由于设计、制造、安装等方面的原因，锅炉水冷壁自投产以来常发生拉裂、过热爆漏事故，严重困扰着机组的安全可靠运行。
1、水冷壁爆漏的原因
1.1水冷壁管与刚性梁的连接设计不合理
将疏形板直接焊接在水冷壁管和刚性梁上，由于水冷壁管热胀冷缩较快，而刚性梁热胀冷缩较慢，当机组在启停或加减负荷较快时，水冷壁管内汽水动力波动大，导致水冷壁管与刚性梁的热胀冷缩不一致而发生疏形板拉裂，引起水冷壁管泄漏。
1.2混合器处水冷壁进、出口弯头间的连接和密封结构设计不合理
混合器处水冷壁进、出口弯头间的密封为H型全电焊密封结构（见图1）．管子鳍片的宽度为13 mm，弯头间密封块的宽度为53 mm。由于I、Ⅱ级混合器处水冷壁进、出口弯头的温度较高，受炉膛温度变化的影响特别大，当机组在启停或加减负荷较快时，水冷壁管内汽水动力波动大，导致水冷壁管子、鳍片、弯头密封块之间的热胀冷缩不一致，常在水冷壁进、出口弯头A(或B)处发生热应力集中而导致水冷壁管被拉裂。
1.3水冷壁安装质量差
在机组小修时对下辐射水冷壁进口弯头的现场安装焊口进行了100% RT检测，发现有46%焊口存在焊瘤超标缺陷。超标的焊口焊瘤造成水冷壁管内流动阻力增加，致使管内介质流量偏少而产生过热；机组长时间的高负荷运行又加剧了水冷壁管的长期过热问题。当水冷壁管的强度降到低于许用值时，最终发生长期过热爆漏事故。
1.4水冷壁联箱内有杂物
在事故处理中，用内窥镜对爆管处相应的进口联箱进行检查，多次发现联箱内部有焊渣，少量片状氧化物等杂物。这些杂物被流动的介质带动，易停止在水冷壁管口或进口弯头处造成管子堵塞，水冷壁管因介质流量不足而发生短期过热爆漏事故。
1.5炉膛燃烧火焰中心偏移
通过对水冷壁爆漏位置的统计，发现在后墙水冷壁靠B、C切角的下辐射出口水冷壁发生多次过热爆漏事故，这是因锅炉燃烧调整不良、炉膛燃烧火焰中心偏移造成炉膛出口两侧烟温偏差大、水冷壁管壁超温。
2、水冷壁改造的技术措施
由于下辐射区发生水冷壁爆漏事故较多，因此利用机组大修对5号、6号锅炉下辐射区水冷壁做整体更换（见图2）。改造范围为中辐射水冷壁进口焊口（标高34. 15 m）至冷灰斗水冷壁出口焊口（标高15. 06 m）的所有设备，其中包括四周水冷壁管、I、Ⅱ级混合器处水冷壁进、出口弯头、联箱、四个切角的水冷套管及其附件（如看火孔、打焦孔、吹灰孔、人孔门及其密封盒等）、三次风喷燃器连接体及其箱壳等，共约130 t，不包括该范围内的刚性梁和I、Ⅱ级混合器及其连
2.1改造水冷壁与刚性梁的连接结构
取消水冷壁与刚性梁焊接梳形板的固定式连接，改为焊“V形板+7字插销”的活动式连接结构，即将V形板焊接在水冷壁管的鳍片上，避免V形板直接与水冷壁管焊接（水冷壁中部膨胀死点处的V形板直接与刚性梁焊接），通过7字插销将水冷壁固定在刚性梁上，这样可有效防止水冷壁管被刚性梁连接板拉裂。
2.2改造I、Ⅱ级混合器处水冷壁进、出口弯头的密封结构
