浅析沙特项目燃油锅炉爆管

摘要：本文对沙特蜡笔个项目部历次爆管现象和原因进行了分析，并详细论述了具体的改造和处理措施。

关键词：电厂锅炉 爆管 结垢

中图分类号：TJ45+7文献标识码： A

一引言：锅炉设备概述

锅炉型式: 沙特拉比格电厂锅炉配660MW 汽轮发电机组，锅炉为亚临界参数、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、再热汽温采用烟气再循环调节、平衡通风、单炉膛背靠背型露天布置、全钢构架的汽包锅炉。锅炉总体布置图如 Fig.1-1 所示。

Fig 1-1 锅炉总图

锅炉燃用的油料为380CST 的重油，此种重油具有硫含量高、矾含量高等

特点。

1#锅炉自2012年4 月份投运以来，由于炉膛振动问题，于5 月底和6 月底分别停炉，对燃烧器进行了改造。第二次燃烧器改造后，锅炉于7月4 号重新启动，进入沙特的夏季高峰负荷运行期。在2012 年7 月31 日发泄漏，为保证夏季供电，机组继续运行，直至2012 年9 月19 日停炉，发先吊挂屏过热器超温爆管，随后进行换管和修复，至2013 年2 月，1#吊挂屏发现爆管，2#吊挂屏发生泄漏。

二、 情况描述

2.1 各次爆管情况汇总：

沙特Rabigh 660MW 亚临界燃油机组1#与2#锅炉由我公司设计制造。在

2013 年2 月发生4 次爆管。其中在1#炉发生2 次，2#发生2 次，爆管位置都

在吊挂屏过热器。1#与2#经历的所有爆管情况汇总如下表：沙特Rabigh 660MW 亚临界燃油机组1#与2#锅炉由东方锅炉设计制造。在2013 年2 月发生4 次爆管。其中在1#炉发生2 次，2#发生2 次，爆管位置都在吊挂屏过热器。1#与2#经历的所有爆管情况汇总如下表：

2.2 停炉之后，对受热面的检查情况：

2.2.11.1和1.2次爆管爆口形状类似。

如图：2-1：

图2-2：

图2-3：

从爆口形状看，喇叭状爆口，边缘减薄

锋利。两个开放性大爆口，一大（图2-1）一小（图2-1），水平段上连续10 个鱼嘴型小口（图2-3），最大爆口位置壁厚减薄严重。

2.2.2 编号编号2.1 的吊挂管泄漏受热面检查情况

图2-4：

图2-5：

本次检查在2#炉上发现有且仅有1 个开放性大口（图2-4），在水平段管子未发现有1#炉的鱼嘴型小口。爆口位置壁厚有局部减薄，但没有1.1 次，1.2 次爆管那么明显。爆管位置前后没有明显涨粗，在爆口旁边位置发现管子上有凹坑（图2-5）。

2.2.3编号1.3 的吊挂管泄漏受热面检查情况

图2-6：

这次检查发现除爆口外，发现多个屏上有涨粗（图2-6）. 同时取样时发现部分损坏管子内结垢物质（图2-7）.

图2-7：

2.2.4编号2.2 的吊挂管泄漏受热面检查情况

图2-8：

图2-9：

图2-10：

这次检查发现从右往左数第42 屏的第一根管子靠炉膛中心线位置爆管（图2-8），同时在第47 片屏第一根管靠前墙水冷壁位置发现明显鼓包情况（图2-9），爆口管子内壁上有结垢情况（图2-10）。

三：根本原因分析：

3.1 从现象对泄漏原因的初步分析

1.1 次爆管，在吊挂管内发现了断裂的支撑块残片，是由于支撑块碎片的堵塞，造成了管子的短期超温爆管。

1.2 次与1.1 次爆管发生在在同一屏的同一根管，大爆口的形状与1.1 次的大爆口极为相似，也属于短期超温爆管。而小爆口裂口处为鱼嘴状，可能是长期超温所致。在1.2 次内壁发现白色附着物，最厚达0.5mm。

1.3次爆管，在3 个管样内表面均发现附着物，厚度达到0.15~0.5mm，在同

一根管子上相差150mm 处，鼓包组织的差异较大，推断管子壁温温度相差较大，可能是长期超温所致。

2.1次爆管的大爆口形状与1.1 次的大爆口类似，属于短期超温爆管。

2.2次在42-1 根管子上发现了大爆口，属于短期超温爆管，而在47-1 上的

鼓包，属于长期超温。

3.2 结合金相分析结果分析直接原因

通过对吊挂管取样、金相分析、垢成分分析等工作，管内积盐与结垢是导致吊挂管爆管的根本原因。

3.3 管子结垢的形成

通过对样品的化验分析确定为磷酸盐铁垢。磷酸盐铁垢化学成分主要是磷酸亚铁钠（NaFePO4）和磷酸亚铁Fe3（PO4）3, 这种水垢通常发生在管子内壁上，其特征是比较均匀地分布在整个管内，颜色一般为灰色或接近白色，在敲击结垢的样管时，容易从管壁上脱落。磷酸盐铁垢一旦发生，形成速度很快，能够很快引起爆管事故。磷酸盐铁垢产生的主要原因，是由于锅炉水中磷酸盐含量太大。磷酸盐铁垢形成的过程，用反应式表示为：

从化学平衡的观点来看，当锅炉水中Na3PO4 含量较高时，平衡右移，生产

磷酸盐铁垢。可见磷酸盐铁垢与炉水中的Na3PO4 浓度有直接关系。

3.4 防止磷酸盐铁垢形成的方法

防止锅炉产生磷酸盐铁垢的主要办法有：

（1） 严格控制锅炉水中的磷酸盐含量。当发现锅炉水中的磷酸盐较高时，可暂

停加药泵，待锅炉水中的磷酸盐浓度正常后，再启动加药泵。保证加药量

的均匀，和磷酸盐浓度的稳定。

（2）运行过程中， 尽量控制炉水中的含铁量，特别是启动过程中更应该加强控制。

（3）运行中严格控制各参数正常，特别要防止蒸汽带水的情况发生。从设计制造安装运行的角度去改进。

五小结

锅炉爆管问题在锅炉维护过程中占有较大比重，本文结合沙特拉比格项目的实际具体分析了爆管的原因和改进措施。只有对锅炉爆管的直接原因和根本原因进行综合分析，才能从根本是解决锅炉的爆管问题，有效的防止锅炉爆管事故的发生，为电厂的安全生产和经济效益提供保障。

参考文献：

[1]丁立新 .21世纪高等学校教材--电厂锅炉原理--2006年版

[2]朱宝山 .锅炉安装手册—中国电力出版社

[3]张兆杰桑清莲 锅炉谁处理技术—黄河水水利出版社