某發(fā)電廠1～4號鍋爐系HG1025 - 18. 2/540/540型亞臨界壓力中間再熱自然循環(huán)汽包爐，設(shè)計燃用山西晉中壽陽貧煤。過熱器為5級布置：頂棚及包墻管一低溫過熱器分割屏后屏過熱器一高溫過熱器。再熱器為3級布置：壁式再熱器一屏式再熱器一末級再熱器。過熱器調(diào)溫方式為屏式過熱器入口和高溫過熱器人口兩級噴水減溫，再熱器調(diào)溫為擺動燃燒器（現(xiàn)固定）和壁式再熱器人口噴水減溫。再熱器系統(tǒng)采用1-2 -1分布形式，分左右兩路，中間在屏式再熱器出口作一次交叉最后混合。屏式再熱器布置在爐膛出口后屏過熱器之后，由進出口聯(lián)箱及U形管束組成。材料分別采用TP304、12CrlMoV、12Cr2MoWVTiB。4臺鍋爐自投入運行以來多次發(fā)生再熱器、水冷壁爆漏，嚴(yán)重影響了安全穩(wěn)定運行，造成了巨大的經(jīng)濟損失。
1、再熱器爆管的原因分析及對策
1.1再熱器爆管的原因分析
    1-4號鍋爐1998年至2002年間再熱器共發(fā)生爆管19次，其中由于超溫過熱氧化引起的爆漏15次，管材缺陷爆漏4次。爆管位置分布在屏式再熱器高溫區(qū)管排外圈B側(cè)1- 15屏，尤以2-6屏最為嚴(yán)重，爆口多在第1根向火側(cè)下彎頭處。最長運行周期為3 966 h，最短運行周期不到1個月。2000年1號機組大修和2001年2號機組大修中對再熱器取樣，發(fā)現(xiàn)部分管子金相組織發(fā)生球化，球化等級4～5級，表明超溫過熱是發(fā)生爆漏的主要原因。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
    在機組300 MW負(fù)荷時實測爐膛出口煙溫高達(dá)1 200℃，據(jù)此分析，鍋爐運行時爐膛內(nèi)火焰中心偏高，使得爐膛出口局部煙溫高于設(shè)計值；水平煙道煙溫偏差大，使受熱面管壁局部超溫，造成這種現(xiàn)象的原因如下：
    (1)鍋爐采用熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，其設(shè)計熱一次風(fēng)速為(24～25)m／s，而實際運行中，一次風(fēng)速約為30 m／s左右。此外，由于二次風(fēng)不足，造成爐內(nèi)燃燒工況紊亂，使燃燒器脫火，火焰拉長，火焰中心上移，爐膛出口溫度升高。
(2)由于煤粉過粗，燃燒、燃盡速度慢，火焰中心上移，爐膛出口煙溫升高，加劇了水平煙道煙溫偏差，造成再熱器局部超溫。
    (3)爐膛出口煙氣旋流過大和汽輪機高壓缸排汽溫度高，使得再熱器人口汽溫高于設(shè)計值，從而導(dǎo)致整個再熱器各段汽溫高于設(shè)計值。
1.2防治再熱器爆管的對策
    (1)嚴(yán)格控制煤粉細(xì)度，通過運行調(diào)整，使煤粉細(xì)度控制在設(shè)計范圍內(nèi)。
    (2)將三次風(fēng)燃燒器改為反切，使上部三次風(fēng)順時針旋轉(zhuǎn)，抵消一次風(fēng)逆時針旋轉(zhuǎn)的強度，有效控制爐膛上部的煙氣旋流，使水平煙道煙溫偏差控制在設(shè)計范圍內(nèi)。
    (3)提高再熱器受熱面管材等級，將屏式再熱器向火側(cè)第1根管子材料更換為TP304H，且彎頭嚴(yán)格按工藝要求進行固熔化處理，第2根更換為T91。運行中曾一度用T91更換TP304H，但效果不佳，且T91管也發(fā)生相似的爆漏事故，故在實際運用中將B側(cè)第1到第15屏最外圈管子又更換回TP304H。
    (4)根據(jù)屏式再熱器B側(cè)3-1、5-1頻繁發(fā)生爆漏的問題，對該兩圈管子做了堵管處理，再熱器的爆漏得到了明顯的控制。
    (5)對再熱器實施外壁噴涂處理，這樣，可減少或防止高硫分煙氣對管子材料的高溫腐蝕，以及飛灰對管子的磨損或者在管子表面的積灰，以免造成管壁溫度的升高。