取消弯头间的H型全焊接密封片。在焊接水冷壁管间的密封板时，只对弯头靠炉膛端直管段的密封板进行焊接，弯头间及其起弯点20mm范围内的密封板不进行电焊（见图3）。具体方法是在弯头间的空隙处穿一条+8 mm圆钢，在炉外侧的鳍片上焊圆钢拉钉，拉钉的高度为30 mm，拉钉的间距为150 mm;在该处水冷壁下焊口上部20 mm处固定一条L50角铁，在角铁上方灌注50 mm厚的耐火混凝土，灌注的高度以该处水冷壁上焊口下部20 mm处为准。这样既保证了该处的密封性，又使该处的水冷壁弯头膨胀自由，消除应力集中问题，防止水冷壁管被拉裂。
2.3减少水冷壁安装焊口数量
取消112个水冷壁联箱的管座焊接短管，将I、Ⅱ级混合器处水冷壁进、出口弯头加长，并直接焊接在联箱上，共减少5584个焊口；还减少了原轻油枪预留孔焊口96个，消除了安全隐患。
2.4提高I、I级混合器处水冷壁进、出口弯头的材质
将I、Ⅱ级混合器处水冷壁进、出口弯头（即中辐射进口弯头、下辐射进口及出口弯头、冷灰斗出口弯头）的管材由原20G改为15CrMo，提高了水冷壁弯头的防爆漏能力。
3、水冷壁改造的注意事项
3.1提高水冷壁管材的采购质量
从采购到加工过程着力提高水冷壁管材的质量，严格各项检验制度，把好材质关。水冷壁加工后，对所有对接焊口100%RT检验+联箱热处理和硬度检验，联箱管座角焊缝着色检查，并清理管子和联箱内部可能存在的铁屑及杂物，进行通球试验、水压试验，最后用胶塞封堵管口，确保水冷壁备品备件的质量。
3.2提高水冷壁的安装质量
应选择有丰富经验的安装单位进行安装，并严格按质量控制计划进行各项检查和验收。在水冷壁安装前，由施工承包单位对水冷壁备品备件的焊口进行5%RT抽检，对所有水冷壁管屏、水冷壁弯头进行通球试验和核对图纸尺寸，用内窥镜检查联箱的内部情况，通球后用胶塞封堵管口，检查管子表面，应无裂纹、缩孔、夹渣、粘砂、折迭、重皮、咬边等缺陷，再次确保水冷壁备品备件的质量。
采用间隔分段法进行水冷壁管屏的拆装，即沿四周水冷壁每隔1屏地更换水冷壁管屏，待安装新管屏后再更换剩余的管屏。水冷壁管采用全氩焊接工艺。在旧水冷壁管割除时，必须使用机械切割方法割除，注意不得割伤相邻管子。所有现场对接焊口进行100% RT检验，杜绝焊口焊瘤超标、气孔、夹渣等缺陷，确保焊口焊接质量。
大修锅炉酸洗后，加强锅炉受热面管、联箱的冲洗和排放水工作，以便将联箱内部可能积存的杂物冲洗干净。同时，割除水冷壁进口联箱、进水过滤器的堵头，检查清理内部异物，确保汽水系统内部干净、无杂物。
3.3提高锅炉运行的可靠性
大修后对锅炉进行空气动力场试验，优化锅炉燃烧调整，防止炉膛燃烧火焰中心偏移。在机组启动前进行锅炉水动力试验，严格按照锅炉水动力试验方案要求调整52个水冷壁节流阀的开度，使各屏水冷壁的水动力分布合理，减少水冷壁管屏的吸热偏差。
4、结 语
水冷壁改造后，使5号、6号锅炉水冷壁的结构性能、安装质量得到了提高，2台直流锅炉水冷壁爆漏次数由2006年的13次下降到2008年的4次，至2008年10月28日，全厂实现了安全运行1 004天，超过了该电厂历史最好的安全运行记录。
机组运行实践表明，改造后的水冷壁提高了对机组负荷变化的适应能力，有效降低了水冷壁爆漏事故的发生次数，从而提高了锅炉运行的安全可靠性。
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