（山西河津发电分公司设备维护部山西河津043300）
摘要:某电厂#3、#4锅炉采用哈锅HG-1056/17.5-YM21型亚临界自然循环汽包锅炉。分别于2005年6月28日和9月8日投产使用。在机组投产运行后的十余年间，因为安装和设计造成的锅炉泄漏爆管累计6次，占到爆管次数的60%。针对设计缺陷和安装缺陷进行了处理和防范，有效的减少了锅炉爆管的次数，提高了机组运行可靠性。
关键词：设计缺陷；安装缺陷；整改措施
一、设备简介
某电厂#3、#4锅炉为2×300MW燃煤机组，采用的是哈尔滨锅炉厂制造HG-1056/17.5-YM21型亚临界、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全露天单炉膛“π”型布置、自然循环汽包燃烟煤锅炉。
锅炉炉膛截面积（宽×深）：14048mm12468mm，高度：53.86m（从水包中心线至顶棚过中心线）,有效容积：7570m3。燃烧器采用四角切圆燃烧方式，配套三台双进双出钢球磨煤机，锅炉自下而上共布置有六层(每台磨煤机带两层一次风喷口)共24台煤粉燃烧器及三层12支油枪。
锅炉水循环的设计采用了自然循环锅炉技术，炉膛采用全焊接式膜式水冷壁结构，省煤器布置在锅炉尾部竖井后烟道下部。过热器由末级过热器、后屏过热器、分隔屏过热器、低温过热器、后烟道包墙和顶棚过热器五个主要部分组成，均沿炉宽方向布置。再热器由末级再热器、屏式再热器、墙式辐射再热器三个主要部分组成。
在机组投产运行后的十余年间，因为安装和设计造成的锅炉泄漏爆管累计6次，占到爆管次数的60%。针对安装缺陷和设计缺陷进行了处理和防范，有效的减少了锅炉爆管的次数，提高了机组运行可靠性。
二、安装及设计缺陷造成的锅炉泄漏及整改措施
1、再热器管屏膨胀受阻导致泄漏
某年6月二级再热器从炉左向炉右数第26屏（共30屏）的屏屏管，在标高48.5米的焊口（12Cr1MoVφ63×4-12Cr1MoVφ63×7）附近出现长约20mm的环向裂纹为原始漏点；泄漏后冲刷造成该屏及第25屏共计5根管段泄漏和9根管段吹损减薄（图1-1）。
图1-1二级再膨胀受阻泄漏点外貌
原因分析：夹屏管安装尺寸不符合设计要求，夹屏管底部距离斜坡间距满足不了膨胀要求（＜50mm），二级再热器热态膨胀受阻，造成管段的薄弱点即焊口（两种规格炉管，上口φ63×4，下口φ63×7）处出现裂纹，从而导致泄漏。
图1-2HG-1056/17.5-YM21哈锅“π”型锅炉膨胀示意图
改进措施：利用停机检修机会对＃3、＃4锅炉二级再热器夹屏管进行检查，确保夹屏管的膨胀空间（图1-2）。一方面二级再夹屏管与折焰角斜坡垂直距离进行测量，间隙小于50mm的管屏进行整改；另一方面对所有夹屏管相同位置的焊口进行着色检查，发现裂纹的同样进行整改。
2、再热蒸汽左侧连接管的排空管管座断裂
某年11月#3锅炉顶棚内一级再热器至二级再热器左侧连接管（材料：SA-106B规格：Φ457×20）的排空管（材料：20G规格：Φ32×5）管座断裂（图2-1）。
图2-1左侧连接管的排空管断裂外貌及示意图
原因分析：一、二级再热器之间左侧连接管的排空管固定在顶棚的耐火骨料内，膨胀过程中不能相对顶棚移动，膨胀受阻导致焊接热影响区断裂；连接管的排空管管座没有采用加强管座。
改进措施：一方面将各连接管的排空管从顶棚耐火骨料内移出，布置在炉顶上方，采用硅酸铝岩棉保温，保证其膨胀自由；另一方面对过热器及再热器排空管及管座进行排查，利用检修机会，将所有的排空管管座更换为加强管座。
3、炉膛冷灰斗斜坡与侧墙水冷壁连接处拉裂泄漏：
某年12月#3锅炉水冷壁前墙斜坡下弯头处（#4角，标高7.04米），从炉右向炉左数第1根以及水冷壁右墙从炉前向炉后数第60、61根管（SA210-C，φ63.5×6.6）发生泄漏（图3-1）。
图3-1水冷壁冷灰斗夹角泄漏管段外貌图3-2水冷壁冷灰斗夹角泄漏部位示意图
原因分析：水冷壁前墙斜坡下弯头处和右墙水冷壁采用鳍片密封，在角部密封末端（漏点处图3-2），直接将第60根管与前墙第1根管堆焊，焊接长度约100mm、焊层厚度10～20mm。水冷壁前墙斜坡下弯头处和右墙水冷壁膨胀方向及膨胀量均不同，多次机组起停引起应力集中将母材拉裂，导致泄漏。
改进措施：一方面将水冷壁前后墙斜坡下弯管处与侧墙的密封结构进行改进，即水冷壁角部密封末端，不采用鳍片焊接，利用耐火骨料密封，在冷灰斗外部加装密封盒，密封盒材料采用δ3mm的考登钢，确保水冷壁冷灰斗角部连接处，在膨胀受力后可产生塑性变形，又可以起到密封作用；另一方面对炉底水封槽加宽改造，增加炉底密封板和水封槽外侧的间隙到250mm，便于水封槽内积渣清理，消除积渣对锅炉水冷壁向四周膨胀的影响。
4、一级过热器过入口联箱引出管管座磨损泄漏
某年6月#4锅炉尾部烟道受热面（标高39米）一级过热器入口联箱引出管从炉左向炉右数第一排从炉前向炉后数第3根管座处泄漏，造成左侧包墙3根管段及一级过入口联箱引出管二根吹损泄漏（图4-1）。
图4-1一级过热器入口联箱磨损泄漏外貌图4-2整改运行1年后的外貌
原因分析：一级过热器入口联箱布置在尾部烟道后包墙中间，联箱与侧包墙管之间留有间隙，形成烟气走廊长期磨损，此外联箱和后包墙也有夹角，烟气在联箱管座处产生紊流，长期对管座冲刷磨损。
改进措施：采用耐火材料对一级过热器入口联箱和左右侧包墙之间的间隙进行封堵。即在一级过入口联箱上焊接φ3mm×150mm的耙钉，搭设模板后浇注250mm厚的刚玉耐火浇注料，避免形成烟气走廊，并定期检查磨损情况。
三、结论
某电厂#3、#4锅炉采用哈锅HG-1056/17.5-YM21型亚临界自然循环汽包锅炉，经过了多年的运行，经历了多次爆管，有教训也有收获，逐渐排除了由于设计及安装缺陷造成的隐患，制定了一系列切实有效的整改措施，通过对以上设计缺陷和安装缺陷的整改，在防止锅炉“四管”泄漏工作上有了较大的进展，取得了良好的成效。
作者简介
张玉俊(1979-),男,山西万荣人，工程师，山西漳泽电力股份有限公司河津发电分公司设备维护部锅炉专工，1999年10月于河津发电厂筹建处参加工作,参加了河津发电分公司2*350MW,2*300MW锅炉专业的基建、调试、检修、维护工作。
第二作者简介
朱建强(1976-),男,山西永济人，工程师，山西漳泽电力股份有限公司河津发电分公司生产技术部副主任。