火電廠鍋爐“四管”防磨防爆檢查及預防措施

崔曉峰，王博

（1.山西興能發電有限責任公司，山西 古交 030200；2.西安熱工研究院有限公司，陜西 西安 710054）

火電廠的鍋爐“四管”是鍋爐的重要組成成分，“四管”爆漏問題在很大程度上會影響火電廠的安全生產，所以火電廠鍋爐“四管”的防磨防爆檢查問題和預防措施是當今火電廠需要解決的一大難題。鍋爐的“四管”主要包括：水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器這四部分。四管泄漏是指受過熱、腐蝕、磨損等因素的影響和制約，在一定程度上導致以上四種鍋爐本體承壓管件發生泄漏、破裂或者爆管等的現象。一旦發生鍋爐的四管爆漏將會增加非計劃停運的損失，檢修的工作量也會隨之加大，更嚴重者甚至會導致事故的發生，對火電廠的安全穩定運行造成嚴重的影響。為了提高火電廠鍋爐運行的安全性，降低火電廠鍋爐“四管”爆漏發生的幾率，本文分析了火電廠“四管”爆漏問題的主要可能原因，針對原因提出的一些預防措施，以促進火電廠的健康安穩發展。

1 火電廠鍋爐“四管”爆漏的原因

在火力發電廠中，一些管件如承壓管件省煤器管、水冷壁管、過熱器管、再熱器管，作為鍋爐本體范圍內的重要設備，它們覆蓋了鍋爐的全部受熱面，在內外都承受這一些不良環境的影響。在內部要承受工質的壓力和化學物質的作用，在外部要抵抗高溫、侵蝕、磨損的影響，這樣鍋爐失效、泄漏等的問題就很容易發生，慢慢的進一步就容易發生四管爆漏等問題。總的來說，導致四管泄漏的主要原因有：磨損、高溫腐蝕、給水品質腐蝕管道、超溫運行時間長、運行環境惡劣、檢修安裝質量的影響等。

1.1 磨損

火電廠鍋爐在日常的運行過程中，時常會因為各種原因產生磨損，這些磨損主要分為飛灰磨損和機械磨損。飛灰磨損主要產生在后豎井地溫過熱器及省煤器區域、四角煙氣走廊位置和吹灰器和人孔門周圍。機械磨損主要在管子和管夾運行期間所產生的磨損現象。對于省煤器、低溫過熱器、低溫再熱器來說，在其尾部受熱器上及噴燃器火嘴附近的水冷壁彎管處，由于煙溫較低，在一定程度上容易發生磨損，進而發生泄漏。由于省煤器的管排比較密集，與其它部位相比，這里的煙氣流速比較高。在這種情況下，如果爐煙中灰粒比較多，或者鍋爐啟動時，受煤粉燃燒不充分的影響和制約，使得灰粒隨爐煙流向尾部，進一步加劇省煤器的磨損速度。通常情況下，磨損主要發生在低溫過熱器、低溫再熱器的局部位置。

1.2 長期承受高溫

由于火電廠的鍋爐設備長期處于高溫條件，就會出現鍋爐的受熱面出現過熱的情況，主要表現在管材內部組織在極限溫度下發生變化，產生塑性形變，導致壁管超溫爆裂。在受到熱壓力時，鍋爐四周發生變形。因此，過熱的狀態對鍋爐的安全性會有極大的影響，其包括長時間過熱和短時間過熱。長期過熱時管壁溫度長時間處于規定溫度以上但是低于材料的臨界溫度，短時間過熱是指當管壁溫度超過材料下臨界溫度時，在內壓力作用下，材料的強度發生變化，發生粗脹和爆管的現象。這兩種狀態下的鍋爐管壁都會產生爆破，非常沒有安全性。

1.3 管子安裝質量

通常情況下，管道焊接口的滿溢、內凹、夾渣、沒有焊接透等原因是造成管道機械性能降低的主要原因。鍋爐管道的質量會由于檢修、安裝和焊接質量的不同而受到影響，在管道焊接時，容易應力集中，因此使得管道接頭的機械性能大幅降低。爆管的現象多發生于焊接口，因為焊接口比較薄弱，因此，在進行管道的安裝時，需要特別注意焊接口的處理，防止爆管。

1.4 管道內側的水、汽的腐蝕作用

鍋爐的腐蝕有火側腐蝕以及水側腐蝕、高溫和水冷壁向火側。水側腐蝕主要是水處理設備進入了酸性或者堿性物質所引起的腐蝕、生產過程中的回水系統加入酸性或者堿性物質引起的腐蝕、藥物引起的腐蝕及超標引起的腐蝕。爐水中的Fe、Ca、Cu、SiO2、Mg等雜質附著在內管，形成水垢，水垢的傳熱效果非常差，使得鍋爐在使用時壁溫上升，導致鍋爐管壁過熱而出現鼓包和破裂。

