充礦濟三電力有限公司鍋爐為2臺440t/h循環流化床鍋爐，由哈爾濱鍋爐廠制造。該型鍋爐特點是：雙面水冷屏將燃燒室中上部平分為二，二級過熱器和熱段再熱器為屏式分別平均分布于雙面水冷屏兩側。電廠l#、2#鍋爐分別于2005年8月和9月投入商業運行。投產3年后，吊屏問題開始逐步暴露出來．成為制約鍋爐安全、穩定運行的重要因素，經過充分考察論證，我們對爐內吊屏進行改造，啟運后效果良好，杜絕了熱再吊屏超溫爆管現象，確保了單臺機組連續運行周期超過6個月。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，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。
1、改造前的運行狀況及原因分析
濟三電廠CFB鍋爐制約長期穩定運行的最大問題是熱再吊屏頻繁爆管問題。高溫再熱器設計為：材質TP304H，口徑耷57x5mm，布置在爐膛內設計6屏，每屏29根管鰭片結構。 經過近幾年的運行，熱再吊屏存有以下設備缺陷：彎曲嚴重：經常發生裂紋性爆管事故：運行中管壁經常超溫；檢修下作量大，為機組非計停主要岡素。雖然初期對局部受熱面進行了噴涂和用澆注料作保護層（防磨措施），但仍然緩解不了這些問題。通過近2年的檢修實踐，我們發現鍋爐熱再吊屏爆管主要集中在以下幾處：
1.1熱再吊屏嚴重變形處
爐膛熱再吊屏嚴重變形處管束是稀相區所有受熱面管束中磨損最為嚴重的部位。此處管子規格為+57x5mm。磨損最嚴重時會形成2mm左右的壁厚。造成這一現象的原岡是：由于熱再吊屏變形嚴重．突起的部分在迎風面改變了上升煙氣流的方向，使此部位與煙灰顆粒直接沖刷碰撞所致。如圖1所示、
1.2熱再吊屏換管焊口附近
進入2008年以來，我廠2t鍋爐熱再吊屏爆管位置基本出現在焊口附近。經過取樣檢驗分析得以下結論：
(1)再熱器管多處出現開裂．對接焊縫熔合線處沿管子周向出現裂紋．裂紋長度約占管予周長的1/4;在與管件相連接的縱向焊縫附近，沿管子周向開裂，周向長度為15.2mm，沿管子縱向長度10mm;管子外表面多處出現周向開裂。
(2)管子內表面多處可觀察到沿周向分布的裂紋，內表面可見較厚的氧化鐵皮。
(3)所有開裂處管子均未見明顯塑性變形，管徑未見脹粗．管壁沒有明顯減薄，斷口呈脆性斷裂狀態。
(4)對接焊縫內表面宏觀質量存在問題，焊瘤過大，可見內凹。
(5)對與管件相連的縱向焊縫、對接焊縫及非焊縫區域出現的宏觀裂紋處管段進行了金相分析，結果可觀察到沿奧氏體晶界分布的熱裂紋．在晶界和晶粒內部可觀察到大量夾雜物。
TP304H為奧氐體不銹鋼，導熱系數小線膨脹系數大，在自由狀態下焊接易產生焊接變形，它的焊接性能較差。．在400～550℃范圍內容易出現475C脆性（即：Fe -Cr合金在400~550℃長期加熱時，會產生一種特殊的脆性，其硬度顯著提高，沖擊韌性明顯下降，稱為475℃脆性）。在450—850℃范圍內易出現“碳化物析出造成晶間貧鉻”現象，（即：在奧氏體晶粒邊界處形成碳化鉻使此部位局部貧鉻，使晶界處含鉻量降低）。這種晶間腐蝕是奧氏體不銹鋼一種及其危險的破壞形式．它的特點是沿晶界丌始腐蝕，表面上看不容易發覺，但它使承壓管道焊接接頭的機械性能明顯降低，容易發生早期破壞。在實際焊接過程中經過測量發現，焊接接頭往往在400~550℃這個溫度區間停留時間較長，所以更容易導致管材焊接時焊口性能降低。焊口裂紋如圖2、3所示：
1.3熱再吊屏底部銷釘管處
