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無線核相器的原理

  1概況
隨著現(xiàn)代電站的不斷發(fā)展，電站鍋爐越來越更加龐大而復(fù)雜，任何一個(gè)零部件的損壞，特別是承壓部件的損壞都可能導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)。尤其是國產(chǎn)機(jī)組整體設(shè)計(jì)大部分是引進(jìn)技術(shù)，在設(shè)計(jì)上存在著技術(shù)上的領(lǐng)會(huì)不透，系統(tǒng)考慮不**等等原因，而在制造上要求上又不能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致運(yùn)行中的鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器（以下簡稱鍋爐四管）等部位漏泄約占鍋爐全部事故的40--60%，甚至達(dá)70%，因此減少鍋爐四管漏泄次數(shù)，降低鍋爐強(qiáng)迫停運(yùn)時(shí)間是提高鍋爐運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵因素。
鐵嶺發(fā)電廠一期工程4×300MW發(fā)電機(jī)組，發(fā)電鍋爐配哈爾濱鍋爐廠引進(jìn)美國CE公司**技術(shù)制造的亞臨界自然循環(huán)汽包爐，型號(hào)為HG-1021/18.2-YM4，鍋爐按CE公司傳統(tǒng)的單爐膛П型布置，燃燒器采用四角布置的擺動(dòng)式，假想切圓逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，切向燃燒。燃燒器可上下擺動(dòng)±30度。爐膛斷面尺寸為14048×11858mm。

2 四管漏泄情況統(tǒng)計(jì)分析
鐵嶺電廠4臺(tái)鍋爐自投入運(yùn)行以來，截止到2005年12月底的四管漏泄情況統(tǒng)計(jì)分析（含水壓滲漏）結(jié)果如下：
(1)按漏泄原因性質(zhì)分類
各類原因漏泄次數(shù)比例  表1
原因次數(shù) 比例
過熱 26 31.33%
原始缺陷 23 27.71%
磨損 4 4.82%
焊接缺陷 21 25.30%
吹灰器 8 9.64%
其它 1 1.20%
合計(jì) 83   1概況
隨著現(xiàn)代電站的不斷發(fā)展，電站鍋爐越來越更加龐大而復(fù)雜，任何一個(gè)零部件的損壞，特別是承壓部件的損壞都可能導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)。尤其是國產(chǎn)機(jī)組整體設(shè)計(jì)大部分是引進(jìn)技術(shù)，在設(shè)計(jì)上存在著技術(shù)上的領(lǐng)會(huì)不透，系統(tǒng)考慮不**等等原因，而在制造上要求上又不能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致運(yùn)行中的鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器（以下簡稱鍋爐四管）等部位漏泄約占鍋爐全部事故的40--60%，甚至達(dá)70%，因此減少鍋爐四管漏泄次數(shù)，降低鍋爐強(qiáng)迫停運(yùn)時(shí)間是提高鍋爐運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵因素。
鐵嶺發(fā)電廠一期工程4×300MW發(fā)電機(jī)組，發(fā)電鍋爐配哈爾濱鍋爐廠引進(jìn)美國CE公司**技術(shù)制造的亞臨界自然循環(huán)汽包爐，型號(hào)為HG-1021/18.2-YM4，鍋爐按CE公司傳統(tǒng)的單爐膛П型布置，燃燒器采用四角布置的擺動(dòng)式，假想切圓逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，切向燃燒。燃燒器可上下擺動(dòng)±30度。爐膛斷面尺寸為14048×11858mm。

2 四管漏泄情況統(tǒng)計(jì)分析
鐵嶺電廠4臺(tái)鍋爐自投入運(yùn)行以來，截止到2005年12月底的四管漏泄情況統(tǒng)計(jì)分析（含水壓滲漏）結(jié)果如下：
(1)按漏泄原因性質(zhì)分類
各類原因漏泄次數(shù)比例  表1
原因次數(shù) 比例
過熱 26 31.33%
原始缺陷 23 27.71%
磨損 4 4.82%
焊接缺陷 21 25.30%
吹灰器 8 9.64%
其它 1 1.20%
合計(jì) 83

3 漏泄原因分析
從上面統(tǒng)計(jì)中可以看出，過熱、原始缺陷、焊接質(zhì)量、磨損、吹灰器故障等是導(dǎo)致四管漏泄的原因，而過熱超溫、原始缺陷、焊接缺陷是導(dǎo)致四管漏泄的*主要原因。發(fā)生的部位集中在工質(zhì)溫度和金屬溫度*高的再熱器和過熱器上。
3.1 過熱超溫
從表1中可以看出共有26次由于管材過熱超溫造成的漏泄，占數(shù)的32.14%，過熱器和再熱器是工質(zhì)溫度和金屬溫度*高的部件，受熱面過熱超溫后，管材金屬溫度超過允許使用的極限溫度，發(fā)生內(nèi)部組織變化，降低了許用應(yīng)力，管子在內(nèi)壓力下產(chǎn)生塑性變形，*后導(dǎo)致爆破。
3.2 原始缺陷
    共有23次由于管材原始缺陷造成的漏泄，占總數(shù)的27.38%，由于各種原因，鋼鐵廠鋼管制造質(zhì)量不能得到完全保證，管材在制造時(shí)發(fā)生的缺陷與鋼鐵鍛壓、延時(shí)的缺陷，即氣泡、夾層、折疊、壁厚不均、退火**、晶粒度等加工誘發(fā)了其缺陷的發(fā)展。
3.3 焊接缺陷
從表1可以看出，由于焊接缺陷造成漏泄共有20次，僅后屏再熱器夾屏管下彎頭焊口熱影響區(qū)裂紋共發(fā)生4次（其中3次為運(yùn)行后的檢修焊口，另1次為制造焊口）。這是四管漏泄主要原因之一，鍋爐本體是由焊接安裝在一起的，受熱面的每一根管子都有很多焊口，整臺(tái)鍋爐四管焊口近7萬余道，受熱面是承受高溫、高壓設(shè)備，因此焊接質(zhì)量對(duì)鍋爐**經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重大的影響，焊口漏泄和結(jié)構(gòu)應(yīng)力、坡口形式、焊接材料、焊接參數(shù)、熱處理工藝和焊工技術(shù)水平有關(guān)。

4 趨勢(shì)及預(yù)防
從1993年—2005年，我廠受熱面漏泄次數(shù)的整體趨勢(shì)是逐步下降的。首先，鐵嶺電廠自96年開始針對(duì)受熱面因?yàn)楣茏友趸?、變形、膨脹受阻等情況而頻繁發(fā)生四管漏泄等問題，對(duì)受熱面逐步采取提高材質(zhì)改造措施，取得非常好的成效。其次，逐步提高了運(yùn)行水平，嚴(yán)格控制受熱面溫度，避免過熱超溫,同時(shí)對(duì)燃燒器上部反切風(fēng)噴口及防止結(jié)焦采取預(yù)防措施。第三，廠部制定了積極的受熱面檢查的考核和獎(jiǎng)勵(lì)制度，獎(jiǎng)罰分明，既加強(qiáng)了檢修工作的責(zé)任心，又調(diào)動(dòng)了積極性。使鍋爐四管漏泄明顯得到了控制，穩(wěn)定了機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)行。
4.1 過熱超溫
從1993年—2005年，我廠受熱面由于過熱引起漏泄的整體趨勢(shì)是逐步下降的。我廠對(duì)受熱面進(jìn)行了提高材質(zhì)的改造，主要是高溫再熱器和過熱器。提高受熱面材料等級(jí)，是行之有效的預(yù)防措施。另外，還要加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行水平，在運(yùn)行中加強(qiáng)燃燒擺動(dòng)調(diào)節(jié)，防止?fàn)t內(nèi)火焰偏斜，水冷壁結(jié)渣、爐膛出口溫度偏高、過熱器和再熱器積灰，加強(qiáng)水、汽化學(xué)監(jiān)督，避免受熱面內(nèi)的結(jié)垢，在結(jié)構(gòu)上避免吸熱和流量不均，在檢修中避免出現(xiàn)錯(cuò)用鋼材和焊接材料及異物堵管。
4.2 原始缺陷
從1993年—2005年，我廠受熱面由于原始缺陷引起漏泄的整體趨勢(shì)是不確定的。原始缺陷的產(chǎn)生是由多種因素造成的，在制造安裝時(shí)埋下隱患，具有不可預(yù)知性和不確定性，屬于歷史**問題，隨著鍋爐運(yùn)行小時(shí)數(shù)的不斷增加可能會(huì)逐漸凸顯出來。但是通過對(duì)受熱面進(jìn)行**、細(xì)致的檢查，能夠盡量避免或減少因?yàn)樵既毕荻斐傻穆┬?。這從鍋爐分廠近幾年大修全優(yōu)可以體現(xiàn)出來。
4.3 焊接缺陷
    從1993年—2005年，我廠受熱面由于焊接缺陷引起漏泄的整體趨勢(shì)是逐步下降的。為防止由于焊接缺陷引起受熱面漏泄事情的發(fā)生，繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)焊工的培訓(xùn)力度，改善焊接工藝，讓每名焊工都詳細(xì)了解缺陷性質(zhì)，發(fā)生的部位、方向、尺寸、材料，然后進(jìn)行判斷分析，包括母材質(zhì)量、熱影響區(qū)、焊縫金屬、接頭形狀、焊接條件、有無消除應(yīng)力，加強(qiáng)各道工序的質(zhì)量檢驗(yàn)。
4.4  磨損及吹灰器故障
    從表1中可以看出，從1993年—2005年，我廠受熱面由于磨損引起漏泄共4次。為了防止在形成煙氣走廊地帶的彎頭及邊排管磨損，加裝護(hù)瓦和刷涂防磨料，效果明顯。在平時(shí)大、小修和停爐臨檢時(shí)，及時(shí)對(duì)煙氣走廊等易磨損部位進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷馬上處理，基本能夠解決磨損引起漏泄的問題。
    從1993年—2005年，我廠受熱面由于吹灰器故障引起漏泄共2次。2005年3月8日1號(hào)爐水冷壁爆管和2005年4月25日1號(hào)爐水冷壁爆管的原因就是吹灰器發(fā)生故障，伸縮不到位，旋轉(zhuǎn)不到位，造成對(duì)水冷壁定點(diǎn)直吹而爆管。同時(shí)，對(duì)其他吹灰器附近水冷壁管進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，多處吹灰器將臨近的水冷壁管吹薄，*薄處為3.6mm（水冷壁管為Ø63.5×8mm）。這說明因?yàn)榇祷移靼l(fā)生故障而引起受熱面漏泄已經(jīng)是目前的突出問題。

