由一起非停談如何做好吹灰器的管理工作

摘要：本文針對張家口發電廠4號鍋爐發生的一起典型的吹灰器吹損水冷壁造成四管泄漏的成因進行了詳細分析并由此引申到如何做好吹灰器的管理工作，為鍋爐的安全運行提供了有效保證，也為其他機組的檢修提供了一定的借鑒。

關鍵詞：吹灰器 吹損 四管泄漏 管理

中圖分類號：TK223 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）09（c）-0226-02

鍋爐四管爆漏事故（BFT）是造成我廠發電機組非計劃停運的主要因素，占機組非計劃停運的近半數，研究和減少鍋爐四管爆漏事故，降低發電機組非計劃停運的發生次數是我廠鍋爐專業技術人員的關鍵課題，而吹灰器吹損導致受熱面減薄的情況在四管爆漏中占有一定的比例，也是擺在大家面前共同的難題。

1 設備簡介

張家口發電廠4號爐為東方鍋爐廠生產的亞臨界、中間再熱、自然循環、全懸吊、平衡通風、燃煤汽包爐。于1995年9月2日正式投產，主要參數如下：

型號：DG/1025/18.2-Ⅱ4

最大連續蒸發量：1025 t/h

額定蒸發量：935 t/h

汽包工作壓力：18.3 MPa

過熱蒸汽壓力：17.3 MPa

過熱蒸汽溫度：540℃

再熱蒸汽流量：777.5 t/h

再熱蒸汽進口壓力：3.93MPa

再熱蒸汽出口溫度：540 ℃

目前鍋爐爆漏事故（BFT）已成為影響我廠機組安全發供電的主要因素，努力研究和解決鍋爐爆漏事故，保障機組安全高效經濟運行是我廠鍋爐專業的同志們面對的關鍵課題。

2 情況介紹

張家口發電廠4號機組負荷300MW運行過程中，發現四管泄露報警裝置第3、4、7點報警，模擬量最大在60%左右，檢查發現爐膛有異音，吹灰電動總門內漏，檢修處理吹灰電動總門內漏及1號吹灰器內漏缺陷，四管報警情況沒有消失，爐內有異音。在檢查過程中，爐膛壓力突然變正壓+700Pa，四管泄露巡檢儀大部分監控點報警，爐內聲音明顯變大，鍋爐水位不能保持，水位低MFT滅火，打閘停機。

進爐膛后檢查確認為水冷壁爆管。爆管位置為爐前墻水冷壁從左向右數第130根管，爆口標高約為25m，爆口形貌及尺寸如照片一。

檢查發現標高18m處的前墻吹灰器處從左向右數第129—134共16根管被吹灰器吹傷，其中第129、130已經泄漏，形貌及尺寸如照片二。

3 原因分析

從現場檢查的情況看，造成水冷壁爆管的原因基本上可以確定是因為吹灰器吹損造成的，分析結果如下。

3.1 分析造成水冷壁爆管的原因

1）標高18m處水冷壁管道被爐膛IR型1號吹灰器130號管在被吹灰器吹傷，管道泄漏，這是造成爆管的主要原因。

2）標高為25m，水冷壁管第130根管爆口向爐內，水冷壁母材在爐內全部撕開，爆口長約150mm，最寬處約為40mm，爆口邊緣減薄不明顯，爆口呈撕裂張開狀；在爆口邊緣有許多縱向小裂紋，致密堅硬，內壁沒有明顯氧化腐蝕、結垢現象。金相顯示爆口附近組織為索氏體+少量鐵素體。管道爆破后，大量水汽從泄漏點向爐內泄漏，破壞了汽水循環，導致水汽向上的流量減少，標高25m處管道熱負荷較高且管道得不到很好冷卻，管道局部過熱爆破，由于此爆口較大，是鍋爐水位保持不住，造成機組停運。

3）檢查標高28m至水冷壁上聯箱之間的管路，未發現任何異物，管道暢通。排除了水冷壁管道內有異物造成流量下降，管道冷卻不足過熱爆管的可能。

4）檢查28m以上水冷壁管道未見組織異常。

標高25m管道爆口實物照片（照片一）：

標高18m處爐膛IR型1號吹灰器吹傷管材情況（照片二）：

標高18m第130根管爆口實物照片：（照片三）。

3.2 吹灰器吹損水冷壁的原因分析

1）冷凝水未疏盡：4號爐吹灰系統吹掃前，要求開疏水門5分鐘進行疏水，疏水排放時間沒有達到程序控制，疏水時間由手動控制，存在疏水排放不盡投用吹灰器現象；4號爐1號吹灰器位于前墻右端，處于底部疏水母管的最遠端，疏水排放路徑長，客觀上也存在疏水不盡現象。在鍋爐吹灰時，吹灰介質中帶有大量的冷凝水，冷凝水夾雜爐內飛灰噴射到水冷壁管材上，造成水冷壁管道損傷。現在發生的水冷壁管道吹損現象是一個長期沖刷積累。冷凝水未疏盡是吹灰器吹損水冷壁的主要原因。

