一、開裂原因分析
（一）高溫區第一管束區域溫度最高，煙管伸出量超標，接觸溫度過高，煙管端容易形成熱應力，產生熱疲勞裂紋。1．通過內部檢驗時發現，該臺鍋爐第一管束區域煙管伸出量大部分超過10mm，嚴重的達到12mm。根據《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》、GB/T165081996《鍋殼鍋爐受壓元件強度計算》及相關鍋爐的制造技術標準的要求。當管板與600c以上的煙氣接觸時，其煙管端口伸出焊縫的長度不應超過1.5mm，焊縫的外觀成型良好及焊腳高度尺寸要求達到一定的標準，且應采取相應措施消除煙管外壁與管孔的間隙。由該鍋爐圖樣得知，鍋爐煙管與管板連接為全焊接方式。焊縫要求為管壁厚度加3.5mm，煙管超出焊縫高度最大不得超過1.5mm。該鍋爐煙管壁厚為3mm。所以該鍋爐煙管伸出量，嚴重超出圖紙設計標準8mm的要求，這是產生管端口開裂的直接原因。2．由于管端伸出量過大，受熱比較嚴重，同時煙氣在管板處轉彎進入煙管，產生傳熱的尖角效應，煙管管端傳熱系數是管板其他部位的2—2.5倍。這種情況下管端得不到可靠的冷卻，在第一管束煙氣入口管末端部位最容易發生裂紋，煙管管端傳熱系數較其他部位大，加之管板上焊接接頭較密集，形成熱應力與拘束應力的疊加。因此容易造成過熱產生裂紋，進而延伸到管板上。
（二）煙管預脹時沒有達到要求。高溫區煙管在焊接前要求進行預脹以消除間隙。根據制造廠提供的資料，查閱該鍋爐煙管相關的預脹工藝記錄。以及根據現場割管情況來看，部分煙管預脹沒有達到要求，煙管壁與管板間存在間隙。煙管口在進行脹接、焊接等加工之后，一方面存在較高的殘余應力，另一方面又存在細小的縫隙。這些縫隙產生毛細作用，吸人一些爐水，在高溫之下被蒸發。這樣不斷吸入、蒸發，使水中游離的NaoH溶液殘存在縫隙之中，這種濃縮的溶液對其鄰近受高殘余應力的金屬產生堿腐蝕。并且腐蝕不斷向深處發展，裂紋也隨著向深處發展。由于裂紋尖端的集中應力很大，腐蝕又是大面積的陰極和小面積的陽極組合，腐蝕裂紋發展速度很快。隨著時間的推移，腐蝕裂紋引起裂紋擴張。腐蝕裂紋是晶間腐蝕，由內向外發展，外觀不易發現，沒有明顯塑性變形痕跡，且危險最大。所以管端處容易造成開裂，出現泄漏。
（三）該型號鍋爐結構形式超負荷能力差。DZL型鍋爐為臥式鏈條爐排水火管鍋爐，受熱面布置十分緊湊，整個鍋爐幾何尺寸較短，燃料在燃燒后經過較短的爐膛直接進燃盡室后，馬上轉入第一回程煙管，爐堂輻射受熱面積小，進入煙管前煙氣溫度高，鍋爐整體超負荷能力較差。加上該鍋爐使用單位出于成本考慮，相對鍋爐容易配置又較小，有時用汽量不夠，經常性使鍋爐處于一種超負荷運行狀態，導致鍋爐效率低下，各區域煙溫超出正常值，鍋爐經常正壓燃燒，增加鼓風量，煙氣流速增大，煙管溫度升高，這樣容易出現過熱現象，特別是第一回程煙管出現嚴重過熱。另外，煙氣進入煙管時分布不均勻，致使煙管端受熱不均勻等。管端在高溫情況下，從煙氣得到的熱量不能有效地傳給鍋內介質，以及管端不平造成溫差應力，高溫區煙管管端的裂紋的產生。
（四）鍋爐水垢所造成的危害。在內部檢驗時發現鍋爐大量結垢，左右集箱堆積水垢導致水循環不暢，鍋爐集箱、鍋筒壁結水垢1mm以上，后管板處的水垢厚達2mm。鍋爐結有水垢時，使鍋爐受熱面的傳熱性能變差，燃料燃燒所放出的熱量不能有效地傳遞到鍋水中，大量的熱量被煙氣帶走，造成排煙溫度增加，導致金屬管壁局部溫度大大升高。當溫度超過了金屬所能承受的允許溫度時，金屬因過熱而蠕變，強度降低。鍋水水質長期不達標，以及結垢嚴重，造成金屬過熱及金屬表面保護膜的破壞，形成垢下的汽水腐蝕。煙管與管板在焊接前預脹不好，留下的間隙在運行中積滿水垢與雜質，猶如隔熱屏阻礙傳熱，使煙管管端得不到充分冷卻，間接地增加了該處的熱應力。
二、處理方法
管端出現裂紋的管子必須更換，更換時管端伸出長度應控制在8mm以內，管端裂紋至管板的9根煙管更換新管，裂紋長度為23mm的3根煙管進行補焊處理。無裂紋的煙管中超過設計長度的煙管采用角向磨光機打磨至設計尺寸。更換煙管施工過程中對高溫區管孔進行坡口打磨，并在焊前進行先預脹，消除管子與管孔的間隙后，再進行焊接，并且嚴格控制管子伸出管端焊縫的長度。
三、預防措施
（一）鍋爐制造方面：鍋爐制造過程中，應嚴把管材質量關，發現有缺陷管材應及時更換；對煙管管材硬度進行嚴格控制；采用放大鏡對管端進行管端裂紋檢查；煙管和管板連接角焊縫焊前應進行預脹，防止應力集中；煙管和管板連接角焊縫盡量采用角焊縫自動焊機焊接；針對前后煙管的實際距離，對煙管長度進行修正；采用管口切割機對煙管伸出過長部分進行割除；管端盡量磨園。
（二）鍋爐使用方面：使用單位購買燃煤時，要做到購買含硫、含灰份少的煤種，減少硫對管壁的腐蝕和飛灰對管壁的磨損；加強鍋爐給水的管理，不符合水質標準的水不得進入鍋爐，在以后的運行中，要加強對鍋爐的運行管理及水質監督；司爐人員在鍋爐運行過程中要加強定期排污，減少水垢的生成，提高對水處理設備的操作水平，定期煮爐并清理鍋內的水垢水渣，特別是氧化鐵垢；為防止垢下腐蝕，在鍋內定期加入Na3p04、NaoH等藥品；加強水處理管理工作，采用相應的水處里方法，防止鍋爐結垢，對已結有水垢的鍋爐，水垢必須清除；加強鍋爐停爐保養工作，防止鍋爐腐蝕；對于原制造管端伸出超長的，可在管孔帶上加封一層耐火層進行保護，這樣既可防止管端裂紋，又可防止管板裂紋產生；建議用戶增加鍋爐參數，盡量減少鍋爐超負荷運行時間，同時使鍋爐效率又得以提高，富通新能源生產銷售的生物質顆粒燃料和木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料同時銷售。
相關生物質鍋爐顆粒機產品：
1、生物質蒸鍋
2、秸稈壓塊機
3、木屑顆粒機