5 鍋爐工況的分析
減少和防止四管漏泄要從備件的加工工藝、運(yùn)行操作和檢修工藝三個(gè)*基本方面入手，堅(jiān)持預(yù)防為主，****的方針。組織由鍋爐檢修、鍋爐運(yùn)行、熱工、電氣、化學(xué)、金屬和熱力試驗(yàn)人員組成的攻關(guān)小組，集思廣益，做好基礎(chǔ)工作，查找問題，分析原因，提出合理的措施，開展長期、經(jīng)常性的防止受熱面漏泄的工作。2000年鐵嶺電廠與哈爾濱鍋爐廠研究所合作在#2爐上進(jìn)行了較為**的工業(yè)性試驗(yàn)。無線核相器
5.1 穩(wěn)定工況試驗(yàn)
(1)熱力參數(shù)比較
在不同負(fù)荷下鍋爐熱力參數(shù)試驗(yàn)值與設(shè)計(jì)值的比較。機(jī)組出力和熱力參數(shù)都可達(dá)到設(shè)計(jì)值，但也存在著以下一些問題：
 主蒸汽壓力偏低，再熱蒸汽壓力偏高
在100%ECR負(fù)荷下，主汽壓力偏低0.5MPa，隨著負(fù)荷的降低，差值見效，在50%ECR下，試驗(yàn)值稍高于設(shè)計(jì)值。再熱蒸汽壓力在高負(fù)荷下偏高0.3MPa，在低負(fù)荷下偏高更多。
 高缸排汽壓力和溫度偏高
在100%負(fù)荷下，高缸排汽壓力偏高0.5MPa，排汽溫度偏高13.6℃，隨著負(fù)荷的降低，壓力偏高的幅度略有減小，而溫度偏高的幅度明顯增大，在50%ECR下，達(dá)到57.7℃。
 排煙溫度偏高
在100%負(fù)荷下，排煙溫度偏高17.2℃，隨著負(fù)荷的降低，偏高幅度增大，在50%ECR下，達(dá)到41.4℃。
 風(fēng)量控制偏大
在100%負(fù)荷下，煙氣中氧量偏高1.8%，在低負(fù)荷下偏大更多，在50%ECR下，過剩空氣系數(shù)達(dá)到了1.72。
此外，氣輪機(jī)背壓高，特別在夏季，這意味著發(fā)出相同的功率，需要更多的進(jìn)汽量。這些問題的存在對(duì)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性都不利。無線核相器
 過熱器焓增
過熱器總焓增在50%，70%，100%ECR工況下，比設(shè)計(jì)值分別高出14.7%，9.8%，16.2%，但隨著符合變化的趨勢(shì)與設(shè)計(jì)值是一致的。焓增超出設(shè)計(jì)值的主要原因是火焰中心偏高，導(dǎo)致分隔屏和后屏過熱器吸熱量增加，末級(jí)過熱器吸熱量相對(duì)減少。在低負(fù)荷下風(fēng)量偏大的因素起主導(dǎo)作用，末級(jí)過熱器的吸熱相對(duì)增大。
 再熱汽焓增
除再熱器總焓增在100%ECR工況下比設(shè)計(jì)值高出13.5%外，在50%，70%ECR工況下，比設(shè)計(jì)值低10%和1%。由于高缸排汽溫度偏高（在5.%ECR高出設(shè)計(jì)值近50℃），為維持再熱蒸汽出口溫度，只能增加噴水量以降低再熱氣系統(tǒng)的入口溫度，同時(shí)風(fēng)量又偏大，致使再熱氣系統(tǒng)的各段吸熱量分配發(fā)生變化。墻再和屏再焓增的變化趨勢(shì)呈對(duì)流特性，與設(shè)計(jì)相反，末再的對(duì)流特性更強(qiáng)。
(2)爐內(nèi)壁溫
爐內(nèi)壁溫隨負(fù)荷的變化。從爐內(nèi)壁溫曲線上可以看出，爐內(nèi)壁溫隨著負(fù)荷的增加而增加，同時(shí)總體壁溫水平偏高。處于水平煙道右側(cè)和入口在三通渦流區(qū)中的屏再B5管壁溫水平*高，這是熱偏差與水利偏差相疊加的結(jié)果，實(shí)際運(yùn)行證明了這一點(diǎn)，該管在管材提**次前常發(fā)生爆管。爐內(nèi)壁溫測點(diǎn)采用金屬噴涂法安裝熱電偶，測量值是正誤差，曾做過標(biāo)定，試驗(yàn)值偏高10℃——15℃。
熱偏差
(3)爐內(nèi)煙風(fēng)流動(dòng)場分析比較
屏再出口沿爐寬方向的氣流分布。右側(cè)氣流速度明顯高于左側(cè)氣流速度，右側(cè)*高達(dá)到11~12m/s，左側(cè)為2~3m/s，右高左低的趨勢(shì)與西安交大空模實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。左側(cè)在5~6屏區(qū)域有一峰值，右側(cè)在26~27屏區(qū)域*高。從冷態(tài)流速的分布中可以得出結(jié)論，四角切圓燃燒方式在水平煙道內(nèi)存在著較大的流速偏差。帶來如下幾種情況：
 煙溫偏差
從不同負(fù)荷下的屏再出口煙溫分布來看，兩側(cè)煙溫的偏差不大，不超過70℃。隨著負(fù)荷的聲高，出口煙溫逐漸升高，兩側(cè)偏差則越來越小。沿眼到的寬度方向，煙溫總體呈現(xiàn)“W”形分布。
從氣流偏差和煙溫偏差的分析中可以得出，水平煙道的兩側(cè)熱偏差，氣流偏差是主要影響因素。
 屏間偏差，管間偏差
    在過熱器和再熱器中，所謂的熱偏差，即是偏差管的焓增與平均焓增的比值。壁溫計(jì)算中，工質(zhì)側(cè)和煙氣側(cè)的熱偏差系數(shù)。各級(jí)受熱面的管間偏差和屏間偏差都高于壁溫計(jì)算選取值。處于水平煙道入口的后平過熱器的屏間偏差*大，因?yàn)檫@里沿爐寬方向上的熱偏差*大。管間偏差以末級(jí)再熱器*大。
5.2不穩(wěn)定工況
(1)冷態(tài)啟動(dòng)
為冷態(tài)啟動(dòng)過程中，爐膛出口煙溫及過熱器、再熱器的壁溫變化曲線。在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、升速、并網(wǎng)階段，爐膛出口煙溫均不超過538℃，爐內(nèi)壁溫不超過450℃，證明再熱器在關(guān)旁路氣輪機(jī)掛閘后的“干燒”狀態(tài)下是**的。投一臺(tái)磨，煙溫迅速上升，過熱器和再熱器壁溫亦隨之升高。
 定壓升降負(fù)荷
在定壓升降負(fù)荷過程中分隔屏和低過的壁溫變化曲線。定壓升降負(fù)荷時(shí)，過熱器和再熱器壁溫波動(dòng)幅度較小，且均在報(bào)警值以下。以分隔屏和低過壁溫為例，負(fù)荷從280MW降到240MW，再升回到280MW時(shí)，整個(gè)降升過程分隔屏和低過壁溫的平均值為448℃和438℃，*高溫度452℃和450℃，整個(gè)過程壁溫是**的。
&#6無線核相器1548; 滑壓升降負(fù)荷
壓升降負(fù)荷過程中分隔屏和低過的壁溫變化曲線。在滑壓過程中，主汽壓力隨符合的變化而變化。當(dāng)氣壓降低時(shí)，汽化潛熱增加，產(chǎn)氣量減少，而熱負(fù)荷的減小相對(duì)緩慢，故不僅過熱器并且再熱器亦有壁溫升高現(xiàn)象。致使再熱器的幅度較小。仍以分隔屏和低過為例。在滑降過程中，壁溫逐漸升高，但均在報(bào)警值以下。在滑升初期較易超溫，幅度為25℃~30℃，時(shí)間約持續(xù)15—20分鐘。這是由于滑升初期，燃料量增加，煙溫和煙氣量較快發(fā)生變化，而過熱器內(nèi)工質(zhì)流量的變化有一延遲過程，在這段時(shí)間差內(nèi)，壁溫容易超溫。所以在滑升初期，要降低燃料量的增加速度。
 停高加
    給水溫度的降低使省煤器和水冷壁吸熱量增加，需投入更多的燃料，極易造成過熱器、再熱器超溫。本次試驗(yàn)負(fù)荷在250MW時(shí)，各級(jí)受熱面的壁溫在報(bào)警值以下。在280MW負(fù)荷下停高加時(shí)，過熱器超溫嚴(yán)重，只能降負(fù)荷試驗(yàn)。因此在停高加時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制運(yùn)行工況，適當(dāng)降負(fù)荷。
無線核相器
6 四管爆管原因分析
6.1切園燃燒方式的固有特點(diǎn)
四角切園燃燒方式所造成的爐膛出口和水平煙道內(nèi)的兩側(cè)熱偏差問題，是切園燃燒方式的固有特點(diǎn)。由于爐膛出口氣流參與旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度的影無線核相器響，使得位于爐膛上部的輻射受熱面（分隔屏、后屏過和壁再）工質(zhì)溫度呈現(xiàn)左高右低的特性，而位于水平煙道中的屏再、末再、末過及低過的工質(zhì)溫度的分布特性為左低右高。由于偏差管壁溫長期超過材料的極限使用溫度而引起蠕變破壞爆管。并且這種問題多發(fā)生于屏式再熱器及末級(jí)再熱器熱負(fù)荷較高的下完頭向火面上。
6.2煙道高度方向熱偏差增大
由于末級(jí)再熱器布置在水平煙道上半部，造成下半部煙氣短路，不僅增大了沿水平煙道高度方向上的熱偏差，也使末級(jí)過熱器入口煙溫增高。
6.3 三通渦流區(qū)的影響
300MW鍋爐受熱面入口集箱的引入管，采用連T型三通，在三通附近的集箱中存在著二次渦流，使得集箱中的靜壓分布在徑向和軸向上都發(fā)生了顯著的變化。同時(shí)渦流影響區(qū)中的支管入口阻力也發(fā)生了很大的變化，結(jié)果就造成了該區(qū)域管組中的流量分配極不均勻，使得某些支管中的流量嚴(yán)重偏小，若該區(qū)域熱負(fù)荷亦較大，極易導(dǎo)致管壁溫度超過許用溫度而發(fā)生爆管。
6.4 不穩(wěn)定工況下的瞬時(shí)超溫
無線核相器不穩(wěn)定工況下的瞬時(shí)超溫，只要超溫幅度不大，也不會(huì)對(duì)運(yùn)行造成大的危害。
6.5 鋼102的性能問題
鋼102（12Cr2MoWVTiB）是我國在60年代研制的鋼種。該鋼材屬珠光體型的耐熱鋼，具有良好的組織穩(wěn)定性和熱強(qiáng)性，抗氧化性和工業(yè)性能均較優(yōu)良，可以用于工作溫度在600~620℃的鍋爐受壓部件。
在300MW鍋爐中，管子計(jì)算壁溫在600℃左右的部分過熱器受熱面及再熱器受熱面，設(shè)計(jì)采用了鋼102材料。運(yùn)行中300MW鍋爐的過熱器、再熱器受熱面在高熱負(fù)荷區(qū)域的102鋼管普遍發(fā)生爆管事故，宏觀檢查均發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重的表面氧化，實(shí)際情況說明，鋼102材料的高溫抗氧化性較差，不宜用于600℃的工作溫度。

7 超無線核相器溫的改進(jìn)措施
通過不斷的技術(shù)改進(jìn)，取得了良好的運(yùn)行業(yè)績，出力和參數(shù)都能達(dá)到設(shè)計(jì)值。機(jī)組投運(yùn)初期暴露出來的主要問題是四管嚴(yán)重漏泄和運(yùn)行中出現(xiàn)大量結(jié)焦等不穩(wěn)定因素，在治理鍋爐四管泄漏問題上，鐵嶺發(fā)電廠從幾個(gè)方面投入了技術(shù)和資金，使設(shè)備能夠達(dá)到設(shè)計(jì)能力，在東北地區(qū)發(fā)揮了主力機(jī)組的作用。
7.1 頂部反切風(fēng)
鑒于沿爐寬度方向上的熱偏差是引起受熱面超溫爆管的主要原因，2000年#3機(jī)大修中啟動(dòng)將鍋爐的頂部風(fēng)和上一層輔助風(fēng)噴口反切16°角的技術(shù)措施]，型式為同心圓，期望通過反切來削弱旋流強(qiáng)度，消除或減輕爐膛出口及水平眼到中煙氣流場的偏置。頂部風(fēng)改成反切型式證明，它對(duì)降低水平煙道中的熱偏差有顯著效果，鍋爐水平煙道兩側(cè)煙風(fēng)溫差從45--75℃減少到15--35℃。以減少鍋爐運(yùn)行中產(chǎn)生熱偏差造成的局部超溫，并且使動(dòng)力場偏差得到調(diào)節(jié)。
7.2 受熱面材料升級(jí)
利用電除塵改造機(jī)會(huì)對(duì)后屏、末級(jí)再熱器采用0Cr18Ni10Ti不銹鋼取代鋼102、12Cr1MoV珠光體型耐熱鋼，提高了受熱面耐高溫檔次，奧氏體不銹鋼的抗氧化溫度為704℃，比鋼102及12Cr1MoV的610℃、580℃高出許多。實(shí)踐證明：采用材料升級(jí)的方法來避免過熱器、再熱器受熱面爆管是切實(shí)有效的改進(jìn)措施。
7.3  恢復(fù)燃燒器的擺動(dòng)功能  1概況
隨著現(xiàn)代電站的不斷發(fā)展，電站鍋爐越來越更加龐大而復(fù)雜，任何一個(gè)零部件的損壞，特別是承壓部件的損壞都可能導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)。尤其是國產(chǎn)機(jī)組整體設(shè)計(jì)大部分是引進(jìn)技術(shù)，在設(shè)計(jì)上存在著技術(shù)上的領(lǐng)會(huì)不透，系統(tǒng)考慮不**等等原因，而在制造上要求上又不能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致運(yùn)行中的鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器（以下簡稱鍋爐四管）等部位漏泄約占鍋爐全部事故的40--60%，甚至達(dá)70%，因此減少鍋爐四管漏泄次數(shù)，降低鍋爐強(qiáng)迫停運(yùn)時(shí)間是提高鍋爐運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵因素。
鐵嶺發(fā)電廠一期工程4×300MW發(fā)電機(jī)組，發(fā)電鍋爐配哈爾濱鍋爐廠引進(jìn)美國CE公司**技術(shù)制造的亞臨界自然循環(huán)汽包爐，型號(hào)為HG-1021/18.2-YM4，鍋爐按CE公司傳統(tǒng)的單爐膛П型布置，燃燒器采用四角布置的擺動(dòng)式，假想切圓逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，切向燃燒。燃燒器可上下擺動(dòng)±30度。爐膛斷面尺寸為14048×11858mm。