1.5 機械損傷

火電廠的鍋爐檢修過程中，負責維修鍋爐的人員有時會出現疏忽，或者維修人員使用的維修工具不當，這幾種情況都會導致鍋爐的金屬表面受傷。而鍋爐的金屬表面受傷將會使鍋爐的強度降低，以至于它不能承受爐內介質的壓力而發生爆管現象。

2 火電廠鍋爐“四管”爆漏的危害

隨著用電量和外輸出電量不斷增加，鍋爐發生的事故也在增加。最為嚴重的是鍋爐“四管”的泄漏問題。這四管的泄漏會嚴重影響到火電廠的效益，當四管泄漏時，整個火電廠要進行停工。同時，對于鍋爐內部的事故管道的尋找和修理等工作將會浪費大量的人力、物力和財力，發電廠的經濟效益將會受到很大的影響。而且，泄漏如果處理的不及時，會造成大規模的爆炸以及化學物品的漏失，影響到人們的安全。

3 加強火電廠鍋爐“四管”防磨防爆檢查工作

（1）加強對鍋爐“四管”泄漏事故原因的分析。在鍋爐的防磨防爆的檢查中，每一次檢查都要做好檢查記錄和泄漏事故的勘察記錄。做好技術防范管理工作，這樣可以對鍋爐的信息記錄進行整合和分析，總結和反思每次檢修的結果和防爆的原因，這樣，在后面的檢修中就能有針對性地進行檢查。

（2）加強對鍋爐“四管”定期檢查的力度。注意鍋爐的使用期限以及每一個部分的部件的使用壽命，對于超出規定的使用期限的鍋爐或者相關的部件應該由相關人員進行及時的更換。比如鍋爐內過熱器原始管的運行壽命是10萬小時左右，一旦超出鍋爐內過熱器原始管的運行壽命，專門的負責人員就要將鍋爐內部超過運行時間的管子都換掉，火電廠尤其要加大廠內鍋爐的換管力度。隨著鍋爐設備的運行時間越長，就越要加大鍋爐及其零部件的檢修次數，同時也要增加鍋爐的檢修時間，這樣才能確保鍋爐設備的運行安全，防止鍋爐在運行中出現問題。

（3）控制好問題的源頭。在火電廠鍋爐設備的安裝環節，相關人員就要對鍋爐“四管”的防磨防爆進行檢查和監督。檢查工作不應該僅僅只是在鍋爐設備使用過程中進行，這樣可以在很大程度上，確保用于安裝鍋爐的原材料的質量以及可以規范鍋爐的安裝操作。

（4）建立完善的管理制度。管理人員的素質不高是導致事故發生的一個隱性因素，建立火電廠鍋爐的科學的考核評估機制、加強對火電廠的管理人員、維修人員等綜合安全素質培訓，有益于火電廠鍋爐的正常運行。

4 火電廠鍋爐“四管”防磨防爆檢查及預防措施

（1）加強設備運行時的管理。鍋爐運行時禁止超負荷運行，因為鍋爐容易發生過熱而使壁爐腐蝕，因此要加強硅管壁溫度的監視；要加強對人、爐、煤快速分析預報工作；要認真按規程升、降負荷，盡量減少管壁超溫。

（2）噴涂防護處理。鍋爐“四管”普遍存在高溫腐蝕、磨損等現象，成為電站設備安全運行的隱患。電站鍋爐的燃煤煤質低劣、硫分含量較高，達不到設計要求，就會使鍋爐“四管”等重要部件的運行工況愈加惡劣，尤其是水冷壁出現的高溫硫腐蝕就會成為影響鍋爐長期可靠運行的重要因素。采用熱噴涂技術對機組鍋爐“四管”進行預保護噴涂處理后，將顯著減少鍋爐的爆管次數，從而減少非計劃停爐造成的發電損失，產生巨間接經濟效益。

（3）加強爐水的監督，減少爐內腐蝕。加強管理，定期去化驗鍋爐的給水和飽和蒸汽，要保證水質合格，同時要做好鍋爐備用的防腐保養。

5 結語

鍋爐“四管”的泄漏會使得火電廠的經濟效益下降的同時，對人們的安全性也有威脅。因此，對鍋爐“四管”的泄漏問題應該提起重視，要積極進行對鍋爐的防磨防爆檢查工作，并且對鍋爐“四管”的檢查中發現的問題進行科學分析，制定嚴格的防磨防爆計劃。同時提高火電廠相關管理人員的基本素質，這樣才能從根本上減少火電廠鍋爐的泄漏和爆炸，增加鍋爐廠的經濟效益。

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