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国产超（超）临界锅炉常见问题及其原因初步分析 |
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| 国产超（超）临界锅炉常见问题及其原因初步分析 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 8:52:05  |
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蔡 晖
（西安热工研究院，陕西 西安 710032）
Primary analysis on common problems and reasons of homemade
supercritical/ultra-supercritical boilers
Cai Hui
Thermal Power Research Institute，Xi’an
摘 要: 通过对首批国产超（超）临界锅炉安全性能检验发现问题的汇总和分析，结合国内的生产
状况，对超（超）临界锅炉的受热面、集箱、管道、承重部件常见问题及其发生原因进行了论述。
关键词: 超（超）临界 锅炉 受热面 集箱 管道 问题
Abstract: The common problems and causes concerning heating surface, header, piping and
load-bearing part of ultra-supercritical/supercritical boilers are discussed by summarizing and
analyzing practical problems found by safety examination of the first
ultra-supercritical/supercritical boilers made in China.
Key words: ultra-supercritical/supercritical，heating surface，header, piping，problem
前言
自2004年超（超）临界机组国产化以来，西安热工研究院承担了30余台国产超（超）临界锅炉
的安装前安全性能检验工作和其中一部分锅炉的首次定期检验，检验中不但发现了一些常见性、多
发性的原始制造缺陷，而且还遇到了一些关键部件采用新材料、新结构或新工艺所带来的问题。本
文旨在通过对这批国产超（超）临界锅炉常见缺陷和问题的汇总、分析，为这类锅炉以后的安全性
能检验重点工作提供宝贵的经验，并为这类锅炉设备今后的运行监督、检修和维护提供参考，从而
提高后续机组基建工程的质量。
􀀀针对国产超（超）临界锅炉安装前安全性能检验所发现缺陷和问题的种类，将锅炉分部件分为
集箱、受热面、锅炉范围管道及四大管道、承重部件四大类，并对各类部件所存在的缺陷和主要问
题及其原因分别加以汇总和初步分析。
1 受热面存在的主要缺陷、问题及其原因初步分析
锅炉受热面“四管”（水冷壁管、省煤器管、过热器管、再热器管，下同）故障是造成锅炉强迫
停机的首要原因。据中国2001 年～2004 年全国300MW 及以上电站锅炉可靠性统计，锅炉非计划停
运中锅炉四管泄露占60%左右，居锅炉锅炉非计划停用原因的首位。造成锅炉四管泄露的原因有可
能发生在设计、制造、运输、安装、运行和检修等6 个环节。对于运行中的设备，其前4 个环节存
在的缺陷是先天性与生俱来的，只有弄清楚了先天性缺陷的产生原因，采取适当的改正措施，尤其
通过认真细致合理的安全性能检验来降低发生前4 个环节的缺陷，才能杜绝这类先天性缺陷。
1.1 受热面设计因素引起的几起案例
1)过热器、再热器等的管屏固定方式不合理
由于过热器、再热器的管卡（固定块、滑动块）设计不合理，在试运行期间高温烟气下变形、
脱落，管子出列；高过、高再管屏之间未设计均匀管屏节距的结构；锅炉受热面管卡安装不牢固，
管排内的管子存在应力。运行后造成管屏间节距严重不均匀，屏间烟气流速不均，局部磨损加剧。
通过检修中重新安装管卡，并加强设备制造质量的监督和检验来得以改进。
2) 再热汽温调节挡板设计不合理
再热汽温调节挡板卡涩严重，运行中难以进行调整，现场只能用电葫芦强行开关，影响再热器
汽温的适时调整。
3)空气预热器密封设计不合理
空气预热器密封设计不合理，按制造厂设计的密封间隙数据进行调整后，运转时转子卡涩，调
大间隙后，漏风超标；上密封扇形板的自动跟踪密封调节机构经常卡涩，不能适时调整密封间隙，
也造成漏风严重；下密封板的调整、固定螺栓设计过小，试运期间发生断裂，造成下密封板上飘，
密封面被磨损，转子下部的径向密封片损坏。以上问题在运行中发现后予以全部更换。
1.2 制造、安装等原因引起的几起案例
1）承压部件焊接质量不良
某电厂的受热面受热面承压部件焊接质量不良，产生泄漏。如集箱管接座、水冷壁耳板角焊缝
等部位（见图1、图2）；如炉顶棚各屏管穿出处的密封钢板漏焊较多，安装质量差，造成炉顶漏灰
严重；水冷壁管上的耳板角焊缝焊接时损伤管子，产生泄漏。
2)管子外部存在机械损伤
DL647-2004的4.10条规定“各种受热面做外观检查，不允许存在裂纹、撞伤、折皱、压扁、分层、
腐蚀，腐蚀麻坑处的实际壁厚不小于强度计算最小需要壁厚”，但是由于制造、运输、现场组合、安
装等因素造成受热面存在损伤的现象极为普遍。根据我们的检验情况统计，通常情况一台超（超）
临界锅炉安全性能检验一般会出具60~120个缺陷联系单，其中受热面的划伤、撞伤占到60%创伤以
上。某安装单位在某电厂600MW超临界机组锅炉安装时在水冷壁管上焊接了一部分临时件，为赶水
压仓促切割造成管子受损，在打水压和运行期间分别发生1起和2起引起泄漏（见图3～图6）。
受热面管子划伤、碰磨、变形、焊缝表面成型不良等缺陷普遍，在制造、运输过程中产生碰撞、
挤压导致部分管子的砸扁、划伤、碰磨减薄等，图为两例典型的受热面划伤。这些问题如果不能及
时发现并彻底处理势必成为运行后爆管的事故隐患。因此，加强产品运输管理以及设备制造过程的
防护、减少管材表面缺陷是安全性能检验工作必须重点关注的问题之一。
间烟气流速不均，局部磨损加剧。
图1 前水冷壁上部靠集箱侧的制造焊口发现咬
边
图2 水冷壁集箱管接头角焊缝处的咬边
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