锅炉后包覆墙过热器管弯头磨损速率计算及剩余寿命估算

２００６年第４期浙江电力１５

温过热、低温再热器及省煤器。制造厂还在尾部烟道距两边侧６００ｍｍ的水平管道上布置了防磨格栅，使局部的烟气流速均匀分布，从而减少了飞灰对管壁的磨损。

锅炉顶棚过热器出来的蒸汽经过后包覆墙到达中隔墙进口联箱，然后分为两路：一路经侧包覆墙，另一路经中隔墙（尾部烟道中间）汇总到中隔墙出口联箱。后包覆墙由２３５根６９５７×５．５ｍｍ管子组成，材质为ＳＡｌ７８Ｃ。２３５根后包覆过热器管在标高ＦＬ４３７５０ｍｍ的省煤器下方通过水平弯头，每２根管子组成一屏引向炉前侧的中隔墙进口联箱，见图１。

图ｌ锅炉尾部包覆管受热面布置图

从图２的后包覆管引向炉前侧的中隔墙进口联箱过程中的弯管形式看，在包后覆管弯管的过程中有部分处于上方省煤器管排的烟气走廊中，故肯定存在弯头的磨损问题。

图２后包覆管弯头形式

５号炉在２００１年１２月的检验中发现后包覆低温过热器出口弯头存在磨损现象，遂在炉左数第１、２、３、２３３、２３４、２３５根上加了防磨板。２００４年３月，５号炉左数第２８根发生爆管，爆管图片见图３，检查发现在此处存在较普遍的磨损现象，其中最薄处的壁厚只有２．３ｍｍ，而在炉左数第２３５根原有的防磨板已被磨穿，且受热面管子壁厚从２００１年１２月的４．６４ｍｍ减薄到３．８ｍｍ。

图３５号炉后包覆左２８根管磨损爆管

２００４年２月，在３号炉的检查中发现后包覆低温过热器出口弯头也存在比较严重的磨损现象，其中最薄处壁厚只有１ｍｍ（炉左数第１根），壁厚小于４ｍｍ的共有８根，壁厚在４～５ｍｍ之间的共有１９根。

２３、５号炉磨损速率计算

在２００１年１２月５号炉检查中，炉左数第２３５根后包覆低温过热器出口弯头的磨损最多，磨损量为０．８６ｍｍ（按管子标称壁厚５．５ｍｍ计算），此时锅炉运行小时数为１３１８４ｈ，其中包括调试期间的运行时间，按此运行小时数计算出此处的磨损速率为６．５２×１０。５ｍｍ／ｈ。由于锅炉运行小时数包括了调试期间的时间，而调试期间以及投入商业运行初期

表１

３号、５号炉后包覆低温过热器出口弯头磨损速率计算

１６应明良，等：锅炉后包覆墙过热器管弯头磨损速率计算及剩余寿命估算２００６年第４期表３４号炉２００３年７月初一２００４年７月爆管的运行小时数以及机组负荷情况

至２００１年１２月，机组运行不稳定，且有比较多的时间处于低负荷运行中，因此，根据上述运行小时数计算出来的磨损速率偏小。

另外，根据２００２年３月以来的历史运行数据，对３、５号炉的后包覆低温过热器出口弯头的磨损速率进行计算，计算结果见表１，其中：

（１）３号炉的运行小时数计算到２００４年１月的小修止，５号炉的运行小时数计算到２００４年３月２２日爆管止。

（２）如按第２３５根的磨损，则为防磨板厚度２．５ｍｍ加上（５．５～３．８ｍｍ）得磨损量为４．２ｍｍ，而２００４年３月爆管的磨损，可按４．５ｍｍ磨损量计算。

（３）为了便于比较计算，磨损速率按６００ＭＷ的运行小时数进行计算，而烟速与磨损量呈３．３次方的关系，故根据设计工况下各负荷与烟速的关系对相应负荷进行运行小时的折算。计算工况下各负荷与烟速的关系见图４。

从表１看，３号炉的常规运行时间比５号炉多８０００ｈ左右，而５号炉的高负荷运行小时比３号炉多１０００ｈ左右。对运行小时数进行折算后，５号炉运行时间比３号炉长。

３４号炉后包覆管弯头剩余寿命估算

根据３、５号炉的磨损速率，对４号炉的管子进行寿命预测，见表２。

从表２看，４号炉在２００４年“五一”节停机检修，４号炉的运行时间将达到２９０９５ｈ，这与５号炉爆管时的运行时间接近，而４号炉的高负荷运行时间比５号炉还多１１００ｈ。而折算运行小时数也只比３、５号炉少３００—４００ｈ。根据计算后包覆低温过热器出口弯头的磨损量将近４．３ｍｍ，即此时管壁厚度只有１．２ｍｍ，应该说此时的强度已满足不了运行的要求。

图４设计工况下锅炉负荷与尾部烟道

各受热面烟速的关系

如果４号炉运行到２００４年７月１日进行

停机检修，则４号炉的运行小时数将达到