2）吹灰器啟吹點沒有定期調整，啟吹點過吹：這次水冷壁管吹損的部位正是吹灰器噴嘴啟吹點（也是旋轉360°以后的吹灰器停吹點）介質噴射方向。爐膛吹灰器設定吹灰圈數為1圈，現場實驗確定無誤。吹灰器吹灰啟吹時，首先對啟吹點進行吹掃，經過噴嘴順時針旋轉360°吹灰，吹灰結束時吹灰介質又對啟吹點方向的管道進行一次吹掃后停汽退出，結束吹灰器吹灰過程。爐膛吹灰器啟吹點和結束點重合，啟吹點方向的水冷壁管道在一個吹灰流程中被吹掃2遍。吹灰器啟吹點沒有定期調整，啟吹點過吹是造成吹灰器吹損水冷壁管的次要原因。

3）吹灰器槍管與水冷壁管不垂直：搶修期間對1號吹灰器進行了測量，未發現吹灰器槍管與水冷壁之間有傾斜現象。排除此原因。

4）吹灰弧度不對：吹灰器設定吹灰弧度為3600全方位吹灰，現場檢查確定無誤。排除此原因。

5）吹灰時，噴口離水冷壁過近：設計要求吹灰器噴嘴中心和水冷壁向火面為38mm，就地實際測量為50mm，排除此原因。

4 結論

通過對上述情況的綜合分析和與實際對照，我們最終得出以下結論，造成此次4號爐水冷壁吹損的主要原因是：1）在吹灰器的運行和檢修管理上存在疏漏，存在管理責任不清，就地檢查不到位，監控機制不健全，吹灰器管理重視程度不夠的問題。2）煤質變化后，沒有根據實際情況調整吹灰器吹掃次數。3）吹灰器管道系統存在疏水死角，導致冷凝水不能排盡。4）設備檢修分工不細，吹灰器母管閥門維修質量得不到保證。5）本次吹灰器吹損水冷壁管道的一個重要原因是吹灰器噴嘴沒有定期調整，吹灰器啟吹點長期保持在一個方向，出現吹灰介質沖刷管道的時候只對管道的一個方向局部進行沖刷，破壞力集中的情況。

5 處理方法

1）要加強吹灰器管理，細化管理措施，采取針對性的整改與防范。

2）摸索吹灰器吹掃周期與鍋爐結焦、積灰情況的關系和規律。

（1）吹灰次數方面。因為煤質原因，各臺爐的受熱面積灰和結焦現象比以往要嚴重，為了提高鍋爐效率，降低排煙溫度，鍋爐吹灰次數明顯增多。針對這種吹灰次數密集，吹灰時間長的情況，組織運行人員和吹灰維護單位根據各爐的實際情況和煤種的變化，做吹灰次數試驗，適當延長吹灰周期。（2）吹灰壓力方面。現在爐膛吹灰器工作壓力普遍高于吹灰器設計壓力。爐膛吹灰器設計工作壓力為1.5MPa。該爐減壓站調整閥后吹灰母管壓力為1.6MPa，吹灰壓力高的情況下吹灰，吹灰介質夾帶著爐膛飛灰對鍋爐受熱面管道的沖刷情況要比壓力正常情況下吹灰的沖刷要嚴重的多。所以立即對各爐吹灰壓力進行下調，在保證吹灰質量的前提下降低吹灰壓力。具體方案為：①下調吹灰母管壓力：吹灰母管壓力統一調整為1.5MPa。②測量每臺爐膛吹灰器入口管道壓力，調整爐膛吹灰器鵝頸閥開度，保證鵝頸閥調壓狀況一致。根據鍋爐受熱面積灰和結焦情況，標高32m以上的42臺吹灰器噴嘴出口壓力調整為1.5MPa；標高18m的14臺吹灰器噴嘴出口壓力調整為1.2MPa。

