文档介绍：一台电站锅炉水冷壁管壁厚异常减薄的原因分析
 
 
熊文俊
摘  要：电站锅炉定期检验是保障锅炉安全运行的重要手段，对于定期检验过程中发现的问题，分析其成因，对于预防锅炉事故具有重要意义。该文作者通过对某台电站锅炉定期检验时，发现的水冷壁管减薄的问题，通过对减薄部位割管金属进行宏观检查、金相检验、扫描电镜检验和化学实验分析等，结果表明，造成该锅炉壁厚减薄的原因为硫化物和S原子高温烟气腐蚀。通过该次分析论证，对于后期锅炉的安全运行提出了指导意见。
关键词：电站锅炉;水冷壁;减薄
：TG174              文献标志码：A
某 火 力 发 电 厂 3 号 锅 炉 型 号 为 HG1025--YM6，属于亚临界控制循环汽包炉，为单炉膛、一次中间再热、平衡通风和固态排渣的 π 型烟煤炉。炉膛燃烧器分为五层，正四角布置，采用逆时针旋转的切园燃烧方式。水冷壁由前墙、后墙、左墙、右墙、延伸侧包墙和底包墙水冷壁组成，其中炉膛前墙、后墙和侧墙水冷壁均为内螺纹鳍片管，材料为 20 G，规格
× mm，管节距 mm，前墙和后墙水冷壁管均为 245 根，侧墙 380 根。
该锅炉投产于 1998 年 12 月，累计运行 h 后电厂利用检修时机在炉膛后墙标高约 30 m处、56 号吹灰器的下侧切取 2 根水冷壁管（锅炉右侧数第 67 和 68 根）作为取样管进行检验，检查发现 2 根取样管向火侧均存在壁厚异常减薄现象。
1 宏观检查
管外壁检查
取样管向火侧外壁均为附着物所覆盖，如图1所示，附着物的最大厚度超过2 mm。附着物分为多层，其中外层附着物坚硬、易碎，多处附着物外层出现不同程度的剥落。
管内壁检查
沿取样管的鳍片位置纵向剖开管子，图 2（a） 显示管内壁呈深黑色，无明显水垢附着，內壁螺纹线明显，酸洗后管内壁图 2（b）， 表面光滑，未见明显的腐蚀坑，内螺纹线的凸起高度均匀。
壁厚检测
2根取样管的横截面如图 3所示，图示取样管的背火侧壁厚均匀，向火侧外壁轮廓的圆弧线不连续，壁厚不均匀，局部减薄非常明显。实测锅炉右侧数第 67 根取样管的背火侧壁厚约 mm，壁厚正常;向火侧以中间为界， mm， 稍有减薄，右半侧的最小壁厚为 mm，壁厚减薄约 45%，已超过火力发电厂金属监督规程的允许值。
2 金相组织检查
锅炉右侧数第 67 根取样管的向火侧金相组织如图 4所示。1）管材组织中珠光体形态较为明显，珠光体区域中的碳化物开始分散，存在倾向性球化，按照相关标准评定珠光体球化程度为 2 级，金相组织老化程度较轻。综合考虑锅炉的累计运行时间和金相组织老化程度，推断水冷壁管材在运行中壁温正常，无过热现象。2）外壁存在较厚的附着物，图 4显示附着物分为多层，其中最内层附着物较为致密且与基体金属结合良好。3） 管内壁有深度约 mm的脱碳层，脱碳层深度在相关规程的规定范围以内。4）管材晶粒细小，测定晶粒度在 10 级左右。
3 扫描电镜（SEM）观察和能谱分析（EDX）
对锅炉右侧数第 67 根取样管的壁厚较薄处的横截面进行 SEM 观察和元素成分 EDX 分析，图5 为取样管