2 四管漏泄情況統(tǒng)計(jì)分析
鐵嶺電廠4臺(tái)鍋爐自投入運(yùn)行以來，截止到2005年12月底的四管漏泄情況統(tǒng)計(jì)分析（含水壓滲漏）結(jié)果如下：
(1)按漏泄原因性質(zhì)分類
各類原因漏泄次數(shù)比例  表1
原因次數(shù) 比例
過熱 26 31.33%
原始缺陷 23 27.71%
磨損 4 4.82%
焊無線核相器接缺陷 21 25.30%
吹灰器 8 9.64%
其它 1 1.20%無線核相器
合計(jì) 83

3 漏泄原因分析
從上面統(tǒng)計(jì)中可以看出，過熱、原始缺陷、焊接質(zhì)量、磨損、吹灰器故障等是導(dǎo)致四管漏泄的原因，而過熱超溫、原始缺陷、焊接缺陷是導(dǎo)致四管漏泄的*主要原因。發(fā)生的部位集中在工質(zhì)溫度和金屬溫度*高的再熱器和過熱器上。
3.1 過熱超溫
從表1中可以看出共有26次由于管材過熱超溫造成的漏泄，占數(shù)的32.14%，過熱器和再熱器是工質(zhì)溫度和金屬溫度*高的部件，受熱面過熱超溫后，管材金屬溫度超過允許使用的極限溫度，發(fā)生內(nèi)部組織變化，降低了許用應(yīng)力，管子在內(nèi)壓力下產(chǎn)生塑性變形，*后導(dǎo)致爆破。
3.2 原始無線核相器缺陷
    共有2無線核相器3次由于管材原始缺陷造成的漏泄，占總數(shù)的27.38%，由于各種原因，鋼鐵廠鋼管制造質(zhì)量不能得到完全保證，管材在制造時(shí)發(fā)生的缺陷與鋼鐵鍛壓、延時(shí)的缺陷，即氣泡、夾層、折疊、壁厚不均、退火**、晶粒度等加工誘發(fā)了其缺陷的發(fā)展。
3.3 焊接缺陷
從表1可以看出，由于焊接缺陷造成漏泄共有20次，僅后屏再熱器夾屏管下彎頭焊口熱影響區(qū)裂紋共發(fā)生4次（其中3次為運(yùn)行后的檢修焊口，另1次為制造焊口）。這是四管漏泄主要原因之一，鍋爐本體是由焊接安裝在一起的，受熱面的每一根管子都有很多焊口，整臺(tái)鍋爐四管焊口近7萬余道，受熱面是承受高溫、高壓設(shè)備，因此焊接質(zhì)量對(duì)鍋爐**經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重大的影響，焊口漏泄和結(jié)構(gòu)應(yīng)力、坡口形式、焊接材料、焊接參數(shù)、熱處理工藝和焊工技術(shù)水平有關(guān)。
無線核相器
4 趨勢(shì)及預(yù)防
從1993年—2005年，我廠受熱面漏泄次數(shù)的整體趨勢(shì)是逐步下降的。首先，鐵嶺電廠自96年開始針對(duì)受熱面因?yàn)楣茏友趸?、變形、膨脹受無線核相器阻等情況而頻繁發(fā)生四管漏泄等問題，對(duì)受熱面逐步采取提高材質(zhì)改造措施，取得非常好的成效。其次，逐步提高了運(yùn)行水平，嚴(yán)格控制受熱面溫度，避免過熱超溫,同時(shí)對(duì)燃燒器上部反切風(fēng)噴口及防止結(jié)焦采取預(yù)防措施。第三，廠部制定了積極的受熱面檢查的考核和獎(jiǎng)勵(lì)制度，獎(jiǎng)罰分明，既加強(qiáng)了檢修工作的責(zé)任心，又調(diào)動(dòng)了積極性。使鍋爐四管漏泄明顯得到了控制，穩(wěn)定了機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)行。
4.1 過熱超溫
從1993年—2005年，我廠受熱面由于過熱引起漏泄的整體趨勢(shì)是逐步下降的。我廠對(duì)受熱面進(jìn)行了提高材質(zhì)的改造，主要是高溫再熱器和過熱器。提高受熱面材料等級(jí)，是行之有效的預(yù)防措施。另外，還要加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行水平，在運(yùn)行中加強(qiáng)燃燒擺動(dòng)調(diào)節(jié)，防止?fàn)t內(nèi)火焰無線核相器偏斜，水冷壁結(jié)渣、爐膛出口溫度偏高、過熱器和再熱器積灰，加強(qiáng)水、汽化學(xué)監(jiān)督，避免受熱面內(nèi)的結(jié)垢，在結(jié)構(gòu)上避免吸熱和流量不均，在檢修中避免出現(xiàn)錯(cuò)用鋼材和焊接材料及異物堵管。
4.2 原始缺陷
從1993年—2005年，我廠受熱面由于原始缺陷引起漏泄的整體趨勢(shì)是不確定的。原始缺陷的產(chǎn)生是由多種因素造成的，在制造安裝時(shí)埋下隱患無線核相器，具有不可預(yù)知性和不確定性，屬于歷史**問題，隨著鍋爐運(yùn)行小時(shí)數(shù)的不斷增加可能會(huì)逐漸凸顯出來。但是通過對(duì)受熱面進(jìn)行**、細(xì)致的檢查，能夠盡量避免或減少因?yàn)樵既毕荻斐傻穆┬埂＿@從鍋爐分廠近幾年大修全優(yōu)可以體現(xiàn)出來。
4.3 焊接缺陷
    從1993年—2005年，我廠受熱面由于焊接缺陷引起漏泄的整體趨勢(shì)是逐步下降的。為防止由于焊接缺陷引起受熱面漏泄事情的發(fā)生，繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)焊工的培訓(xùn)力度，改善焊接工藝，讓每名焊工都詳細(xì)了解缺陷性質(zhì)，發(fā)生的部位、方向、尺寸、材料，然后進(jìn)行判斷分析，包括母材質(zhì)量、熱影響區(qū)、焊縫金屬、接頭形狀、焊接條件、有無消除應(yīng)力，加強(qiáng)各道工序的質(zhì)量檢驗(yàn)。
4.4  磨損及吹灰器故障
    從表1中可以看出，從1993年—2005年，我廠受熱面由于磨損引起漏泄共4次。為了防止在形成煙氣走廊地帶的彎頭及邊排管磨損，加裝無線核相器護(hù)瓦和刷涂防磨料，效果明顯。在平時(shí)大、小修和停爐臨檢時(shí)，及時(shí)對(duì)煙氣走廊等易磨損部位進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷馬上處理，基本能夠解決磨損引起漏泄的問題。
    從1993年—2005年，我廠受熱面由于吹灰器故障引起漏泄共2次。2005年3月8日1號(hào)爐水冷壁爆管和2005年4月25日1號(hào)爐水冷壁爆管的原因就是吹灰器發(fā)生故障，伸縮不到位，旋轉(zhuǎn)不到位，造成對(duì)水冷壁定點(diǎn)直吹而爆管。同時(shí)，對(duì)其他吹灰器附近水冷壁管進(jìn)行檢查發(fā)無線核相器現(xiàn)，多處吹灰器將臨近的水冷壁管吹薄，*薄處為3.6mm（水冷壁管為Ø63.5×8mm）。這說明因?yàn)榇祷移靼l(fā)生故障而引起受熱面漏泄已經(jīng)是目前的突出問題。

