在火力發(fā)電廠中，尤其是對于大容量機組，噴水減溫器是鍋爐的主要調(diào)溫部件，同時又是重要的承壓部件，因此，保證其安全、可靠運行，對整臺鍋爐的安全、經(jīng)濟運行，尤其是對承壓聯(lián)箱、受熱面管材的壽命管理具有十分重要的意義，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、秸稈壓塊機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
    張家口發(fā)電廠分兩期工程進行建設，每期4臺機組，單機容量為300 MW，8臺鍋爐全部由東方鍋爐廠制造。具體設備規(guī)范見表l。
    該1025 t/h鍋爐的一次汽系統(tǒng)設有三級噴水減溫器，用來調(diào)節(jié)過熱蒸汽溫度。一級減溫器設置在低溫過熱器出口集箱至大屏過熱器進口集箱的連接管(D609.6×55，l2CrIMoV)上；二級減溫器設置在大屏過熱器出口集箱至后屏過熱器進口集箱的左右連接管(D426×50，12CrlMoV)上；三級減溫器設置在后屏過熱器出口集箱至高溫過熱器進口集箱的左右連接管( D406.4×50，12CrIMoV)上。各級減溫器均采用多孔噴管式結(jié)構(gòu)。
    一級噴水減溫器用作正常工況下汽溫的粗調(diào)，過熱蒸汽溫度主要是以一級噴水進行調(diào)節(jié)，當切除高壓加熱器或高加加熱器自動解列時，噴水量劇增，此時大量噴水必須通過一級減溫器噴入以防大屏、后屏和高溫過熱器超溫。二、三級噴水減溫器用來調(diào)節(jié)過熱蒸汽左右溫度偏差和進行汽溫微調(diào)節(jié)，以確保蒸汽出口溫度。
1、檢查的必要性
    噴水減溫器一旦出現(xiàn)故障，其后果將十分嚴重。比如：
    (l)如果內(nèi)套筒有裂紋或斷裂，將起不到對導汽管簡體內(nèi)壁的有效保護作用，未充分混合的汽水將穿過內(nèi)套筒到達導汽管簡體內(nèi)壁，在冷熱應力作用下，導汽管內(nèi)壁將出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋；
    (2)如果減溫器噴嘴區(qū)域出現(xiàn)裂紋、磨損，噴出的水將得不到有效的霧化，在內(nèi)套筒的長度范圍內(nèi)與過熱蒸汽將不會充分混合，溫度較低的汽流同樣會接觸到導汽管簡體內(nèi)壁，產(chǎn)生與(l)相同的后果。
    另外，依據(jù)DL647-1998《電力工業(yè)鍋爐壓力容器檢驗規(guī)程》第7章中“在役鍋爐定期檢驗”的規(guī)定，要求結(jié)合機組大修對混合式減溫器進行檢查。
2、檢查方法及發(fā)現(xiàn)的缺陷
2.1 1號鍋爐噴水減溫器檢查情況
    2000年9月份，結(jié)合1號機組大修，對鍋爐一級噴水減溫器和左二級噴水減溫器進行了檢查，1號機組于1991年8月25日投產(chǎn)，到本次大修累計運行57958 h。由于是第一次開展這項工作，采取了將減溫器從導汽管上整體切割，進行移位的方法。這樣做的優(yōu)點是：檢查比較徹底、直觀；缺點是工作量較大，尤其是焊接、熱處理工作量大大增加。本次檢查的結(jié)果為：一級噴水減溫器的內(nèi)套管由3節(jié)筒連接而成，3節(jié)管不同心，并且3節(jié)管之間的連接焊縫沒有滿焊，有開裂現(xiàn)象。左二級噴水減溫器未發(fā)現(xiàn)缺陷。
2.2 5號鍋爐噴水減溫器檢查情況
    2002年9月份，結(jié)合5號機組大修，對鍋爐一級噴水減溫器進行了檢查，5號機組于1999年2月12日投產(chǎn)，到本次大修累計運行23 979 h。鑒于上次的檢查經(jīng)驗，本次采取的檢查方法是：從噴水管座的上焊縫將給水管切開，然后用角向磨光機和電動磨具將噴管的上焊縫磨開，將噴管抽出，最后利用內(nèi)窺鏡對內(nèi)套筒進行檢查。這樣做大大減少了工作量，并且使檢查取得了事半功倍的效果。本次檢查的結(jié)果為：噴嘴區(qū)域壁厚減薄，噴嘴周圍不同程度地出現(xiàn)裂紋，并且最長的一條裂紋貫通長度達150 mm，檢查發(fā)現(xiàn)的缺陷情況見圖2、3。