我廠1#～、2*鍋爐熱再吊屏銷釘管處多次出現銷釘周圍有裂紋的現象，這些裂紋一般較難發現，只有打水壓時才能看到。較輕微時基本不影響鍋爐正常運行，但裂紋較大時造成漏氣嚴重，沖刷掉澆注料后直接吹壞相鄰吊屏，給鍋爐安全運行造成不便。經過分析仍然屬于管材特性問題。如圖4、5所示：
2、改造方案及結構特點
我廠經過調研．認為TP304H材質已不適用電廠熱再吊屏，根據哈爾濱鍋爐廠方面設計建議，鍋爐熱再吊屏改造方案設計為：
(1)更換爐內熱再吊屏IP304H材質為TP 347H，將原耐溫極限680℃提升至780℃，以增加機組安全運行性能，吊屏口徑、長度等維持不變。該材質具備較好的熱穩定性，材質在高溫使用條件下不發生脆性裂紋，焊接性能較好，耐熱性能良好。
(2)同時為解決熱再超溫、噴水量較大、機組熱效率偏低的問題．經過計算，減少熱再吊屏l屏，可降低再熱器二級噴水量，在爐膛對稱位置減少二級過吊屏l屏；在去掉的位置增加2屏水冷屏，以維持爐膛出口溫度：水冷屏采用20G材質．人口集箱通過連接管與雙面水冷壁下降管相接，出口集箱通過聯絡管與前墻水冷壁上集箱汽水引出管相接，引入汽包。減少的二級過吊屏為T行屏，通過改造連接管．由4組上行屏為3組下行屏供汽。4屏上行過熱器聯絡管分2組分別全部匯集到2個小集箱，然后從小集箱引出2組聯絡管（每組3根管）分別進入3屏下行過熱器。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
3、改造后的運行效果分析
濟三電廠鍋爐熱再吊屏改造后，在運行過程中取得了良好的效果．通過以上改造提高了熱再吊屏管的耐熱極限溫度：杜絕了熱再吊屏因變形和材質裂變爆管事故；減少了熱再、二級過受熱面積，實現了降低噴水量，提高機組熱效率的目的：爐內增加了水冷屏實現了爐內溫度的平衡；如溫度有所升高．還可采取碳化硅澆注材料以增加吊屏傳熱，去除部分防磨梁增強水冷壁傳熱：大大延長了鍋爐運行周期，使鍋爐安全運行周期由3年前的3個月提高到現在的6個月，降低了發電成本的同時，為公司贏得了可觀的經濟效益。
4、結論
經過改造后，電廠消除了鍋爐設備運行中存在的重大安全隱患，在將來的運行中杜絕非計停，為機組長周期安全穩定運行打下基礎．經濟與安全效益可觀。
1、改造前的運行狀況及原因分析
濟三電廠CFB鍋爐制約長期穩定運行的最大問題是熱再吊屏頻繁爆管問題。高溫再熱器設計為：材質TP304H，口徑耷57x5mm，布置在爐膛內設計6屏，每屏29根管鰭片結構。 經過近幾年的運行，熱再吊屏存有以下設備缺陷：彎曲嚴重：經常發生裂紋性爆管事故：運行中管壁經常超溫；檢修下作量大，為機組非計停主要岡素。雖然初期對局部受熱面進行了噴涂和用澆注料作保護層（防磨措施），但仍然緩解不了這些問題。通過近2年的檢修實踐，我們發現鍋爐熱再吊屏爆管主要集中在以下幾處：
1.1熱再吊屏嚴重變形處
爐膛熱再吊屏嚴重變形處管束是稀相區所有受熱面管束中磨損最為嚴重的部位。此處管子規格為+57x5mm。磨損最嚴重時會形成2mm左右的壁厚。造成這一現象的原岡是：由于熱再吊屏變形嚴重．突起的部分在迎風面改變了上升煙氣流的方向，使此部位與煙灰顆粒直接沖刷碰撞所致。如圖1所示、
1.2熱再吊屏換管焊口附近
進入2008年以來，我廠2t鍋爐熱再吊屏爆管位置基本出現在焊口附近。經過取樣檢驗分析得以下結論：
(1)再熱器管多處出現開裂．對接焊縫熔合線處沿管子周向出現裂紋．裂紋長度約占管予周長的1/4;在與管件相連接的縱向焊縫附近，沿管子周向開裂，周向長度為15.2mm，沿管子縱向長度10mm;管子外表面多處出現周向開裂。