5 鍋爐工況的分析
減少和防止四管漏泄要從備件的加工工藝、運(yùn)行操作和檢修工藝三個(gè)*基本方面入手，堅(jiān)持預(yù)防為主，****的方針。組織由鍋爐檢修、鍋爐運(yùn)行、熱工、電氣、化學(xué)、金屬和熱力試驗(yàn)人員組成的攻關(guān)小組，集思廣益，做好基礎(chǔ)工作，查找問題，分析原因，提出合理的措施，開展長期、經(jīng)常性的防止受熱面漏泄的工作。2000年鐵嶺電廠與哈爾濱鍋爐廠研究所合作在#2爐上進(jìn)行了較為**的工業(yè)性試驗(yàn)。
5.1 穩(wěn)定工況試驗(yàn)
(1)熱力參數(shù)比較
在不同負(fù)荷下鍋爐熱力參數(shù)試驗(yàn)值與設(shè)計(jì)值的比較。機(jī)組出力和熱力參數(shù)都可達(dá)到設(shè)計(jì)值，但也存在著以下一些問題：
 主蒸汽壓力偏低，再熱蒸汽壓力偏高
在100%ECR負(fù)荷下，主汽壓力偏低0.5MPa，隨著負(fù)荷的降低，差值見效，在50%ECR下，試驗(yàn)值稍高于設(shè)計(jì)值。再熱蒸汽壓力在高負(fù)荷下偏高0.3MPa，在低負(fù)荷下偏高更多。
 高缸排汽壓力和溫度偏高
在100%負(fù)荷下，高缸排汽壓力偏高0.5MPa，排汽溫度偏高13.6℃，隨著負(fù)荷的降低，壓力偏高的幅度略有減小，而溫度偏高的幅度明顯增大，在50%ECR下，達(dá)到57.7℃。
 排煙溫度偏高
在100%負(fù)荷下，排煙溫度偏高17.2℃，隨著負(fù)荷的降低，偏高幅度增大，在50%ECR下，達(dá)到41.4℃。
&#615無線核相器48; 風(fēng)量控制偏大
在100%負(fù)荷下，煙氣中氧量偏高1.8%，在低負(fù)荷下偏大更多，在50%ECR下，過?？諝庀禂?shù)達(dá)到了1.72。
此外，氣輪機(jī)背壓高，特別在夏季，這意味著發(fā)出相同的功率，需要更多的進(jìn)汽量。這些問題的存在對(duì)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性都不利。
 過熱器焓增
過熱器總焓增在50%，70%，100%ECR工況下，比設(shè)計(jì)值分別高出14.7%，9.8%，16.2%，但隨著符合變化的趨勢(shì)與設(shè)計(jì)值是一致的。焓增超出設(shè)計(jì)值的主要原因是火焰中無線核相器心偏高，導(dǎo)致分隔屏和后屏過熱器吸熱量增加，末級(jí)過熱器吸熱量相對(duì)減少。在低負(fù)荷下風(fēng)量偏大的因素起主導(dǎo)作用，末級(jí)過熱器的吸熱相對(duì)增大。
 再熱汽焓增
除再熱器總焓增在100%ECR工況下比設(shè)計(jì)值高出13.5%外，在50%，70%ECR工況下，比設(shè)計(jì)值低10%和1%。由于高缸排汽溫度偏高（在5.%ECR高出設(shè)計(jì)值近50℃），為維持再熱蒸汽出口溫度，只能增加噴水量以降低再熱氣系統(tǒng)的入口溫度，同時(shí)風(fēng)量又偏大，致使再熱氣系統(tǒng)的各段吸熱量分配發(fā)生變化。墻再和屏再焓增的變化趨勢(shì)呈對(duì)流特性，與設(shè)計(jì)相反，末再的對(duì)流特性更強(qiáng)。
(2)爐內(nèi)壁溫
爐內(nèi)壁溫隨負(fù)荷的變化。從爐內(nèi)壁溫曲線上可以看出，爐內(nèi)壁溫隨著負(fù)荷的增加而增加，同時(shí)總體壁溫水平偏高。處于水平煙道右側(cè)和入口在三通渦流區(qū)中的屏再B5管壁無線核相器溫水平*高，這是熱偏差與水利偏差相疊加的結(jié)果，實(shí)際運(yùn)行證明了這一點(diǎn)，該管在管材提**次前常發(fā)生爆管。爐內(nèi)壁溫測點(diǎn)采用金屬噴涂法安裝熱電偶，測量值是正誤差，曾做過標(biāo)定，試驗(yàn)值偏高10℃——15℃。
熱偏差
(3)爐內(nèi)煙風(fēng)流動(dòng)場分析比較
屏再出口沿爐寬方向的氣流分布。右側(cè)氣流速度明顯高于左側(cè)氣流速度，右側(cè)*高達(dá)到11~12m/s，左側(cè)為2~3m/s，右高左低的趨勢(shì)與西安交大空模實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。左無線核相器側(cè)在5~6屏區(qū)域有一峰值，右側(cè)在26~27屏區(qū)域*高。從冷態(tài)流速的分布中可以得出結(jié)論，四角切圓燃燒方式在水平煙道內(nèi)存在著較大的流速偏差。帶來如下幾種情況：
 煙溫偏差
從不同負(fù)荷下的屏再出口煙溫分布來看，兩側(cè)煙溫的偏差不大，不超過70℃。隨著負(fù)荷的聲高，出口煙溫逐漸升高，兩側(cè)偏差則越來越小。沿眼到的寬度方向，煙溫總體呈現(xiàn)“W”形分布。
從氣流偏差和煙溫偏差的分析中可以得出，水平煙道的兩側(cè)熱偏差，氣流偏差是主要影響因素。
 屏間偏差，管間偏差無線核相無線核相器器
    在過熱器和再熱器中，所謂的熱偏差，即是偏差管的焓增與平均焓增的比值。壁溫計(jì)算中，工質(zhì)側(cè)和煙氣側(cè)的熱偏差系數(shù)。各級(jí)受熱面的管間偏差和屏間偏差都高于壁溫計(jì)算選取值。處于水平煙道入口的后平過熱器的屏間偏差*大，因?yàn)檫@里沿爐寬方向上的熱偏差*大。管間偏差以末級(jí)再熱器*大。
5.2不穩(wěn)定工況
(1)冷態(tài)啟動(dòng)
為冷態(tài)啟動(dòng)過程中，爐膛出口煙溫及過熱器、再熱器的壁溫變化曲線。在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、升速、并網(wǎng)階段，爐膛出口煙溫均不超過538℃，爐內(nèi)壁溫不超過450℃，證明再熱器在關(guān)旁路氣輪機(jī)掛閘后的“干燒”狀態(tài)下是**的。投一臺(tái)磨，煙溫迅速上升，過熱器和再熱器壁溫亦隨之升高。
 定壓升降負(fù)荷
在定壓升降負(fù)荷過程中分隔屏和低過的壁溫變無線核相器化曲線。定壓升降負(fù)荷時(shí)，過熱器和再熱器壁溫波動(dòng)幅度較小，且均在報(bào)警值以下。以分隔屏和低過壁溫為例，負(fù)荷從280MW降到240MW，再升回到280MW時(shí)，整個(gè)降升過程分隔屏和低過壁溫的平均值為448℃和438℃，*高溫度452℃和450℃，整個(gè)過程壁溫是**的。
 滑壓升降負(fù)荷
壓升降負(fù)荷過程中分隔屏和低過的壁溫變化曲線。在滑壓過程中，主汽壓力隨符合的變化而變化。當(dāng)氣壓降低時(shí)，汽化潛熱增加，產(chǎn)氣量減少，而熱負(fù)荷的減小相對(duì)緩慢，故不僅過熱器并且再熱器亦有壁溫升高現(xiàn)象。致使再熱器的幅度較小。仍以分隔屏和低過為例。在滑降過程中，壁溫逐漸升高，但均在報(bào)警無線核相器值以下。在滑升初期較易超溫，幅度為25℃~30℃，時(shí)間約持續(xù)15—20分鐘。這是由于滑升初期，燃料量增加，煙溫和煙氣量較快發(fā)生變化，而過熱器內(nèi)工質(zhì)流量的變化有一延遲過程，在這段時(shí)間差內(nèi)，壁溫容易超溫。所以在滑升初期，要降低燃料量的增加速度。
 停高加
    給水溫度的降低使省煤器和水冷壁吸熱量增加，需投入更多的燃料，極易造成過熱器、再熱器超溫。本次試驗(yàn)負(fù)荷在250MW時(shí)，各級(jí)受熱面的壁溫在報(bào)警值以下。在280MW負(fù)荷下停高加時(shí)，過熱器超溫嚴(yán)重，只能降負(fù)荷試驗(yàn)。因此在停高加時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制運(yùn)行工況，適當(dāng)降負(fù)荷。

6 四管爆管原因分析無線核相器
6.1切園燃燒方式的固有特點(diǎn)
四角切園燃燒方式所造成的爐膛出口和水平煙道內(nèi)的兩側(cè)熱偏差問題，是切園燃燒方式的固有特點(diǎn)。由于爐膛出口氣流參與旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度的影響，使得位于爐膛上部的輻射受熱面（分隔屏、后屏過和壁再）工質(zhì)溫度呈現(xiàn)左高右低的特性，而位于水平煙道中的屏再、末再、末過及低過的工質(zhì)溫度的分布特性為左低右高。由于偏差管壁溫長期超過材料的極限使用溫度而引起蠕變破壞爆管。并且這種問題多發(fā)生于屏式再熱器及末級(jí)再熱器熱負(fù)荷較高的下完頭向火面上。
6.2煙道高度方向熱偏差增大
由于末級(jí)再熱器布置在水平煙道上半部，造成下半部煙氣短路，不僅增大了沿水平煙道高度方向上的熱偏差，也使末級(jí)過熱器入口煙溫增高。
6.3 三通渦流區(qū)的影響
300MW鍋爐受熱面入口集箱的引入管無線核相器，采用連T型三通，在三通附近的集箱中存在著二次渦流，使得集箱中的靜壓分布在徑向和軸向上都發(fā)生了顯著的變化。同時(shí)渦流影響區(qū)中的支管入口阻力也發(fā)生了很大的變化，結(jié)果就造成了該區(qū)域管組中的流量分配極不均勻，使得某些支管中的流量嚴(yán)重偏小，若該區(qū)域熱負(fù)荷亦較大，極易導(dǎo)致管壁溫度超過許用溫度而發(fā)生爆管。
6.4 不穩(wěn)定工況下的瞬時(shí)超溫
不穩(wěn)定工況下的瞬時(shí)超溫，只要超溫幅度無線核相器不大，也不會(huì)對(duì)運(yùn)行造成大的危害。
6.5 鋼102的性能問題
鋼102（12Cr2MoWVTiB）是我國在60年代研制的鋼種。該鋼材屬珠光體型的耐熱鋼，具有良好的組織穩(wěn)定性和熱強(qiáng)性，抗氧化性和工業(yè)性能均較優(yōu)良，可以用于工作溫度在600~620℃的鍋爐受壓部件。
在300MW鍋爐中，管子計(jì)算壁溫在600℃左右的部分過熱器受熱面及再熱器受熱面，設(shè)計(jì)采用了鋼102材料。運(yùn)行中300MW鍋爐的過熱器、再熱器受熱面在高熱負(fù)荷區(qū)域的102鋼管普遍發(fā)生爆管事故，宏觀檢查均發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重的表面氧化，實(shí)際情況說明，鋼102材料的高溫抗氧化性較差，不宜用于600℃的工作溫度。

7 超溫的改進(jìn)措施無線核相器
通過不斷的技術(shù)改進(jìn)，取得了良好的運(yùn)行業(yè)績，出力和參數(shù)都能達(dá)到設(shè)計(jì)值。機(jī)組投運(yùn)初期暴露出來的主要問題是四管嚴(yán)重漏泄和運(yùn)行中出現(xiàn)大量結(jié)焦等不穩(wěn)定因素，在治理鍋爐四管泄漏問題上，鐵嶺發(fā)電廠從幾個(gè)方面投入了技術(shù)和資金，使設(shè)備能夠達(dá)到設(shè)計(jì)能力，在東北地區(qū)發(fā)揮了主力機(jī)組的作用。
7.1 頂部反切風(fēng)
鑒于沿爐寬度方向上的熱偏差是引起受熱面超溫爆管的主要原因，2000年#3機(jī)大修中啟動(dòng)將鍋爐的頂部風(fēng)和上一層輔助風(fēng)噴口反切16°角的技術(shù)措施]，型式為同心圓，期望通過反切來削弱旋流強(qiáng)度，消除或減輕爐膛出口及水平眼到中煙氣流場的偏置。頂部風(fēng)改成反切型式證明，它對(duì)降低水平煙道中的熱偏差有顯著效果，鍋爐水平煙道兩側(cè)煙風(fēng)溫差從45--75℃減少到15--35℃。以減少鍋爐運(yùn)行中產(chǎn)生熱偏差造成的局部超溫，并且使動(dòng)力場偏差得到調(diào)節(jié)。
7.2 受熱面材料升級(jí)無線核相器
利用電除塵改造機(jī)會(huì)對(duì)后屏、末級(jí)無線核相器再熱器采用0Cr18Ni10Ti不銹鋼取代鋼102、12Cr1MoV珠光體型耐熱鋼，提高了受熱面耐高溫檔次，奧氏體不銹鋼的抗氧化溫度為704℃，比鋼102及12Cr1MoV的610℃、580℃高出許多。實(shí)踐證明：采用材料升級(jí)的方法來避免過熱器、再熱器受熱面爆管是切實(shí)有效的改進(jìn)措施。  1概況
隨著現(xiàn)代電站的不斷發(fā)展，電站鍋爐越來越更加龐大而復(fù)雜，任何一個(gè)零部件的損壞，特別是承壓部件的損壞都可能導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)。尤其是國產(chǎn)機(jī)組整體設(shè)計(jì)大部分是引進(jìn)技術(shù)，在設(shè)計(jì)上存在著技術(shù)上的領(lǐng)會(huì)不透，系統(tǒng)考慮不**等等原因，而在制造上要求上又不能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致運(yùn)行中的鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器（以下簡稱鍋爐四管）等部位漏泄約占鍋爐全部事故的40--60%，甚至達(dá)70%，因此減少鍋爐四管漏泄次數(shù)，降低鍋爐強(qiáng)迫停運(yùn)時(shí)間是提高鍋爐運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵因素。
鐵嶺發(fā)電廠一期工程4×300MW發(fā)電無線核相器機(jī)組，發(fā)電鍋爐配哈爾濱鍋爐廠引進(jìn)美國CE公司**技術(shù)制造的亞臨界自然循環(huán)汽包爐，型號(hào)為HG-1021/18.2-YM4，鍋爐按CE公司傳統(tǒng)的單爐膛П型布置，燃燒器采用四角布置的擺動(dòng)式，假想切圓逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，切向燃燒。燃燒器可上下擺動(dòng)±30度。爐膛斷面尺寸為14048×11858mm。

2 四管漏泄情況統(tǒng)計(jì)分析
鐵嶺電廠4臺(tái)鍋爐自投入運(yùn)行以來，截止到2005年12月底的四管漏泄情況統(tǒng)計(jì)分析（含水壓滲漏）結(jié)果如下：
(1)按漏泄原因性質(zhì)分類
各類原因漏泄次數(shù)比例  表1無線核相器
原因次數(shù) 比例
過熱 26 31.33%
原始缺陷 23 27.71%
磨損 4 4.82%
焊接缺陷 21 25.30%
吹灰器 8 9.64%
其它 1 1.20%
合計(jì) 83

