1、大容量鍋爐四管泄漏的原因分析及防范措施大容量鍋爐四管泄漏的原因分析及防范措施 摘要：隨著社會的進步及工業的發展，越來越多的大容量鍋爐被廣泛的應用在發電作業領域中。而鍋爐“四管”泄漏是造成發電機組非計劃停運的重要原因，為了提高鍋爐運行的安全性和經濟效益，認真研究分析鍋爐“四管”泄漏發生的原因并提出相應防范措施具有非常重要的意義。 關鍵詞：大容量鍋爐泄漏原因分析防范措施 中圖分類號：tk22 文獻標識碼：a 文章編號： 一、前言 水冷壁、過熱器、省煤器、再熱器統稱為鍋爐“四管”,鍋爐“四管”在鍋爐中占有非常重要的地位 ,據不完全統計火力發電廠發生的事故數量約有一半發生在鍋爐專業 ,而鍋爐專業發生的

2、事故 ,有一半以上發生鍋爐“四管”泄漏。所以，研究分析鍋爐“四管”泄漏發生的原因并提出相應防范措施，才能保證電廠設備的安全運行具有重要的社會效益和經濟效益。以下就“四管”的爆管泄漏問題展開探討。 二、大容量鍋爐四管泄漏的原因分析及其防范措施 （一）水冷壁爆管原因及預防措施 1、水冷壁爆管的主要原因是： （1）腐蝕。鍋爐水冷壁管的腐蝕根據腐蝕部位和環境不同可分為水汽側腐蝕和向火側腐蝕兩大類： 水汽側腐蝕。水汽側腐蝕類型有堿腐蝕、酸腐蝕、氧腐蝕、氫損傷、應力腐蝕破裂、沉積物下腐蝕和腐蝕疲勞等。 向火側腐蝕。向火側水冷壁管腐蝕即高溫腐蝕，根據高溫腐蝕發生的原因及腐蝕產物成分的分析，煤粉鍋爐水冷壁高溫

3、腐蝕一般可以分為以下幾種類型：硫酸鹽型高溫腐蝕、硫化物型高溫腐蝕、氯化物型高溫腐蝕以及還原性氣氛引起的高溫腐蝕。 （2）過熱。宏觀表現為原始爆口呈喇叭狀，邊緣鋒利且減薄嚴重，爆口有剪切唇，呈撕裂狀，變形嚴重，內壁光滑，向火側表面有一層黑色氧化皮，有明顯塑性變形，呈韌性爆口。爆管主要是由于短時急劇過熱造成材料的高溫強度降低，從而引起塑性變形和瞬間破裂，并不是長時間過熱引起的蠕變失效開裂。很多情況是由于異物堵塞水冷壁管，造成管內介質流動不暢，被異物堵塞處水冷壁管不能得到可靠冷卻，短時急劇過熱造成材料的高溫強度降低，從而引起瞬間破裂。 （3）磨損。水冷壁磨損的部位主要是在一次風口周圍的水冷壁管，因風

4、粉流沖刷磨損和吹灰器吹掃時的沖刷磨損等引發。一次風噴口周圍水冷壁管的磨損，是因為一次風粉混合物噴進爐膛時，如果噴燃器安裝角度不恰當、設計切圓過大、噴嘴在運行中燒壞或變形以及穩燃設施布置不當等，都會使煤粉氣流沖刷水冷壁管，引起管壁磨損減薄，以至漏泄。穩燃設施一般布置在一次風管出口附近，使高溫煙氣產生回流，如果布置不當，很容易使一次風射流貼壁，引起水冷壁磨損和結焦。 2、預防水冷壁爆管的措施： 控制好一次風速和二次風速，運行人員如不能及時調整好一次風和二次風，以適應煤種的變化，會造成燃燒器損壞。嚴把化學技術監督，嚴格執行汽水品質跟班取樣化驗的規定，保證良好的汽水品質。按鍋爐停用時間長短采取不同的停