3）延長吹灰前疏水排放時間，保證吹灰前冷凝水排放干凈。為了保證冷凝水排盡，防止吹灰介質帶水，調整吹灰器疏水排放時間。在以前吹灰系統疏水溫度達到吹灰要求即可關閉疏水門開始吹灰的基礎上延長疏水排放時間，具體要求：吹灰器疏水排放時間進行延長，在管道溫度達到200℃后延長疏水時間5分鐘，再開始吹灰。

對吹灰疏水管路進行改進消除死角，另接一路疏水管到疏水門前，保證各部位吹灰器疏水暢通。

4）對設備分工進行調整：鍋爐吹灰器來汽手動總門、電動總門、減壓站調整門這三個閥門在運行過程中出現閥門內漏等缺陷時對吹灰系統影響非常大。以前這三個閥門維護由吹灰器廠家現場維護人員負責，考慮到他們對高壓閥門的檢修經驗和能力不強，為了保證吹灰系統的安全運行，將吹灰器來汽手動總門、電動總門、減壓站調整門的缺陷處理和檢修劃歸鍋爐車間負責。

5）吹灰器定期調整。對各臺爐所有爐膛吹灰器進行檢查，確定啟吹角度，并對其進行調整，調整角度為90°，調整時間為每4個月調整一次。每臺吹灰器建立運行和管理臺帳，詳細記錄每次啟吹點調整情況，按時調整，嚴格執行。具體工作由吹灰器廠家維護人員負責，鍋爐點檢負責監督、考核實施情況。

強化吹灰器過程管理，制定《吹灰管理辦法》，完善現有的吹灰器運行臺帳，對每臺吹灰器運行時間、缺陷記錄、啟吹點調整、吹灰壓力、設備狀況等進行詳細記錄，當班運行人員對吹灰效果進行檢查并確認、記錄。吹灰期間，維護人員現場巡視檢查，及時掌握吹灰器運行狀況，發現問題及時處理。點檢人員在日常點檢中加強吹灰器檢查，檢查吹灰器的維護和運行記錄，每月吹灰維護人員負責提交吹灰器運行工作總結，鍋爐點檢和吹灰器維護人員對本月吹灰器運行情況進行分析，為吹灰器長期安全運行積累技術數據。

6 缺陷處理情況及效果復查

我們將吹灰器吹損的16根水冷壁管全部更換，根據管道爆管處管材金相分析結果，更換了第130根水冷壁管10m（標高18m～28m）。用14mm的小口徑管連接起來，伸入標高28米處水冷壁管內，向上檢查管道及上聯箱入口情況，未發生卡澀現象，未發現任何異物。對鍋爐其它受熱面（頂棚、中再、低過、省煤器、水冷壁）進行擴大范圍防磨防爆檢查，發現標高49m低溫過熱器第72排低過管磨損嚴重（約磨損3.5mm），補焊處理。其它受熱面未發現異常。

機組啟動后，在不同的負荷下對恢復后的水冷壁管道進行了測溫，對比相鄰管道溫度，溫度相差無幾，運行正常。

7 總結

這次事件的發生以及處理結果證明，防磨防爆檢查工作發現問題及時，分析成因準確，為處理方案的制定和實施贏得了時間，使問題得到了徹底解決，避免了4號爐大修后在運行時發生頻繁爆漏的可能。

吹灰工作是鍋爐機組運行安全性和經濟性的重要保證，但從這次事件中我們也可以看出吹灰工作是一把雙刃劍，尤其是蒸汽吹灰，要從管理方面入手，制定與實際情況相適應的相關管理制度、工作標準并定期檢驗、監督落實情況，才能夠保證其應有的作用。

8 結語

隨著以可靠性管理為中心的狀態檢修（點檢制）體制深入開展，以及對火力發電廠燃煤機組鍋爐受熱面的防磨防爆檢查工作的高度重視，在今后的防磨防爆檢查工作中的重點，將由采用簡單的人海戰術檢查，發現缺陷的工作模式，逐漸轉向以培養一支專業技術高超和工作經驗豐富的防磨防爆檢查隊伍的方向發展，必須能夠正確分析，判斷問題的根本所在，即問題的形成原因及后果預想，提前作出預防性措施和進行針對性的長期跟蹤，使防磨防爆檢查工作由被動的局面逐漸向科學性、技術性以及前瞻性的方向發展，使防磨防爆檢查工作更加趨于實用有效，不斷提高防磨防爆檢查工作的水平，為火力發電機組的安全長周期運行提供更加可靠。

參考文獻

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[2] 徐經華，何玉書.300MW機組運行、檢修崗位技術培訓教材.

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