3 漏泄原因分析
從上面統(tǒng)計(jì)中可以看出，過熱、原始缺陷、焊接質(zhì)量、磨損、吹灰器故障等是導(dǎo)致四管漏泄的原因，而過熱超溫、原始缺陷、焊接缺陷是導(dǎo)致四管漏泄的*主要原因。發(fā)生的部位集中在工質(zhì)溫度和金屬溫度*高的再熱器和過熱器上。
3.1 過熱超溫?zé)o線核相器
從表1中可以看出共有26次由于管材過熱超溫造成的漏泄，占數(shù)的32.14%，過熱器和再熱器是工質(zhì)溫度和金屬溫度*高的部件，受熱面過熱超溫后，管材金屬溫度超過允許使用的極限溫度，發(fā)生內(nèi)部組織變化，降低了許用應(yīng)力，管子在內(nèi)壓力下產(chǎn)生塑性變形，*后導(dǎo)致爆破。
3.2 原始缺陷
    共有23次由于管材原始缺陷造成無線核相器的漏泄，占總數(shù)的27.38%，由于各種原因，鋼鐵廠鋼管制造質(zhì)量不能得到完全保證，管材在制造時(shí)發(fā)生的缺陷與鋼鐵鍛壓、延時(shí)的缺陷，即氣泡、夾層、折疊、壁厚不均、退火**、晶粒度等加工誘發(fā)了其缺陷的發(fā)展。
3.3 焊接缺陷
從表1可以看出，由于焊接缺陷造成漏泄共有20次，僅后屏再熱器夾屏管下彎頭焊口熱影響區(qū)裂紋共發(fā)生4次（其中3次為運(yùn)行后的檢修焊口，另1次為制造焊口）。這是四管漏泄主要原因之一，鍋爐本體是由焊接安裝在一起的，受熱面的每一根管子都有很多焊口，整臺(tái)鍋爐四管焊口近7萬余道，受熱面是承受高溫、無線核相器高壓設(shè)備，因此焊接質(zhì)量對(duì)鍋爐**經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重大的影響，焊口漏泄和結(jié)構(gòu)應(yīng)力、坡口形式、焊接材料、焊接參數(shù)、熱處理工藝和焊工技術(shù)水平有關(guān)。

4 趨勢(shì)及預(yù)防
從1993年—2005年，我廠受熱面漏泄次數(shù)的整體趨勢(shì)是逐步下降的。首先，鐵嶺電廠自96年開始針對(duì)受熱面因?yàn)楣茏友趸⒆冃?、膨脹受阻等情況而頻繁發(fā)生四管漏泄等問題，對(duì)受熱面逐步采取提高材質(zhì)改造措施，取得非常好的成效。其次，逐步提高了運(yùn)行水平，嚴(yán)格控制受熱面溫度，避免過熱超溫,同時(shí)對(duì)燃燒器上部反切風(fēng)噴口及防止結(jié)焦采取預(yù)防措施。第三，廠部制定了積極的受熱面檢查的考核和獎(jiǎng)勵(lì)制度，獎(jiǎng)罰分明，既加強(qiáng)了檢修工作的責(zé)任心，又調(diào)動(dòng)了積極性。使鍋爐四管漏泄明顯得到了控制，穩(wěn)定了機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)行。
4.1 過熱超溫
從1993年—2005年，我廠受熱面由于無線核相器過熱引起漏泄的整體趨勢(shì)是逐步下降的。我廠對(duì)受熱面進(jìn)行了提高材質(zhì)的改造，主要是高溫再熱器和過熱器。提高受熱面材料等級(jí)，是行之有效的預(yù)防措施。另外，還要加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行水平，在運(yùn)行中加強(qiáng)燃燒擺動(dòng)調(diào)節(jié)，防止?fàn)t內(nèi)火焰偏斜，水冷壁結(jié)渣、爐膛出口溫度偏高、過無線核相器熱器和再熱器積灰，加強(qiáng)水、汽化學(xué)監(jiān)督，避免受熱面內(nèi)的結(jié)垢，在結(jié)構(gòu)上避免吸熱和流量不均，在檢修中避免出現(xiàn)錯(cuò)用鋼材和焊接材料及異物堵管。
4.2 原始缺陷
從1993年—2005年，我廠受熱面由于原始缺陷引起漏泄的整體趨勢(shì)是不確定的。原始缺陷的產(chǎn)生是由多種因素造成的，在制造安裝時(shí)埋下隱患，具有不可預(yù)知性和不確定性，屬于歷史**問題，隨著鍋爐運(yùn)行小時(shí)數(shù)的不斷增加可能會(huì)逐漸凸顯出來。但是通過對(duì)受熱面進(jìn)行**、細(xì)致的檢查，能夠盡量避免或減少因?yàn)樵既毕荻斐傻穆┬?。這從鍋爐分廠近幾年大修全優(yōu)可以體現(xiàn)出來。
4.3 焊接缺陷無線核相器
    從1993年—2005年，我廠受熱面由于無線核相器焊接缺陷引起漏泄的整體趨勢(shì)是逐步下降的。為防止由于焊接缺陷引起受熱面漏泄事情的發(fā)生，繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)焊工的培訓(xùn)力度，改善焊接工藝，讓每名焊工都詳細(xì)了解缺陷性質(zhì)，發(fā)生的部位、方向、尺寸、材料，然后進(jìn)行判斷分析，包括母材質(zhì)量、熱影響區(qū)、焊縫金屬、接頭形狀、焊接條件、有無消除應(yīng)力，加強(qiáng)各道工序的質(zhì)量檢驗(yàn)。
4.4  磨損及吹灰器故障無線核相器
    從表1中可以看出，從1993年—2005年，我廠受熱面由于磨損引起漏泄共4次。為了防止在形成煙氣走廊地帶的彎頭及邊排管磨損，加裝護(hù)瓦和刷涂防磨料，效果明顯。在平時(shí)大、小修和停爐臨檢時(shí)，及時(shí)對(duì)煙氣走廊等易磨損部位進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷馬上處理，基本能夠解決磨損引起漏泄的問題。
    從1993年—2005年，我廠受熱面由于吹灰器故障引起漏泄共2次。2005年3月8日1號(hào)爐水冷壁爆管和2005年4月25日1號(hào)爐水冷壁爆管的原因就是吹灰器發(fā)生故障，伸縮不到位，旋轉(zhuǎn)不到位，造成對(duì)水冷壁定點(diǎn)直吹而爆管。同時(shí)，對(duì)其他吹灰器附近水冷壁管進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，多處吹灰器將臨近的水冷壁管吹薄，*薄處為3.6mm（水冷壁管為Ø63.5×8mm）。這說明因?yàn)榇祷移靼l(fā)生故障而引起受熱面漏泄已經(jīng)是目前的突出問題。

