A、B、C、D、E磨煤机运行，运行无重大操作。运行巡检发现锅炉#1冷渣斗区域有轻微泄漏声，监盘显示锅炉四管泄漏监测装置没有报警信号发出（注：水冷壁最下层泄漏监视装置位于冷灰斗上部标高22 m处），锅炉补水量没有明显变化；打开锅炉干除渣一级钢带尾部人孔门检查，未见蒸汽和积水，但泄漏声音更加明显，确认#1冷渣斗上方水冷壁泄漏。为避免缺陷进一步扩大，经汇报电网调度批准后，机组于24日11时开始滑停，13时18分锅炉手动MFT，4号机组与电网解列。经抢修后，机组于28日并网恢复运行。

3检查情况

3.1设备概况

本机组于2011年4月25日完成168试运并投产，2012年进行过一次扩大性小修，2013年8月完成第一次检查性大修。锅炉为东方锅炉股份有限公司制造的超超临界参数变压运行直流炉。锅炉冷灰斗水冷壁管规格为Φ38.1×7 mm，材质15 CrMoG，管子强度计算所需最小壁厚为4.7 mm。

3.2本次检查情况

25日上午进入冷灰斗底部，宏观检查发现炉后冷灰斗斜坡与炉右侧墙夹角（#3角）下部有大量蒸汽冒出，25日下午搭设脚手架后就近检查发现，#3角共有4根管子发生泄漏，其中，后墙冷灰斗斜坡最右侧自下向上数第8、9根各有一处Φ2 mm的孔状小漏点。第10有两处漏点（如图1所示），一处Φ8 mm的半圆形漏点，左侧与鳍片焊接部位有长10 mm的宏观裂纹，另一处42 mm×16 mm 的爆口，爆口呈核桃状，边缘锋利、减薄较多。

第14根有一处29 mm×14 mm的爆口，爆口周围管壁光亮，有明显的冲刷减薄痕迹。泄漏部位附近其他管子不同程度受到高压水汽的冲刷，其中4根管子壁厚减薄超标，自下向上数第11根（实测最小壁厚3.8 mm）、第12根（实测最

小壁厚4.2 mm）、第13根（实测最小壁厚4.5 mm）、第15根（实测最小壁厚4.6 mm）。进一步扩大检查范围，对冷灰

斗#1、#2、#4角区域螺旋水冷壁进行检查，水冷壁管无明显减薄，鳍片焊接情况无异常。

3.3 #4机组大修检查情况

今年7月机组检查性大修期间，防磨防爆小组根据《机组大修锅炉防磨防爆检查计划》，对锅炉冷灰斗水冷壁进行了宏观检查及测厚抽查，宏观检查冷灰斗区域水冷壁管子无明显磨损和砸伤，管子与鳍片焊接部位检查未发现有明显缺陷。冷灰斗水冷壁测厚抽查情况良好，未发现管壁明显减薄现象。前后墙斜坡段水冷壁从炉左第一根开始每隔10根测厚，最小测厚记录为后墙斜坡段第80根水冷壁下部渣斗喉口部位，壁厚6.5 mm；左右两侧墙下部共抽查测厚20根，最小测厚记录为炉右侧人孔门下数第一根管子，壁厚6.7 mm。

3.4机组启停情况

机组今年共启停两次，第一次是2月1日03:15由于网上原因调停，2月13日14：52发电并网。第二次是6月10日02:00机组检查性大修停运，8月12日12:23发电并网。机组启停及升降符合过程严格按照运行规程执行，没有超温超压情况发生。

4原因分析

根据现场漏点形貌检查情况判断，第一泄漏点（漏点A）为后墙冷灰斗斜坡段最右侧向上数第10根管子与下侧鳍片焊接部位（注：查阅图纸此处鳍片为工地焊缝）。漏点左右侧与鳍片焊缝处分别有长10 mm、3 mm的宏观裂纹，而且此处鳍片宽度不均、有一定的弧度，本身存在较大的焊接应力。从泄漏点A的形貌判断，水冷壁管与鳍片焊接时存在咬边缺陷，导致该部位出现局部应力集中，机组后期运行过程中，在热应力及拉应力作用下，缺陷点逐步扩展为裂纹并延伸至管子表面将管子拉裂泄漏。

第10根管子漏点A泄漏后，蒸汽向下冲刷第8、9根管子并导致其泄漏（漏点C、D），第8根管子上侧泄漏后向上冲刷第10根管子，导致壁厚减薄超标强度不足爆管（漏点B）。第10根管子漏点B喷出的高压水汽冲刷炉右侧墙上第14根管子，导致壁厚减薄超标后强度不足爆管（漏点E）。

5暴露的主要问题

①锅炉在安装过程中，检查的重点主要放在受热面承压焊口，而忽视了水冷壁鳍片对接角焊缝等非承压焊口的质量控制；②机组检修期间锅炉防磨防爆检查不细致，只进行了受热面承压部件的宏观检查和测厚抽查，宏观检查过程中未及时发现已经存在的鳍片咬边焊接缺陷。

6处理方法及结论

①更换后墙冷渣斗斜坡段最右侧向上数第8、9、10、11、12、13、14、15根出现泄漏及减薄超标的水冷壁管，每根长度约1.5 m。新增16道焊口100%射线探伤，焊口全部合格。②锅炉受热面检修时，严格按照图纸和焊接工艺施工，鳍片要进行双面焊接，加强焊接过程监督检查，避免出现咬边、裂纹、漏焊等缺陷。③下次机组检修期间，增加水冷壁及包墙管鳍片等非承压焊缝检查项目，尤其对于冷渣斗区域水冷壁作为防磨防爆的重点检查对象，特别是对前后墙与左右墙交汇部位的转角管及鳍片焊接情况重点检查，并对冷渣斗区域水冷壁管分2层标高全部测厚，详细记录测厚情况，如有异常及时处理。④在新机组安装过程中，也应按制造厂同等质量要求，严格控制现场相关位置的焊接质量，杜绝类此情况再次发生。

参考文献：

[1] 曹文浩,犹公,程义.某电厂600 MW锅炉水冷壁管内壁局部腐蚀的分析研究[J].锅炉制造,1998,(3).