5、爐保養措施，根據垢量、垢型和運行周期適時對鍋爐進行酸洗，以保證水冷壁管的傳熱效果；加強吹灰管理，制定合理的吹灰程序、參數和吹灰周期，避免發生由于操作不當或吹灰設備存在缺陷而造成的受熱面的吹損。低負荷運行時，上層一次風噴口冷卻不夠，未投用的一次風噴嘴，護板幾乎處于干燒狀態，得不到足夠冷卻，從而造成燃燒器的過熱、變形直至損壞。運行中要加強運行控制調整。燃燒器選用的合金鋼材料，滿足鍋爐正常運行時燃燒器耐磨損、耐高溫的要求。將燃燒器內部燒損隔板更換為白鋼板，同時在噴燃器出口區域的水冷壁管上加裝護瓦，防止小油槍投入時水冷壁管直接接觸高溫火焰。利用機組停備及時對燃燒器內部進行檢查，如有破損及時修復或更換隔

6、板。 （二）過熱器與再熱器爆管泄露的原因及預防措施 1、造成過熱器與再熱器爆管泄漏的原因有： （1）管材質量差或焊接質量差造成過熱與再熱器爆管： 管材質量差，如果管子本身存在分層、加渣等缺陷，運行時受溫度和壓力影響，缺陷擴大就會導致過熱器管爆管； 焊接質量差，在制造或維修中由于焊接質量不過關，焊縫中存在氣孔、夾渣、焊瘤等會導致頻繁爆管。 （2）受熱面超溫造成過熱器與再熱器管爆管 金屬超過其額定溫度運行時，有短期超溫和長期超溫兩種情況，因此造成受熱面過熱爆管有短期過熱和長期過熱兩類現象，受熱面過熱后，管材金屬超過允許使用的極限溫度，內部組織發生變化，降低了許用應力，管子在內應力作用下產生塑性變形

7、，最后導致超溫爆管。 2、防止過熱器再熱器爆管泄漏的技術措施： （1）提供優質的爐管備品，從源頭上保證爐管的可靠性。在采購環節選擇質量可靠的廠商購買爐管，優質的管材是保證鍋爐安全運行的基礎。 （2）提高焊接質量，防止因焊接問題造成爆管。在大小修時鍋爐的換管工作承包給有資質的火電安裝公司進行焊接，并對焊接部分進行探傷檢查，確保可靠。 （3）為了預防過熱器再熱器管超溫，在運行中，應嚴格按運行規程規定操作，鍋爐啟停時應嚴格按啟停曲線進行，控制爐膛出口溫度不超過540，控制鍋爐參數和過熱器管壁溫度在允許范圍內。嚴密監視鍋爐蒸汽參數、蒸發量及水位等主要指標，防止超溫超壓、滿水、缺水事故發生；做好鍋爐燃燒

8、調整，防止火焰偏斜，注意控制煤粉細度，合理用風， 防止結焦，減少熱偏差，防止鍋爐尾部再燃燒；加強吹灰和吹灰器管理，防止受熱面嚴重積灰；在一個8小時內全面吹灰可能導致汽溫偏低，將水冷壁的吹灰任務分成三部分， 白班、前夜班、后夜班分工負責，保證24小時內全面吹灰一次以上，維持受熱面清潔，保證鍋爐給水品質正常及運行中汽水品質合格等。 （4）對運行作業的鍋爐組件進行及時的檢測維修，保證設備健康可靠運行。利用機組大小修的時間對鍋爐各個受熱面進行探傷檢查發現個別爐管有缺陷時立即更換，防止爐管在運行中損壞，保證鍋爐安全運行。 （5）對鍋爐吹灰器定期檢查維護，保證每個吹灰器能夠正常投用。運行中出現吹灰器故障時