5 鍋爐工況的分析無線核相器
減少和防止四管漏泄要從備件的加工工藝、運(yùn)行操作和檢修工藝三個(gè)*基本方面入手，堅(jiān)持預(yù)防為主，****的方針。組織由鍋爐檢修、鍋爐運(yùn)行、熱工、電氣、化學(xué)、金屬和熱力試驗(yàn)人員組成的攻關(guān)小組，集思廣益，做好基礎(chǔ)工作，查找問題，分析原因，提出合理的措施，開展長期、經(jīng)常性的防止受熱面漏泄的工作。2000年鐵嶺電廠與哈爾濱鍋爐廠研究所合作在#2爐上進(jìn)行了較為**的工業(yè)性試驗(yàn)。
5.1 穩(wěn)定工況試驗(yàn)
(1)熱力參數(shù)比較無線核相器
在不同負(fù)荷下鍋爐熱力參數(shù)試驗(yàn)值與設(shè)計(jì)值的比較。機(jī)組出力和熱力參數(shù)都可達(dá)到設(shè)計(jì)值，但也存在著以下一些問題：
 主蒸汽壓力偏低，再熱蒸汽壓力偏高
在100%ECR負(fù)荷下，主汽壓力偏低0.5MPa，隨著負(fù)荷的降低，差值見效，在50%ECR下，試驗(yàn)值稍高于設(shè)計(jì)值。再熱蒸汽壓力在高負(fù)荷下偏高0.3MPa，在低負(fù)荷下偏高更多。
 高缸排汽壓力和溫度偏高無線核相器
在100%負(fù)荷下，高缸排汽壓力偏高0.5MPa，排汽溫度偏高13.6℃，隨著負(fù)荷的降低，壓力偏高的幅度略有減小，而溫度偏高的幅度明顯增大，在50%ECR下，達(dá)到57.7℃無線核相器。
 排煙溫度偏高
在100%負(fù)荷下，排煙溫度偏高17.2℃，隨著負(fù)荷的降低，偏高幅度增大，在50%ECR下，達(dá)到41.4℃。
 風(fēng)量控制偏大無線核相器
在100%負(fù)荷下，煙氣中氧量偏高1.8%，在低負(fù)荷下偏大更多，在50%ECR下，過?？諝庀禂?shù)達(dá)到了1.72。
此外，氣輪機(jī)背壓高，特別在夏季，這意味著發(fā)出相同的功率，需要更多的進(jìn)汽量。這些問題的存在對(duì)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性都不利。
 過熱器焓增
過熱器總焓增在50%，70%，100%ECR工況下，比設(shè)計(jì)值分別高出14.7%，9.8%，16.2%，但隨著符合變化的趨勢(shì)與設(shè)計(jì)值是一致的。焓增超出設(shè)計(jì)值的主要原因是火焰中心偏高，導(dǎo)致分隔屏和后屏過熱器吸熱量增加，末級(jí)過熱器吸熱量相對(duì)減少。在低負(fù)荷下風(fēng)量偏大的因素起主導(dǎo)作用，末級(jí)過熱器的吸熱相對(duì)增大。
 再熱汽焓增無線核相器
除再熱器總焓增在100%ECR工況下比設(shè)計(jì)值高出13.5%外，在50%，70%ECR工況下，比設(shè)計(jì)值低10%和1%。由于高缸排汽溫度偏高（在5.%ECR高出設(shè)計(jì)值近50℃），為維持再熱蒸汽出口溫度，只能增加噴水量以降低再熱氣系統(tǒng)的入口溫度，同時(shí)風(fēng)量又偏大，致使再熱氣系統(tǒng)的各段吸熱量分配無線核相器發(fā)生變化。墻再和屏再焓增的變化趨勢(shì)呈對(duì)流特性，與設(shè)計(jì)相反，末再的對(duì)流特性更強(qiáng)。
(2)爐內(nèi)壁溫
爐內(nèi)壁溫隨負(fù)荷的變化。從爐內(nèi)壁溫曲線上可以看出，爐內(nèi)壁溫隨著負(fù)荷的增加而增加，同時(shí)總體壁溫水平偏高。處于水平煙道右側(cè)和入口在三通渦流區(qū)中的屏再B5管壁溫水平*高，這是熱偏差與水利偏差相疊加的結(jié)果，實(shí)際運(yùn)行證明了這一點(diǎn)，該管在管材提**次前常發(fā)生爆管。爐內(nèi)壁溫測點(diǎn)采用金屬噴涂法安裝熱電偶，測量值是正誤差，曾做過標(biāo)定，試驗(yàn)值偏高10℃——15℃。
熱偏差無線核相器
(3)爐內(nèi)煙風(fēng)流動(dòng)場分析比較
屏再出口沿爐寬方向的氣流分布。右側(cè)氣流速度明顯高于左側(cè)氣流速度，右側(cè)*高達(dá)到11~12m/s，左側(cè)為2~3m/s，右高左低的趨勢(shì)與西安交大空模實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。左側(cè)在5~6屏區(qū)域有一峰值，右側(cè)在26~27屏區(qū)域*高。從冷態(tài)流速的分布中可以得出結(jié)論，四角切圓燃燒方式在水平煙道內(nèi)存在著較大的流速偏差。帶來如下幾種情況：
 煙溫偏差無線核相器
從不同負(fù)荷下的屏再出口煙溫分布來看，兩側(cè)煙溫的偏差不大，不超過70℃。隨著負(fù)荷的聲高，出口煙溫逐漸升高，兩側(cè)偏差則越來越小。沿眼到的寬度方向，煙溫總體呈現(xiàn)“W”形分布。
從氣流偏差和煙溫偏差的分析中可以得出，水平煙道的兩側(cè)熱偏差，氣流偏差是主要影響因素。
 屏間偏差，管間偏差
    在過熱器和再熱器中，所謂的熱偏差，即是偏差管的焓增與平均焓增的比值。壁溫計(jì)算中，工質(zhì)側(cè)和煙氣側(cè)的熱偏差系數(shù)。各級(jí)受熱面的管間偏差和屏間偏差都高于壁溫計(jì)算選取值。處于水平煙道入口的后平過熱器的屏間偏差*大，因?yàn)檫@里沿爐寬方向上的熱偏差*大。管間偏差以末級(jí)再熱器*大。無線核相器
5.2不穩(wěn)定工況
(1)冷態(tài)啟動(dòng)
為冷態(tài)啟動(dòng)過程中，爐膛出口煙溫及過熱器、再熱器的壁溫變化曲線。在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、升速、并網(wǎng)階段，爐膛出口煙溫均不超過538℃，爐內(nèi)壁溫不超過450℃，證明再熱器無線核相器在關(guān)旁路氣輪機(jī)掛閘后的“干燒”狀態(tài)下是**的。投一臺(tái)磨，煙溫迅速上升，過熱器和再熱器壁溫亦隨之升高。
 定壓升降負(fù)荷
在定壓升降負(fù)荷過程中分隔屏和低過的壁溫變化曲線。定壓升降負(fù)荷時(shí)，過熱器和再熱器壁溫波動(dòng)幅度較小，且均在報(bào)警值以下。以分隔屏和低過壁溫為例，負(fù)荷從280MW降到240MW，再升回到280MW時(shí)，整個(gè)降升過程分隔屏和低過壁溫的平均值為448℃和438℃，*高溫度452℃和450℃，整個(gè)過程壁溫是**的。
 滑壓升降負(fù)荷無線核相器
壓升降負(fù)荷過程中分隔屏和低過的壁溫變化曲線。在滑壓過程中，主汽壓力隨符合的變化而變化。當(dāng)氣壓降低時(shí)，汽化潛熱增加，產(chǎn)氣量減少，而熱負(fù)荷的減小相對(duì)緩慢，故不僅過熱器并且再熱器亦有壁溫升高現(xiàn)象。致使再熱器的幅度較小。仍以分隔屏和低過為例。在滑降過程中，壁溫逐漸升高，但均在報(bào)警值以下。在滑升初期較易超溫，幅度為25℃~30℃，時(shí)間約持續(xù)15—20分鐘。這是由于滑升初期，燃料量增加，煙溫和煙氣量較快發(fā)生變化，而過熱器內(nèi)工質(zhì)流量的變化有一延遲過程，在這段時(shí)間差內(nèi)，壁溫容易超溫。所以在滑升初期，要降低燃料量的增加速度。
 停高加
    給水溫度的降低使省煤器和水冷壁吸熱量增加，需投入無線核相器更多的燃料，極易造成過熱器、再熱器超溫。本次試驗(yàn)負(fù)荷在250MW時(shí)，各級(jí)受熱面的壁溫在報(bào)警值以下。在280MW負(fù)荷下停高加時(shí)，過熱器超溫嚴(yán)重，只能降負(fù)荷試驗(yàn)。因此在停高加時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制運(yùn)行工況，適當(dāng)降負(fù)荷。
無線核相器
6 四管爆管原因分析
6.1切園燃燒方式的固有特點(diǎn)
四角切園燃燒方式所造成的爐膛出口和水平煙道內(nèi)的兩側(cè)熱偏差問題，是切園燃燒方式的固有特點(diǎn)。由于爐膛出口氣流參與旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度的影響，使得位于爐膛上部的輻射受熱面（分隔屏、后屏過和壁再）工質(zhì)溫度呈現(xiàn)左高右低的特性，而位于水平煙道中的屏再、末再、末過及低過的工質(zhì)溫度的分布特性為左低右高。由于偏差管壁溫長期超過材料的極限使用溫度而引起蠕變破壞爆管。并且這種問題多發(fā)生于屏式再熱器及末級(jí)再熱器熱負(fù)荷較高的下完頭向火面上。
6.2煙道高度方向熱偏差增大
由于末級(jí)再熱器布置在水平煙道上半部，造成下半部煙氣短路，不僅增大了沿水平煙道高度方向上的熱偏差，也使末級(jí)過熱器入口煙溫增高。
6.3 三通渦流區(qū)的影響
300MW鍋爐受熱面入口集箱的引入管，采用連T型三通，在三通附近的集箱中存在著二次渦流，使得集箱中的靜壓分布在徑向和軸向上都發(fā)生了顯著的變化。同時(shí)渦流影響區(qū)中的支管入口阻力也發(fā)生了很大的變化，結(jié)果就造成了該區(qū)域管組中的流量分配極不均勻，使得某些支管中的流量嚴(yán)重偏小，若該區(qū)域熱負(fù)荷亦較大，極易導(dǎo)致管壁溫度超過許用溫度而發(fā)生爆管。
6.4 不穩(wěn)定工況下的瞬時(shí)超溫
不穩(wěn)定工況下的瞬時(shí)超溫，只要超溫幅度不大，也不會(huì)對(duì)運(yùn)行無線核相器造成大的危害。
6.5 鋼102的性能問題
鋼102（12Cr2MoWVTiB）是我國在60年代研制的鋼種。該鋼材屬珠光體型的耐熱鋼，具有良好的組織穩(wěn)定性和熱強(qiáng)性，抗氧化性和工業(yè)性能均較優(yōu)良，可以用于工作溫度在600~620℃的鍋爐受壓部件。
在300MW鍋爐中，管子計(jì)算壁溫在600℃左右的部分過熱器受熱面及再熱器受熱面，設(shè)計(jì)采用了鋼102材料。運(yùn)行中300MW鍋爐的過熱器、再熱器受熱面在高熱負(fù)荷區(qū)域的102鋼管普遍發(fā)生爆管事故，宏觀檢查均發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重的表面氧化，實(shí)際情況說明，鋼102材料的高溫抗氧化性較差，不宜用于600℃的工作溫度。
無線核相器
7 超溫的改進(jìn)措施
通過不斷的技術(shù)改進(jìn)，取得了良好的運(yùn)行業(yè)績，出力和參數(shù)都能達(dá)到設(shè)計(jì)值。機(jī)組投運(yùn)初期暴露出來的主要問題是四管嚴(yán)重漏泄和運(yùn)行中出現(xiàn)大量結(jié)焦等不穩(wěn)定因素，在治理鍋爐四管泄漏問題上，鐵嶺無線核相器發(fā)電廠從幾個(gè)方面投入了技術(shù)和資金，使設(shè)備能夠達(dá)到設(shè)計(jì)能力，在東北地區(qū)發(fā)揮了主力機(jī)組的作用。
7.1 頂部反切風(fēng)
鑒于沿爐寬度方向上的熱偏差是引起受熱面超溫爆管的主要原無線核相器因，2000年#3機(jī)大修中啟動(dòng)將鍋爐的頂部風(fēng)和上一層輔助風(fēng)噴口反切16°角的技術(shù)措施]，型式為同心圓，期望通過反切來削弱旋流強(qiáng)度，消除或減輕爐膛出口及水平眼到中煙氣流場的偏置。頂部風(fēng)改成反切型式證明，它對(duì)降低水平煙道中的熱偏差有顯著效果，鍋爐水平煙道兩側(cè)煙風(fēng)溫差從45--75℃減少到15--35℃。以減少鍋爐運(yùn)行中產(chǎn)生熱偏差造成的局部超溫，并且使動(dòng)力場偏差得到調(diào)節(jié)。
7.2 受熱面材料升級(jí)無線核相器
利用電除塵改造機(jī)會(huì)對(duì)后屏、末級(jí)再熱器采用0Cr18Ni10Ti不銹鋼取代鋼102、12Cr1MoV珠光體型耐熱鋼，提高了受熱面耐高溫檔次，奧氏體不銹鋼的抗氧化溫度為704℃，比鋼102及12Cr1MoV的610℃、580℃高出許多。實(shí)踐證明：采用材料升級(jí)的方法來避免過熱器、再熱器受熱面爆管是切實(shí)有效的改進(jìn)措施。
7.3  恢復(fù)燃燒器的擺動(dòng)功能
燃燒器擺動(dòng)，通過調(diào)節(jié)爐膛火焰中心位置以達(dá)到調(diào)節(jié)再熱氣汽溫的目的。燃燒器下擺，爐膛出口煙溫下降，各級(jí)受熱面的壁溫也隨著下降，對(duì)改善對(duì)流受熱面的運(yùn)行條件，作用是非常明顯的。調(diào)整好噴嘴角度，由于噴嘴角度檢修不當(dāng)，使火焰沖刷水冷壁及爐墻而結(jié)焦。應(yīng)根據(jù)結(jié)焦規(guī)律和爐膛結(jié)構(gòu)調(diào)整噴嘴方位，一般是將火焰盡可能調(diào)向爐膛中心中心切圓附近以減少結(jié)焦。
7.4 采用鍋爐壁溫在線監(jiān)測
4臺(tái)機(jī)組全部為國產(chǎn)機(jī)組，但是控制系統(tǒng)是比較先進(jìn)的，但鍋爐壁溫監(jiān)測報(bào)警控制是落后，不能一次性隨機(jī)組記錄打印、輸出、調(diào)整先后與西安熱工院材料室，東北電力學(xué)院協(xié)作，利用鐵嶺電廠原壁溫檢測的實(shí)際位置，對(duì)4臺(tái)鍋爐加裝鍋爐壁溫在線監(jiān)測儀，記錄數(shù)據(jù)輸入DcS，實(shí)現(xiàn)超溫報(bào)警、記憶、儲(chǔ)存、記錄超溫時(shí)間與數(shù)據(jù)等項(xiàng)目，直接進(jìn)行在線控制，促使運(yùn)行人員精心調(diào)整，減少了因操作不當(dāng)造成的超溫，由于燃煤、磨煤機(jī)帶來的不利運(yùn)行問題出現(xiàn)時(shí)及時(shí)進(jìn)行調(diào)解，使超穩(wěn)控制在*小時(shí)間段上。
7.3  恢復(fù)燃燒器的擺動(dòng)功能
燃燒器擺動(dòng)，通過調(diào)節(jié)爐膛火焰中心位置以達(dá)到調(diào)節(jié)再熱氣汽溫的目的。燃燒器下擺，爐膛出口煙溫下降，各級(jí)受熱面的壁溫也隨著下降，對(duì)改善對(duì)流受熱面的運(yùn)行條件，作用是非常明顯的。調(diào)整好噴嘴角度，由于噴嘴角度檢修不當(dāng)，使火焰沖刷水冷壁及爐墻而結(jié)焦。應(yīng)根據(jù)結(jié)焦規(guī)律和爐膛結(jié)構(gòu)調(diào)整噴嘴方位，一般是將火焰盡可能調(diào)向爐膛中心中心切圓附近以減少結(jié)焦。
7.4 采用鍋爐壁溫在線監(jiān)測
4臺(tái)機(jī)組全部為國產(chǎn)機(jī)組，但是控制系統(tǒng)是比較先進(jìn)的，但鍋爐壁溫監(jiān)測報(bào)警控制是落后，不能一次性隨機(jī)組記錄打印、輸出、調(diào)整先后與西安熱工院材料室，東北電力學(xué)院協(xié)作，利用鐵嶺電廠原壁溫檢測的實(shí)際位置，對(duì)4臺(tái)鍋爐加裝鍋爐壁溫在線監(jiān)測儀，記錄數(shù)據(jù)輸入DcS，實(shí)現(xiàn)超溫報(bào)警、記憶、儲(chǔ)存、記錄超溫時(shí)間與數(shù)據(jù)等項(xiàng)目，直接進(jìn)行在線控制，促使運(yùn)行人員精心調(diào)整，減少了因操作不當(dāng)造成的超溫，由于燃煤、磨煤機(jī)帶來的不利運(yùn)行問題出現(xiàn)時(shí)及時(shí)進(jìn)行調(diào)解，使超穩(wěn)控制在*小時(shí)間段上。
燃燒器擺動(dòng)，通過調(diào)節(jié)爐膛火焰中心位置以達(dá)到調(diào)節(jié)再熱氣汽溫的目的。燃燒器下擺，爐膛出口煙溫下降，各級(jí)受熱面的壁溫也隨著下降，對(duì)改善對(duì)流受熱面的運(yùn)行條件，作用是非常明顯的。調(diào)整好噴嘴角度，由于噴嘴角度檢修不當(dāng)，使火焰沖刷水冷壁及爐墻而結(jié)焦。應(yīng)根據(jù)結(jié)焦規(guī)律和爐膛結(jié)構(gòu)調(diào)整噴嘴方位，一般是將火焰盡可能調(diào)向爐膛中心中心切圓附近以減少結(jié)焦。
7.4 采用鍋爐壁溫在線監(jiān)測
4臺(tái)機(jī)組全部為國產(chǎn)機(jī)組，但是控制系統(tǒng)是比較先進(jìn)的，但鍋爐壁溫監(jiān)測報(bào)警控制是落后，不能一次性隨機(jī)組記錄打印、輸出、調(diào)整先后與西安熱工院材料室，東北電力學(xué)院協(xié)作，利用鐵嶺電廠原壁溫檢測的實(shí)際位置，對(duì)4臺(tái)鍋爐加裝鍋爐壁溫在線監(jiān)測儀，記錄數(shù)據(jù)輸入DcS，實(shí)現(xiàn)超溫報(bào)警、記憶、儲(chǔ)存、記錄超溫時(shí)間與數(shù)據(jù)等項(xiàng)目，直接進(jìn)行在線控制，促使運(yùn)行人員精心調(diào)整，減少了因操作不當(dāng)造成的超溫，由于燃煤、磨煤機(jī)帶來的不利運(yùn)行問題出現(xiàn)時(shí)及時(shí)進(jìn)行調(diào)解，使超穩(wěn)控制在*小時(shí)間段上。