    經(jīng)過分析和篩選試驗，采用NiCr - NiAl復(fù)合涂層(涂層代號AGX)對4號爐的再熱器進行噴涂處理。經(jīng)過25 520 h運行后割管取樣分析發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)噴涂的管子表面有(o．5 --1) mm厚的硬灰殼，基體母材已經(jīng)產(chǎn)生0.5 mm厚的腐蝕層(圖la)；經(jīng)過AGX涂層處理的管子表面清潔，涂層完整致密，對基體保護良好。
2、水冷壁爆漏的原因及解決方法
2.1水冷壁爆漏的原因分析
    從1號～4號鍋爐在1998年至2003年的爆漏情況以及每次大小修對水冷壁的檢查情況統(tǒng)計結(jié)果看，高溫腐蝕是導(dǎo)致水冷壁發(fā)生爆漏的主要原因。高溫腐蝕產(chǎn)生的原因主要包括以下幾個方面：
    (1)燃料中含有較多的硫分。該發(fā)電廠人爐煤含硫量一般在1. 2%～2.4%之間。由于來煤的關(guān)系，電廠實際運行中煤粉含硫量是不可控制的。
    (2)水冷壁管壁溫度較高。對于300 MW機組鍋爐來講，由于其壓力較高，故水冷壁管子的外壁溫度相應(yīng)也較高。一般估測為450℃，較設(shè)計最高溫度高出約30℃。
    (3)燃燒組織不良。由于空氣預(yù)熱器堵灰和風(fēng)機出力不足等原因造成燃燒總風(fēng)量不足，從而使整個燃燒器區(qū)域氧量不足，燃燒不完全。另外，由于燃燒系統(tǒng)設(shè)計布置不當(dāng)或配風(fēng)不合理引起煤粉氣流沖刷水冷壁，不僅增強了對管子的磨損，而且使得水冷壁管外壁溫度急劇升高，在燃用煤粉含硫量較高時將產(chǎn)生嚴(yán)重的高溫腐蝕。
2.2防止水冷壁高溫腐蝕的對策
    (1)采用水平濃淡風(fēng)煤粉燃燒器。這種燃燒器的煤粉噴嘴分3個噴口，分別為濃一次風(fēng)噴口、淡一次風(fēng)噴口、側(cè)二次風(fēng)噴口，同時保留了原WR燃燒器的V型鈍體。該燃燒系統(tǒng)在同一水平截面上將一次風(fēng)即煤粉射流分成濃淡兩股按一定的夾角送入爐膛，并在淡煤粉射流的外側(cè)還有一股側(cè)二次風(fēng)射流。這樣在同一水平截面上濃一次風(fēng)噴入爐膛中央向火側(cè)，其旋轉(zhuǎn)方向與總的二次風(fēng)氣流相反，假想切圓較小；淡一次風(fēng)和側(cè)二次風(fēng)平行并與總的二次風(fēng)氣流旋轉(zhuǎn)方向相同；淡一次風(fēng)在里，側(cè)二次風(fēng)在外，側(cè)二次風(fēng)噴入切圓最外面的背火側(cè)，其假想切圓基本與總的二次風(fēng)切圓相同。改型燃燒器設(shè)計的主要目的就是形成在爐膛內(nèi)燃燒器區(qū)域水平截面上的分級燃燒，以防止未燃盡的煤粉顆粒貼壁，減少顆粒沖刷水冷壁的可能，并在燃燒器區(qū)域的水冷壁附近形成氧化性氣氛，防止還原性氣氛的出現(xiàn)。
    (2)選用電弧噴涂鋁基復(fù)合涂層（涂層代號LF7）對水冷壁進行噴涂防腐處理。試驗表明，LF7涂層耐腐蝕性能優(yōu)良，施工效率高，成本低，可有效防止水冷壁各種類型的高溫腐蝕損傷。自1998年開始，該廠在各次大小修中采用該方法對水冷壁管進行噴涂，最早施工的LF7涂層到目前為止已經(jīng)運行8年(超過50 000 h)，經(jīng)檢測涂層完好，無脫落、磨損，噴涂區(qū)域也未發(fā)生因高溫腐蝕而引起的爆漏事故。
3、結(jié)語
    實踐證明，通過綜合運用文中所述措施，可有效解決鍋爐再熱器和水冷壁等受熱面由于超溫、腐蝕、磨損等引起的爆漏問題，大大提高了鍋爐安全經(jīng)濟運行水平}鍋爐檢修、部件更換的成本和頻度明顯下降，減少了人力物力的消耗，降低了勞動強度，保證了機組的安全穩(wěn)定運行。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。