9、，立即聯系檢修并處理好。 （6）進行嚴格的汽水質量監督，保證凝結水、給水、爐水、蒸汽質量合格，防止爐管發生結垢。 （三）省煤器爆管泄漏原因及預防措施 1、造成省煤器爆管有以下幾方面的原因： 給水質量差，水中含氧多，造成管子內壁腐蝕；煙氣低溫腐蝕；管子質量和焊接質量不好；給水溫度和給水流量變化較大，造成管子的熱應力過大；飛灰磨損嚴重等。在以上原因中，造成省煤器爆管的最主要最常見的原因是飛灰磨損和焊接質量這兩個方面： （1）焊接質量差。焊工水平不高，焊接時存在砂眼、裂紋、咬邊等現象，使焊縫存在潛在的隱患，造成焊縫泄漏后爆管；使用焊接方法不對，破口形式不對，焊絲、條不對，焊前未預熱焊后未熱處理，焊縫

10、強度不夠等等。同過熱器管爆管原因相似，制造或維修中由于焊接質量不過關也會導致省煤器管頻繁爆管。 （2）飛灰磨損。在鍋爐的過熱器、省煤器和空氣預熱器三個主要對流受熱面中，省煤器的磨損最嚴重。因為省煤器通常是錯列布置，煙氣對錯列管束的沖刷比較強烈，磨損比順列嚴重得多，而且省煤器處的煙氣溫度比較低，煙氣中灰粒相對較硬，這兩個因素使得省煤器磨損比過熱器及空預器嚴重得多，省煤器磨損爆管主要發生在以下部位： 省煤器第二、第三排管子。因為省煤器通常是錯列布置，省煤器第一排管子受到較低煙速即進入省煤器前空煙道內煙速地沖刷，進入第二排管子后由于煙氣流通截面減小，速度突然提高，煙氣中灰粒的沖擊力較大，所以第二、第

11、三排管子磨損較以下各排管子嚴重； 省煤器管彎頭處。省煤器管的彎頭與豎井煙道兩側墻之間的間隙形成煙氣走廊，因阻力較小，煙氣流速高，磨損較嚴重； . 靠后墻的蛇形管排。對于大型鍋爐，煙氣自水平煙道轉彎進入豎井煙道，由于離心力作用，煙氣中大部分灰粒集中在豎井煙道的后墻，所以靠后墻的幾排蛇形管排磨損較嚴重。當管外壁受煙氣沖刷減薄后，強度明顯降低，從而爆管泄漏。 2、造成省煤器磨損的原因分析及預防措施 導致磨損的原因有：燃煤含灰量高，飛灰中夾帶硬顆粒；煙氣流速過高或局部煙速過高；煙氣含灰濃度分布不均，局部灰濃度過高。通常采用減少飛灰撞擊管子的數量、降低煙氣流速或增加管子的抗磨性來防止飛灰磨損。如：（1）

12、控制煙氣流速，尤其是煙氣走廊處的煙氣流速，因此在安裝和維修時，應盡量減小省煤器管子與墻之間的距離，同時使各蛇形管間距離要盡量均等；（2）對于局部煙氣流速過高的地方，應在管子易磨損部位如：彎頭處、第二第三排管子、靠后墻的幾排管子等地方加裝防磨裝置；（3）對省煤器管冷噴涂高溫耐磨涂料來增加管子的抗磨性。 三、結束語 為了有效防止“四管”爆破泄露，除在安裝、維修、運行調整方面采取以上措施外，還要對鍋爐受熱面做好金屬監督工作，主要包括以下幾方面： 對受熱面進行蠕脹、變形和磨損等情況的定期檢查； 對長期存在過熱問題的受熱面，加裝熱工溫度測點進行監督控制； 定期進行割管檢查，對高溫過熱器、低溫過熱器管子做金相檢驗，對爐膛熱負荷最高區域水冷壁管內壁結垢、腐蝕情況進行檢查。 只有這樣，才能有效防止鍋爐“四管”泄漏可以為電廠降低檢修成本，延長鍋爐的使用壽命，從