3 漏泄原因分析
從上面統(tǒng)計(jì)中可以看出，過熱、原始缺陷、焊接質(zhì)量、磨損、吹灰器故障等是導(dǎo)致四管漏泄的原因，而過熱超溫、原始缺陷、焊接缺陷是導(dǎo)致四管漏泄的*主要原因。發(fā)生的部位集中在工質(zhì)溫度和金屬溫度*高的再熱器和過熱器上。
3.1 過熱超溫
從表1中可以看出共有26次由于管材過熱超溫造成的漏泄，占數(shù)的32.14%，過熱器和再熱器是工質(zhì)溫度和金屬溫度*高的部件，受熱面過熱超溫后，管材金屬溫度超過允許使用的極限溫度，發(fā)生內(nèi)部組織變化，降低了許用應(yīng)力，管子在內(nèi)壓力下產(chǎn)生塑性變形，*后導(dǎo)致爆破。
3.2 原始缺陷
    共有23次由于管材原始缺陷造成的漏泄，占總數(shù)的27.38%，由于各種原因，鋼鐵廠鋼管制造質(zhì)量不能得到完全保證，管材在制造時(shí)發(fā)生的缺陷與鋼鐵鍛壓、延時(shí)的缺陷，即氣泡、夾層、折疊、壁厚不均、退火**、晶粒度等加工誘發(fā)了其缺陷的發(fā)展。
3.3 焊接缺陷
從表1可以看出，由于焊接缺陷造成漏泄共有20次，僅后屏再熱器夾屏管下彎頭焊口熱影響區(qū)裂紋共發(fā)生4次（其中3次為運(yùn)行后的檢修焊口，另1次為制造焊口）。這是四管漏泄主要原因之一，鍋爐本體是由焊接安裝在一起的，受熱面的每一根管子都有很多焊口，整臺(tái)鍋爐四管焊口近7萬余道，受熱面是承受高溫、高壓設(shè)備，因此焊接質(zhì)量對(duì)鍋爐**經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重大的影響，焊口漏泄和結(jié)構(gòu)應(yīng)力、坡口形式、焊接材料、焊接參數(shù)、熱處理工藝和焊工技術(shù)水平有關(guān)。

4 趨勢(shì)及預(yù)防
從1993年—2005年，我廠受熱面漏泄次數(shù)的整體趨勢(shì)是逐步下降的。首先，鐵嶺電廠自96年開始針對(duì)受熱面因?yàn)楣茏友趸?、變形、膨脹受阻等情況而頻繁發(fā)生四管漏泄等問題，對(duì)受熱面逐步采取提高材質(zhì)改造措施，取得非常好的成效。其次，逐步提高了運(yùn)行水平，嚴(yán)格控制受熱面溫度，避免過熱超溫,同時(shí)對(duì)燃燒器上部反切風(fēng)噴口及防止結(jié)焦采取預(yù)防措施。第三，廠部制定了積極的受熱面檢查的考核和獎(jiǎng)勵(lì)制度，獎(jiǎng)罰分明，既加強(qiáng)了檢修工作的責(zé)任心，又調(diào)動(dòng)了積極性。使鍋爐四管漏泄明顯得到了控制，穩(wěn)定了機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)行。
4.1 過熱超溫
從1993年—2005年，我廠受熱面由于過熱引起漏泄的整體趨勢(shì)是逐步下降的。我廠對(duì)受熱面進(jìn)行了提高材質(zhì)的改造，主要是高溫再熱器和過熱器。提高受熱面材料等級(jí)，是行之有效的預(yù)防措施。另外，還要加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行水平，在運(yùn)行中加強(qiáng)燃燒擺動(dòng)調(diào)節(jié)，防止?fàn)t內(nèi)火焰偏斜，水冷壁結(jié)渣、爐膛出口溫度偏高、過熱器和再熱器積灰，加強(qiáng)水、汽化學(xué)監(jiān)督，避免受熱面內(nèi)的結(jié)垢，在結(jié)構(gòu)上避免吸熱和流量不均，在檢修中避免出現(xiàn)錯(cuò)用鋼材和焊接材料及異物堵管。
4.2 原始缺陷
從1993年—2005年，我廠受熱面由于原始缺陷引起漏泄的整體趨勢(shì)是不確定的。原始缺陷的產(chǎn)生是由多種因素造成的，在制造安裝時(shí)埋下隱患，具有不可預(yù)知性和不確定性，屬于歷史**問題，隨著鍋爐運(yùn)行小時(shí)數(shù)的不斷增加可能會(huì)逐漸凸顯出來。但是通過對(duì)受熱面進(jìn)行**、細(xì)致的檢查，能夠盡量避免或減少因?yàn)樵既毕荻斐傻穆┬?。這從鍋爐分廠近幾年大修全優(yōu)可以體現(xiàn)出來。
4.3 焊接缺陷
    從1993年—2005年，我廠受熱面由于焊接缺陷引起漏泄的整體趨勢(shì)是逐步下降的。為防止由于焊接缺陷引起受熱面漏泄事情的發(fā)生，繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)焊工的培訓(xùn)力度，改善焊接工藝，讓每名焊工都詳細(xì)了解缺陷性質(zhì)，發(fā)生的部位、方向、尺寸、材料，然后進(jìn)行判斷分析，包括母材質(zhì)量、熱影響區(qū)、焊縫金屬、接頭形狀、焊接條件、有無消除應(yīng)力，加強(qiáng)各道工序的質(zhì)量檢驗(yàn)。
4.4  磨損及吹灰器故障
    從表1中可以看出，從1993年—2005年，我廠受熱面由于磨損引起漏泄共4次。為了防止在形成煙氣走廊地帶的彎頭及邊排管磨損，加裝護(hù)瓦和刷涂防磨料，效果明顯。在平時(shí)大、小修和停爐臨檢時(shí)，及時(shí)對(duì)煙氣走廊等易磨損部位進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷馬上處理，基本能夠解決磨損引起漏泄的問題。
    從1993年—2005年，我廠受熱面由于吹灰器故障引起漏泄共2次。2005年3月8日1號(hào)爐水冷壁爆管和2005年4月25日1號(hào)爐水冷壁爆管的原因就是吹灰器發(fā)生故障，伸縮不到位，旋轉(zhuǎn)不到位，造成對(duì)水冷壁定點(diǎn)直吹而爆管。同時(shí)，對(duì)其他吹灰器附近水冷壁管進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，多處吹灰器將臨近的水冷壁管吹薄，*薄處為3.6mm（水冷壁管為Ø63.5×8mm）。這說明因?yàn)榇祷移靼l(fā)生故障而引起受熱面漏泄已經(jīng)是目前的突出問題。

