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超临界W火焰锅炉水冷壁开裂原因分析
 
 
摘要：文章以某发电公司超临界W火焰锅炉水冷壁出现开裂问题为例，分析其开裂的原因，并针对这些原因对锅炉本体设备进行改进，并对电厂运行调整进行改进，以供参考。
关键词：超临界W火焰锅炉；水冷壁；开裂
1引言
近年来随着我国经济的快速发展和社会用电负荷的不断增多，我国加快了对新建电厂的建设以及电厂装机容量的增加，促进了大容量超临界火电机组的建设与发展。而且在我国目前大力推进无烟煤的燃用过程中，竖直排列的低质量流速水冷壁管W火焰锅炉则成目前超临界锅炉所应用的主要形式，此种锅炉的耗材较少，而且对W火焰锅炉的异性下部炉膛比较适合，而且在运行中出现较小的受热偏差时会进行沙量的流量自补偿，所以具有广阔的应用前景。但是在此种炉型的实际投产应用中，比较容易出现水冷壁变形和开裂甚至是爆管的问题，需要对此问题的原因进行分析，并采取相应的改进工作。
2水冷壁开裂原因分析
以某发电公司的W型火焰锅炉投运之后发生的几次水冷壁拉裂和超温爆管事故为例，经过对事故原因进行分析可知，引起此故障的原因为：一是因为锅炉中的某些炉膛的水冷壁部分出现输入的热负荷过高的现象，这就出现了水冷壁管子内工质的温度过高，也就会导致水冷壁管子及其附近的扁钢温度超出其可以承受的范围，从而导致受到影响的钢材出现许用应力大幅度降低的问题。二是因为在沿着炉宽方向上的煤粉热负荷存在不均匀的问题，此不均匀的热负荷就会导致前墙水冷壁各管子之间的温度出现较大的偏差，这就会增加水冷壁上的热应力。在以上原因的作用下就会导致水冷壁在长时间的运行过程中开始出现从最薄弱地方进行开裂的问题，所以需要针对这两个原因进行处理和改进。
3锅炉本体设备改进措施
3.1增加水冷壁壁温监测点
为了加强对水冷壁管子内工质的温度以及附近扁钢等部位的温度进行监测，并且便于根据其实时温度对热负荷进行调节和控制，所以在分析此发电公司原有的水冷壁壁温测点的数量之后，对其下炉膛、上炉膛的测温点进行增加，尤其是对于沿着炉宽方向上的水冷壁，需要额外增加测点的密度，做到对水冷壁的关闭温度和沿宽度方向的汽温偏差进行有效监测和控制的作用。
3.2在前墙水冷壁设热应力释放缝
对此发电公司的水冷壁拉裂区域进行分析之后发现其存在一定的规律性，就是这些拉裂文职主要存在于前墙水冷壁的位置，并且这些拉裂的位置距离水冷壁中心线的距离都差不多。所以可以分析此拉裂问题主要发生在水冷壁中具有较高热负荷、较高金属温度、较小金属许用应力，以及水冷壁的温度梯度较大和热应力也较大的重叠区域中。而且由于此种锅炉中的扁钢厚度比管子的厚度要
大，所以导致管理成为薄弱的位置而容易出现拉裂问题，所以在此容易出现拉裂问题的部位进行释放缝的设置，通过对扁钢的割裂来进行应力的释放，有效避免水冷壁管出现撕裂问题。
3.3增加卫燃带
在燃烧器的运行过程中，由于其所对应的磨煤机存在不同的投停顺序，所以对于投入时间早和运行时间长的燃烧器所对应的水冷壁就会吸收更多的热量，同时由于煤粉管道存在不同阻力的原因，导致每个燃烧器运行时的煤粉送入量也会存在较大的差别，这都是导致出现水冷壁吸热不同的原因。而吸热较多的部位则容易超温而引起开裂故障，所以针对此问题就在此部位上进行一定量的卫燃带的设置来减少此处的热量吸收，并且实现对此处水冷壁管子出口