(2)管子內表面多處可觀察到沿周向分布的裂紋，內表面可見較厚的氧化鐵皮。
(3)所有開裂處管子均未見明顯塑性變形，管徑未見脹粗．管壁沒有明顯減薄，斷口呈脆性斷裂狀態。
(4)對接焊縫內表面宏觀質量存在問題，焊瘤過大，可見內凹。
(5)對與管件相連的縱向焊縫、對接焊縫及非焊縫區域出現的宏觀裂紋處管段進行了金相分析，結果可觀察到沿奧氏體晶界分布的熱裂紋．在晶界和晶粒內部可觀察到大量夾雜物。
TP304H為奧氐體不銹鋼，導熱系數小線膨脹系數大，在自由狀態下焊接易產生焊接變形，它的焊接性能較差。．在400～550℃范圍內容易出現475C脆性（即：Fe -Cr合金在400~550℃長期加熱時，會產生一種特殊的脆性，其硬度顯著提高，沖擊韌性明顯下降，稱為475℃脆性）。在450—850℃范圍內易出現“碳化物析出造成晶間貧鉻”現象，（即：在奧氏體晶粒邊界處形成碳化鉻使此部位局部貧鉻，使晶界處含鉻量降低）。這種晶間腐蝕是奧氏體不銹鋼一種及其危險的破壞形式．它的特點是沿晶界丌始腐蝕，表面上看不容易發覺，但它使承壓管道焊接接頭的機械性能明顯降低，容易發生早期破壞。在實際焊接過程中經過測量發現，焊接接頭往往在400~550℃這個溫度區間停留時間較長，所以更容易導致管材焊接時焊口性能降低。焊口裂紋如圖2、3所示：
1.3熱再吊屏底部銷釘管處
我廠1#～、2*鍋爐熱再吊屏銷釘管處多次出現銷釘周圍有裂紋的現象，這些裂紋一般較難發現，只有打水壓時才能看到。較輕微時基本不影響鍋爐正常運行，但裂紋較大時造成漏氣嚴重，沖刷掉澆注料后直接吹壞相鄰吊屏，給鍋爐安全運行造成不便。經過分析仍然屬于管材特性問題。如圖4、5所示：
2、改造方案及結構特點
我廠經過調研．認為TP304H材質已不適用電廠熱再吊屏，根據哈爾濱鍋爐廠方面設計建議，鍋爐熱再吊屏改造方案設計為：
(1)更換爐內熱再吊屏IP304H材質為TP 347H，將原耐溫極限680℃提升至780℃，以增加機組安全運行性能，吊屏口徑、長度等維持不變。該材質具備較好的熱穩定性，材質在高溫使用條件下不發生脆性裂紋，焊接性能較好，耐熱性能良好。
(2)同時為解決熱再超溫、噴水量較大、機組熱效率偏低的問題．經過計算，減少熱再吊屏l屏，可降低再熱器二級噴水量，在爐膛對稱位置減少二級過吊屏l屏；在去掉的位置增加2屏水冷屏，以維持爐膛出口溫度：水冷屏采用20G材質．人口集箱通過連接管與雙面水冷壁下降管相接，出口集箱通過聯絡管與前墻水冷壁上集箱汽水引出管相接，引入汽包。減少的二級過吊屏為T行屏，通過改造連接管．由4組上行屏為3組下行屏供汽。4屏上行過熱器聯絡管分2組分別全部匯集到2個小集箱，然后從小集箱引出2組聯絡管（每組3根管）分別進入3屏下行過熱器。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
3、改造后的運行效果分析
濟三電廠鍋爐熱再吊屏改造后，在運行過程中取得了良好的效果．通過以上改造提高了熱再吊屏管的耐熱極限溫度：杜絕了熱再吊屏因變形和材質裂變爆管事故；減少了熱再、二級過受熱面積，實現了降低噴水量，提高機組熱效率的目的：爐內增加了水冷屏實現了爐內溫度的平衡；如溫度有所升高．還可采取碳化硅澆注材料以增加吊屏傳熱，去除部分防磨梁增強水冷壁傳熱：大大延長了鍋爐運行周期，使鍋爐安全運行周期由3年前的3個月提高到現在的6個月，降低了發電成本的同時，為公司贏得了可觀的經濟效益。
4、結論
經過改造后，電廠消除了鍋爐設備運行中存在的重大安全隱患，在將來的運行中杜絕非計停，為機組長周期安全穩定運行打下基礎．經濟與安全效益可觀。