5 鍋爐工況的分析
減少和防止四管漏泄要從備件的加工工藝、運(yùn)行操作和檢修工藝三個(gè)*基本方面入手，堅(jiān)持預(yù)防為主，****的方針。組織由鍋爐檢修、鍋爐運(yùn)行、熱工、電氣、化學(xué)、金屬和熱力試驗(yàn)人員組成的攻關(guān)小組，集思廣益，做好基礎(chǔ)工作，查找問題，分析原因，提出合理的措施，開展長期、經(jīng)常性的防止受熱面漏泄的工作。2000年鐵嶺電廠與哈爾濱鍋爐廠研究所合作在#2爐上進(jìn)行了較為**的工業(yè)性試驗(yàn)。
5.1 穩(wěn)定工況試驗(yàn)
(1)熱力參數(shù)比較
在不同負(fù)荷下鍋爐熱力參數(shù)試驗(yàn)值與設(shè)計(jì)值的比較。機(jī)組出力和熱力參數(shù)都可達(dá)到設(shè)計(jì)值，但也存在著以下一些問題：
 主蒸汽壓力偏低，再熱蒸汽壓力偏高
在100%ECR負(fù)荷下，主汽壓力偏低0.5MPa，隨著負(fù)荷的降低，差值見效，在50%ECR下，試驗(yàn)值稍高于設(shè)計(jì)值。再熱蒸汽壓力在高負(fù)荷下偏高0.3MPa，在低負(fù)荷下偏高更多。
 高缸排汽壓力和溫度偏高
在100%負(fù)荷下，高缸排汽壓力偏高0.5MPa，排汽溫度偏高13.6℃，隨著負(fù)荷的降低，壓力偏高的幅度略有減小，而溫度偏高的幅度明顯增大，在50%ECR下，達(dá)到57.7℃。
 排煙溫度偏高
在100%負(fù)荷下，排煙溫度偏高17.2℃，隨著負(fù)荷的降低，偏高幅度增大，在50%ECR下，達(dá)到41.4℃。
 風(fēng)量控制偏大
在100%負(fù)荷下，煙氣中氧量偏高1.8%，在低負(fù)荷下偏大更多，在50%ECR下，過剩空氣系數(shù)達(dá)到了1.72。
此外，氣輪機(jī)背壓高，特別在夏季，這意味著發(fā)出相同的功率，需要更多的進(jìn)汽量。這些問題的存在對(duì)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性都不利。
 過熱器焓增
過熱器總焓增在50%，70%，100%ECR工況下，比設(shè)計(jì)值分別高出14.7%，9.8%，16.2%，但隨著符合變化的趨勢(shì)與設(shè)計(jì)值是一致的。焓增超出設(shè)計(jì)值的主要原因是火焰中心偏高，導(dǎo)致分隔屏和后屏過熱器吸熱量增加，末級(jí)過熱器吸熱量相對(duì)減少。在低負(fù)荷下風(fēng)量偏大的因素起主導(dǎo)作用，末級(jí)過熱器的吸熱相對(duì)增大。
 再熱汽焓增
除再熱器總焓增在100%ECR工況下比設(shè)計(jì)值高出13.5%外，在50%，70%ECR工況下，比設(shè)計(jì)值低10%和1%。由于高缸排汽溫度偏高（在5.%ECR高出設(shè)計(jì)值近50℃），為維持再熱蒸汽出口溫度，只能增加噴水量以降低再熱氣系統(tǒng)的入口溫度，同時(shí)風(fēng)量又偏大，致使再熱氣系統(tǒng)的各段吸熱量分配發(fā)生變化。墻再和屏再焓增的變化趨勢(shì)呈對(duì)流特性，與設(shè)計(jì)相反，末再的對(duì)流特性更強(qiáng)。
(2)爐內(nèi)壁溫
爐內(nèi)壁溫隨負(fù)荷的變化。從爐內(nèi)壁溫曲線上可以看出，爐內(nèi)壁溫隨著負(fù)荷的增加而增加，同時(shí)總體壁溫水平偏高。處于水平煙道右側(cè)和入口在三通渦流區(qū)中的屏再B5管壁溫水平*高，這是熱偏差與水利偏差相疊加的結(jié)果，實(shí)際運(yùn)行證明了這一點(diǎn)，該管在管材提**次前常發(fā)生爆管。爐內(nèi)壁溫測點(diǎn)采用金屬噴涂法安裝熱電偶，測量值是正誤差，曾做過標(biāo)定，試驗(yàn)值偏高10℃——15℃。
熱偏差
(3)爐內(nèi)煙風(fēng)流動(dòng)場分析比較
屏再出口沿爐寬方向的氣流分布。右側(cè)氣流速度明顯高于左側(cè)氣流速度，右側(cè)*高達(dá)到11~12m/s，左側(cè)為2~3m/s，右高左低的趨勢(shì)與西安交大空模實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。左側(cè)在5~6屏區(qū)域有一峰值，右側(cè)在26~27屏區(qū)域*高。從冷態(tài)流速的分布中可以得出結(jié)論，四角切圓燃燒方式在水平煙道內(nèi)存在著較大的流速偏差。帶來如下幾種情況：
 煙溫偏差
從不同負(fù)荷下的屏再出口煙溫分布來看，兩側(cè)煙溫的偏差不大，不超過70℃。隨著負(fù)荷的聲高，出口煙溫逐漸升高，兩側(cè)偏差則越來越小。沿眼到的寬度方向，煙溫總體呈現(xiàn)“W”形分布。
從氣流偏差和煙溫偏差的分析中可以得出，水平煙道的兩側(cè)熱偏差，氣流偏差是主要影響因素。
 屏間偏差，管間偏差
    在過熱器和再熱器中，所謂的熱偏差，即是偏差管的焓增與平均焓增的比值。壁溫計(jì)算中，工質(zhì)側(cè)和煙氣側(cè)的熱偏差系數(shù)。各級(jí)受熱面的管間偏差和屏間偏差都高于壁溫計(jì)算選取值。處于水平煙道入口的后平過熱器的屏間偏差*大，因?yàn)檫@里沿爐寬方向上的熱偏差*大。管間偏差以末級(jí)再熱器*大。
5.2不穩(wěn)定工況
(1)冷態(tài)啟動(dòng)
為冷態(tài)啟動(dòng)過程中，爐膛出口煙溫及過熱器、再熱器的壁溫變化曲線。在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、升速、并網(wǎng)階段，爐膛出口煙溫均不超過538℃，爐內(nèi)壁溫不超過450℃，證明再熱器在關(guān)旁路氣輪機(jī)掛閘后的“干燒”狀態(tài)下是**的。投一臺(tái)磨，煙溫迅速上升，過熱器和再熱器壁溫亦隨之升高。
 定壓升降負(fù)荷
在定壓升降負(fù)荷過程中分隔屏和低過的壁溫變化曲線。定壓升降負(fù)荷時(shí)，過熱器和再熱器壁溫波動(dòng)幅度較小，且均在報(bào)警值以下。以分隔屏和低過壁溫為例，負(fù)荷從280MW降到240MW，再升回到280MW時(shí)，整個(gè)降升過程分隔屏和低過壁溫的平均值為448℃和438℃，*高溫度452℃和450℃，整個(gè)過程壁溫是**的。
 滑壓升降負(fù)荷
壓升降負(fù)荷過程中分隔屏和低過的壁溫變化曲線。在滑壓過程中，主汽壓力隨符合的變化而變化。當(dāng)氣壓降低時(shí)，汽化潛熱增加，產(chǎn)氣量減少，而熱負(fù)荷的減小相對(duì)緩慢，故不僅過熱器并且再熱器亦有壁溫升高現(xiàn)象。致使再熱器的幅度較小。仍以分隔屏和低過為例。在滑降過程中，壁溫逐漸升高，但均在報(bào)警值以下。在滑升初期較易超溫，幅度為25℃~30℃，時(shí)間約持續(xù)15—20分鐘。這是由于滑升初期，燃料量增加，煙溫和煙氣量較快發(fā)生變化，而過熱器內(nèi)工質(zhì)流量的變化有一延遲過程，在這段時(shí)間差內(nèi)，壁溫容易超溫。所以在滑升初期，要降低燃料量的增加速度。
 停高加
    給水溫度的降低使省煤器和水冷壁吸熱量增加，需投入更多的燃料，極易造成過熱器、再熱器超溫。本次試驗(yàn)負(fù)荷在250MW時(shí)，各級(jí)受熱面的壁溫在報(bào)警值以下。在280MW負(fù)荷下停高加時(shí)，過熱器超溫嚴(yán)重，只能降負(fù)荷試驗(yàn)。因此在停高加時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制運(yùn)行工況，適當(dāng)降負(fù)荷。

6 四管爆管原因分析
6.1切園燃燒方式的固有特點(diǎn)
四角切園燃燒方式所造成的爐膛出口和水平煙道內(nèi)的兩側(cè)熱偏差問題，是切園燃燒方式的固有特點(diǎn)。由于爐膛出口氣流參與旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度的影響，使得位于爐膛上部的輻射受熱面（分隔屏、后屏過和壁再）工質(zhì)溫度呈現(xiàn)左高右低的特性，而位于水平煙道中的屏再、末再、末過及低過的工質(zhì)溫度的分布特性為左低右高。由于偏差管壁溫長期超過材料的極限使用溫度而引起蠕變破壞爆管。并且這種問題多發(fā)生于屏式再熱器及末級(jí)再熱器熱負(fù)荷較高的下完頭向火面上。
6.2煙道高度方向熱偏差增大
由于末級(jí)再熱器布置在水平煙道上半部，造成下半部煙氣短路，不僅增大了沿水平煙道高度方向上的熱偏差，也使末級(jí)過熱器入口煙溫增高。
6.3 三通渦流區(qū)的影響
300MW鍋爐受熱面入口集箱的引入管，采用連T型三通，在三通附近的集箱中存在著二次渦流，使得集箱中的靜壓分布在徑向和軸向上都發(fā)生了顯著的變化。同時(shí)渦流影響區(qū)中的支管入口阻力也發(fā)生了很大的變化，結(jié)果就造成了該區(qū)域管組中的流量分配極不均勻，使得某些支管中的流量嚴(yán)重偏小，若該區(qū)域熱負(fù)荷亦較大，極易導(dǎo)致管壁溫度超過許用溫度而發(fā)生爆管。
6.4 不穩(wěn)定工況下的瞬時(shí)超溫
不穩(wěn)定工況下的瞬時(shí)超溫，只要超溫幅度不大，也不會(huì)對(duì)運(yùn)行造成大的危害。
6.5 鋼102的性能問題
鋼102（12Cr2MoWVTiB）是我國在60年代研制的鋼種。該鋼材屬珠光體型的耐熱鋼，具有良好的組織穩(wěn)定性和熱強(qiáng)性，抗氧化性和工業(yè)性能均較優(yōu)良，可以用于工作溫度在600~620℃的鍋爐受壓部件。
在300MW鍋爐中，管子計(jì)算壁溫在600℃左右的部分過熱器受熱面及再熱器受熱面，設(shè)計(jì)采用了鋼102材料。運(yùn)行中300MW鍋爐的過熱器、再熱器受熱面在高熱負(fù)荷區(qū)域的102鋼管普遍發(fā)生爆管事故，宏觀檢查均發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重的表面氧化，實(shí)際情況說明，鋼102材料的高溫抗氧化性較差，不宜用于600℃的工作溫度。

7 超溫的改進(jìn)措施
通過不斷的技術(shù)改進(jìn)，取得了良好的運(yùn)行業(yè)績，出力和參數(shù)都能達(dá)到設(shè)計(jì)值。機(jī)組投運(yùn)初期暴露出來的主要問題是四管嚴(yán)重漏泄和運(yùn)行中出現(xiàn)大量結(jié)焦等不穩(wěn)定因素，在治理鍋爐四管泄漏問題上，鐵嶺發(fā)電廠從幾個(gè)方面投入了技術(shù)和資金，使設(shè)備能夠達(dá)到設(shè)計(jì)能力，在東北地區(qū)發(fā)揮了主力機(jī)組的作用。
7.1 頂部反切風(fēng)
鑒于沿爐寬度方向上的熱偏差是引起受熱面超溫爆管的主要原因，2000年#3機(jī)大修中啟動(dòng)將鍋爐的頂部風(fēng)和上一層輔助風(fēng)噴口反切16°角的技術(shù)措施]，型式為同心圓，期望通過反切來削弱旋流強(qiáng)度，消除或減輕爐膛出口及水平眼到中煙氣流場的偏置。頂部風(fēng)改成反切型式證明，它對(duì)降低水平煙道中的熱偏差有顯著效果，鍋爐水平煙道兩側(cè)煙風(fēng)溫差從45--75℃減少到15--35℃。以減少鍋爐運(yùn)行中產(chǎn)生熱偏差造成的局部超溫，并且使動(dòng)力場偏差得到調(diào)節(jié)。
7.2 受熱面材料升級(jí)
利用電除塵改造機(jī)會(huì)對(duì)后屏、末級(jí)再熱器采用0Cr18Ni10Ti不銹鋼取代鋼102、12Cr1MoV珠光體型耐熱鋼，提高了受熱面耐高溫檔次，奧氏體不銹鋼的抗氧化溫度為704℃，比鋼102及12Cr1MoV的610℃、580℃高出許多。實(shí)踐證明：采用材料升級(jí)的方法來避免過熱器、再熱器受熱面爆管是切實(shí)有效的改進(jìn)措施。
7.3  恢復(fù)燃燒器的擺動(dòng)功能
燃燒器擺動(dòng)，通過調(diào)節(jié)爐膛火焰中心位置以達(dá)到調(diào)節(jié)再熱氣汽溫的目的。燃燒器下擺，爐膛出口煙溫下降，各級(jí)受熱面的壁溫也隨著下降，對(duì)改善對(duì)流受熱面的運(yùn)行條件，作用是非常明顯的。調(diào)整好噴嘴角度，由于噴嘴角度檢修不當(dāng)，使火焰沖刷水冷壁及爐墻而結(jié)焦。應(yīng)根據(jù)結(jié)焦規(guī)律和爐膛結(jié)構(gòu)調(diào)整噴嘴方位，一般是將火焰盡可能調(diào)向爐膛中心中心切圓附近以減少結(jié)焦。
7.4 采用鍋爐壁溫在線監(jiān)測
4臺(tái)機(jī)組全部為國產(chǎn)機(jī)組，但是控制系統(tǒng)是比較先進(jìn)的，但鍋爐壁溫監(jiān)測報(bào)警控制是落后，不能一次性隨機(jī)組記錄打印、輸出、調(diào)整先后與西安熱工院材料室，東北電力學(xué)院協(xié)作，利用鐵嶺電廠原壁溫檢測的實(shí)際位置，對(duì)4臺(tái)鍋爐加裝鍋爐壁溫在線監(jiān)測儀，記錄數(shù)據(jù)輸入DcS，實(shí)現(xiàn)超溫報(bào)警、記憶、儲(chǔ)存、記錄超溫時(shí)間與數(shù)據(jù)等項(xiàng)目，直接進(jìn)行在線控制，促使運(yùn)行人員精心調(diào)整，減少了因操作不當(dāng)造成的超溫，由于燃煤、磨煤機(jī)帶來的不利運(yùn)行問題出現(xiàn)時(shí)及時(shí)進(jìn)行調(diào)解，使超穩(wěn)控制在*小時(shí)間段上。

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無線核相器的原理