锅炉四管泄露分析及防控措施

摘要： 锅炉“四管”爆漏占火力发电机组各类非计划停运原因之首,严重影响火力发电厂安全、经济运行。总结下电防“四管”泄漏管理经验，对 锅炉“四管”爆漏原因进行分析并提出预防措施。 关键词： 锅炉“四管”爆漏、原因分析、预防措施

Abstract: "the four tube" blasting leaks thermal power units of all kinds of service plan is the leading cause of severe influence the safety and economic operation of power plants. Summary of electric control "four tube" leakage management experience, "the four tube" critical leakage causes analysis and prevention measures were put forward.

Key words: "the four tube" blasting leaks, analysis of the causes, prevention measures

中图分类号： [X933.2] 文献标识码：A 文章编号：

所谓锅炉“四管”是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器，传统意义上的防止锅炉四管泄漏，是指防止以上部位炉内金属管子的泄漏。锅炉四管涵盖了锅炉的全部受热面，它们内部承受着工质的压力和一些化学成分的作用，外部承受着高温、侵蚀和磨损的环境，在水与火之间进行调和，是能量传递集中的所在，所以很容易发生失效和泄漏问题。引起锅炉“四管”泄漏的原因较多，其中磨损、腐蚀、过热、拉裂是导致四管泄漏的主要原因。经总结各种“四管”泄漏事故的经验，对 锅炉“四管”泄漏原因进行分析并提出预防措施。 一、 锅炉“四管”爆漏原因分析 1.磨损 煤粉锅炉受热面的飞灰磨损和机械磨损，是影响锅炉长期安全运行的主要原因。飞灰磨损的机理是携带有灰粒和未完全燃烧燃料颗料的高速烟气通过受热面时，粒子对受热面的每次撞击都会梳离掉极微量的金属，从而逐渐使受热面管壁变薄，烟速越高灰粒对管壁的撞击力就越大；飞灰浓度越大，撞击的次数就越多，其结果都将加速受热面的磨损。长时间受磨损而变薄的管壁，由于强度降低造成管子泄漏。受热面飞灰磨损泄漏、爆管有明显的宏观特征，管壁减薄，外表光滑。运行中发生严重泄漏时，可发现两侧烟温偏差，不及时停炉处理，往往会加大泄漏范围，并殃及其他受热面的安全。2009年下电#3炉高温省煤器发生磨损泄漏，首先发现一侧烟温明显降低，给水和蒸汽流量偏差大，后停机发现省煤器管子磨损爆破。造成严重飞灰磨损的原因是结构因素，设计、安装与检修的不足。在省煤器边排管与炉墙之间、省煤器弯头与炉墙之间、再热器与两侧墙之间存在一个烟气走廊。这局部烟速增大到平均烟速的两倍，造成这些地方管子磨损严重。位于烟气走廊的省煤器区，灰粒较硬磨损突出。喷燃器、吹灰器附近水冷壁等处也是煤粉磨损较为严重的部位。预防磨损的方法主要是减小烟气走廊，均匀气流，受热面管子迎风面加装护铁或涂耐磨涂料等。 2.腐蚀 锅炉“四管”受热面的腐蚀主要是管外的腐蚀和水品质不合格引起的管内化学腐蚀。当腐蚀严重时，可导致腐蚀爆管事故发生。烟气对管壁的高温腐蚀，主要是灰中的碱金属在高温下升华，与烟气中的SO3生成复合硫酸盐，在550-710℃范围内呈液态凝结在管壁上，破坏管壁表面的氧化膜，即发生高温腐蚀。正常运行情况下，当给水品质不良时，炉水中的Fe、Cu、Ca、Mg、SiO2等杂质在蒸发受热面内被浓缩，并从锅水中游离出来附着在管内表面，形成水垢，水垢的传热系数只有钢管的1／200，影响传热，并使壁温上升，导致管壁过热鼓包或破裂。锅炉受热面在停用时与不合格水或湿空气接触，受空气中O2、CO2和SO2的影响会产生管内化学腐蚀。在给水含氧超标时，也会使省煤器内壁产生点状氧腐蚀。

3.过热 过热器和再热器是锅炉承压受热面中工质温度和金属温度最高的部件，而汽侧换热效果又相对较差，所以过热现象多出现在这两个受热面中。受热面过热后，管材金属温度超过允许使用的极限温度，发生内部组织变化，降低了许用应力，管子在内压力下产生塑性变形，使用寿命明显减少，最后导致超温爆破。因此，超温导致过热，使设备安全系数降低，应严格控制蒸汽温度的上限。

4.焊接质量和拉裂 保证焊接质量必须加强焊工管理及焊接工艺质量的检验评定。加强金属监督，防止错用钢材及焊接材料。 "拉裂"是指在锅炉经过多次起停后各部件之间由于热膨冷缩的不同步，又无足够的补偿能力的情况下管子产生的裂纹漏泄。拉裂主要发生在过热器、再热器的穿墙管处，水冷壁、包墙管与鳍片连接末端等。这个问题主要应在设计阶段和安装期间解决，要有自我补偿能力。 二、 锅炉“四管”爆漏预防措施 锅炉“四管”泄漏的因素较多，必须针对不同的原因从运行和检修以及管理等方面采取预防措施。 1、加强检修管理，制定实施防磨计划 加强金属监督和化学分析，对热负荷较集中部分采取割管检查和化学分析，对易结焦、易磨损、吹灰器易吹薄的部位进行侧厚检查，对过热器、再热器等易超温的部位进行金相分析。加强四管附件的检查，如防磨瓦、管排卡子和护体铁，整理管排严防形成烟汽走廊。对检修焊口做好无损探伤检验，把好焊接质量控制关。同时要提高检修水平，针对设备老化进行受热面更换等技术改造。 2、加强运行管理和炉水监督 运行人员要认真操作，按规程升降负荷。日常密切监视四管报警情况，严防受热面"四管"超温，加强对管壁温度的监视，减少管壁超温。燃料专业要加强入炉煤快速分析预报工作，为运行人员精心操作、勤调整提供依据，便于运行人员及时调整一、二次风，合理调整风粉量和过剩空气量，使煤粉在炉内充分燃烧。保证磨组在最佳状态运行，严格控制煤粉细度减少设备磨损。 三、结论 防止“四管”爆漏是一项综合工程，应从运行、检修、技术改进等方面加强监督、管理和检查、综合考虑。发电应重视锅炉"四管"泄漏的预防工作，成立锅炉“四管”防磨防爆专项治理工作小组，定期对机组运行、检修中暴露出的问题开展专题分析活动，超前谋划和防范，修订《防止“四管”爆漏管理规定》，制定切实可行的目标、技术措施，层层落实岗位责任制。从各方面严格把控保证电厂的安全稳定运行。参考文献：

1、程绍兵等《大容量锅炉高温受热面超温失效原因及对策》 广东电力, 2004年1月 2、范从振《锅炉原理》水利电力出版社1986年5月第一版