2.3 6號鍋爐噴水減溫器檢查情況
    2003年3月份，結(jié)合6號機組大修，對鍋爐一級噴水減溫器進行了檢查，6號機組于1999年12月18日投產(chǎn)，到本次大修累計運行22 817 h。檢查方法同5號爐。本次檢查的結(jié)果為：噴嘴區(qū)域壁厚減薄，噴嘴周圍不同程度地出現(xiàn)裂紋，并且有的裂紋已經(jīng)貫通。
3、原因分析
    綜合分析以上三次檢查情況后得出如下結(jié)論。
    (1)1號鍋爐一級噴水減溫器的內(nèi)套筒3節(jié)管不同心，且3節(jié)管的連接焊接沒有滿焊，是由于設備制造質(zhì)量所致。
    (2)5、6號鍋爐一級噴水減溫器的噴管在噴嘴區(qū)域均存在不同程度的裂紋、壁厚減薄，并且最長的裂紋貫通長度達到了150 mm，而1號鍋爐一級噴水減溫器的噴管未發(fā)現(xiàn)任何缺陷，經(jīng)分析認為有以下幾方面因素：
    ·5、6號鍋爐一級噴水減溫器的噴管材質(zhì)為20G；而1號鍋爐一級噴水減溫器的噴管材質(zhì)為12CrIMoV。由于12CrIMoV鋼材屬于合金鋼，其力學性能指標優(yōu)于碳素鋼，l2CrIMoV鋼的耐磨性、耐沖刷性能要比碳素鋼好得多，所以材質(zhì)為20G的噴管壁厚減薄較明顯，并且管孔明顯沖刷變大，從而導致孔橋減弱，致使噴管在噴嘴區(qū)域的強度下降而出現(xiàn)裂紋，這是主要因素。
    ·減溫器在進行溫度調(diào)節(jié)時，減溫器噴管處于冷熱交變的應力之中，在這種工況下，噴管孔橋處容易造成熱疲勞失效，再加上碳素鋼的綜合性能遠低于l2CrIMoV鋼，因而在短時間內(nèi)會造成開裂失效，這是重要因素。
    ·對20G和12CrIMoV合金鋼而言，依據(jù)DL 612  1996《電力工業(yè)鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，其適用范圍見表2。該I 025 t/h鍋爐在切除高壓加熱器880/ECR（額定負荷）工況下，低溫過熱器出口集箱蒸汽溫度將達到466 C，而噴水溫度為270 C左右，此時一級噴水量為20.7kg/s。由表2可知，20G在用于聯(lián)箱、蒸汽管道時，其使用極限溫度為425℃，所以，溫度對材質(zhì)為20G的噴管在噴嘴區(qū)域產(chǎn)生裂紋有一定負面影響，這是次要因素。
4、處理及防范措施
    對于歷次發(fā)現(xiàn)的缺陷，經(jīng)技術(shù)人員研究，采取了以下處理及防范措施：
    (1)對于1號鍋爐一級噴水減溫器內(nèi)套筒來說，按照原設計數(shù)據(jù)，重新制作了內(nèi)套筒，保證制造工藝質(zhì)量，對原內(nèi)套筒進行了更換。
    (2)對于5、6號鍋爐一級噴水減溫器的噴管來說，按照原圖紙設計數(shù)據(jù)，重新制作了噴管，但管材取為12CrlMoV，保證制造工藝質(zhì)量。對原噴管進行了更換，在更換過程中，嚴格按照施工工藝進行，確保噴管的噴嘴方向與內(nèi)套筒的中心線同心，防止裝偏或裝反。最后，在焊接恢復前，用磁力棒將內(nèi)部的鐵屑、雜物清理干凈，防止遺留異物。
    (3)查閱圖紙后發(fā)現(xiàn)，2號鍋爐一級噴水減溫器的噴管材質(zhì)為12CrIMoV，3、4、7、8號鍋爐一級噴水減溫器的噴管材質(zhì)均為20G。因此，決定利用后續(xù)的機組檢修機會，對2、3、4、7、8號鍋爐一緞噴水減溫器進行檢查，并將3、4、7、8號鍋爐一級噴水減溫器的噴管更換為同規(guī)格的12CrIMoV噴管。
    (4)結(jié)合機組檢修計劃，加強對1～8號鍋爐二、三級噴水減溫器的檢查，做到防忠于未然。
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