論火電廠鍋爐四管爆漏原因分析及防范措施

付武林

摘 要：在各種鍋爐故障中，四管爆漏是首要原因，一旦發生，不僅給火電廠造成較大經濟損失，而且對電廠安全造成威脅。本文將重點探討和分析火電廠鍋爐四管爆漏原因，并針對原因找出針對性的防范措施。

關鍵詞：火電廠；鍋爐四管爆漏；原因；防范措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.194

0 引言

所謂鍋爐四管，指的就是過熱器管、再熱器管、省煤器管、水冷壁。當其處于長期工作狀態下，進而出現磨損、腐蝕、損壞或者焊口線泄露時，就會引發嚴重鍋爐故障，將其稱之為鍋爐四管爆漏事故。鍋爐四管爆漏事故，不僅給火電廠造成較大經濟損失，而且對電廠安全造成威脅，因此防范此類事故發生，也是火電廠管理中的重點內容之一。

1 鍋爐四管爆漏原因

導致鍋爐四管爆漏的原因有很多，既有內部原因，也有外部原因；既有四管本身的問題，也有其工作條件的影響。具體來說，有以下幾點：

（1）四管自身材料問題。鍋爐因其需要長時間處于高溫運行狀態，因此對其材料有較高的要求，任何材料性能的不足，都有可能對鍋爐運行效率和安全造成隱患。材料問題主要有兩方面，一方面是四管的材料本身質量存在問題或者缺陷，比如其鋼材成分、性能指標等不符合相關標準，必然使得其無法滿足鍋爐的長期運行需要，造成運行中發生故障；另一方面是設備在運輸、安裝、檢修過程中，造成材料的機械損傷，從而使得設備運行中存在安全隱患。

（2）機械與飛灰磨損。此原因是導致鍋爐爆漏的重要原因之一，相關統計數據表明，3%到9%的鍋爐爆漏是由于磨損所導致的，其中飛灰磨損更加嚴重[1]。飛灰磨損的出現與多種因素相關，包括鍋爐構造、煙氣流速、煤灰特性、煙氣粉塵濃度等。通常來說，飛灰磨損在鍋爐尾部更加嚴重，由于此處的溫度與中心相比較低，因此為了保持此位置的溫度，需要相應增加其受熱面積；如此一來就會使得相鄰受熱面管子距離縮短，這種環境下極容易形成煙氣走廊，導致煙氣流速增大，飛灰磨損加重。造成機械磨損最重要的原因，是由于燃燒嘴噴嘴變形，導致粉塵飛串，從而造成機械磨損。

（3）超溫引發爆漏。鍋爐的運行，都是在高溫環境下，一旦溫控措施失當，尤其超溫現象出現，會對鍋爐受熱面管的金屬特性造成特別嚴重的影響。金屬性能會在超溫環境下下降，造成性能降低，當這種性能降低累計到一定程度，就會引發爆漏事故。此外，鍋爐運行過程中，當上升煙氣進入水平煙道，兩側溫度就會出現偏差，從而造成過熱器兩側吸熱不均。長期保持這種狀態，兩側溫差對于金屬性能的影響程度不同，并且這種差距會逐漸加大，當加大到某個極點時，就會出現爆漏事故[2]。如圖1所示為鍋爐超溫爆管圖。

（4）焊口質量不佳與爐管腐蝕。鍋爐的運行環境決定了對于設備的焊接有著極高的要求。然而在實際焊接過程中，某些焊口會出現超標缺陷，包括熱處理不到位、氣孔、焊接夾渣等不良詳細。導致鍋爐運行一點時間后，漏泄概率會不斷加大。另外，鍋爐爆漏的另外一個主要原因就是爐管腐蝕。鍋爐工作時，煤灰中的S、Na等元素在燃燒過程中產生氧化物，并且在爐管上附著停留，并逐漸形成具有較強粘性的硫酸鹽；硫酸鹽與管材氧化物發生反應后，會形成四相三界面系統，最終使爐管受到嚴重的熱腐蝕。當腐蝕超過一定程度，鍋爐爆漏風險就會迅速加大。

（5）燃煤質量不佳。燃煤質量不佳，容易對鍋爐造成更大的損耗，從而增加爆漏風險。某發電廠在屢次出現鍋爐爆漏事故后，對事故原因展開分析發現，近三年，其使用燃煤的熱值分別為：16.45MJ/kg、16.14 MJ/kg、15.03 MJ/kg；灰分平均值為40.17%、45.86%、46.61%；由此可以看出煤質整體不佳。由于灰分含量過高，使得鍋爐受熱面磨損加劇，增加了鍋爐爆漏風險。另外，在煤質不佳的同時，煤質變化大使得鍋爐運行容易出現超溫，該電廠近三年地位發熱量的最高值分別為19.07 MJ/kg、20.05 MJ/kg、19.37MJ/kg，最低值分別為12.54 MJ/kg、13.68 MJ/kg、12.38 MJ/kg；煤質頻繁變化，造成短時超溫現象容易出現，從而造成爆管。

2 防范措施

（1）加強檢修維護工作。制定鍋爐設備的防磨計劃，加強設備的檢修維護。一方面做到逢停必檢。對鍋爐受熱面展開檢修，發現具有嚴重磨損、腐蝕以及有明顯脹粗現象的管子立刻實施更換；對于重點部位采取有效的防磨損措施，比如刷防磨涂料，采用金屬噴鍍或者加裝磨護瓦等等。盡量做到防患于未然。另一方面要定期實施全面整治。鍋爐使用一段時間內以后，必須對其展開全面檢修，包括每一個細小結構，都要仔細檢查其狀態，從而確保鍋爐設備的性能滿足使用需求。

（2）強化鍋爐運行監控。鍋爐運行監控，是有效防范鍋爐四管爆漏的重要措施。比如，在監控過程中，一旦發現鍋爐有超溫運行現象，則立刻按照運行曲線要求，調節溫度使之保持正常值；如果發現管壁超溫，則需要采用有效措施實施降溫。有效的監控能夠使得事故在發生前得到及時控制，從而防止事故發生或者盡量對其實施有效控制。

（3）強化燃煤摻燒工作。發電廠的燃煤供應通常都來自多個煤場，不同來源的煤的質量各不相同，所以要加強燃煤管理，一方面燃煤進場后要區分放置；另一方面使用前必須根據鍋爐的設計燃值要求，以及各種煤的質量，做好燃煤摻燒工作，從而保證鍋爐燃煤符合鍋爐的使用要求，保證生產的安全性和經濟性。

3 小結

綜上所述，鍋爐四管爆漏事故的防范對于火電廠的正常、安全運行至關重要；導致爆漏事故出現的原因很多。本文中探討了主要原因以及常規的防范措施。除此之外，還要做好設備的采購檢驗工作，保證設備的質量符合相關標準；另外還要加強員工對于鍋爐四管爆漏防范的重視程度，以激勵員工做好相關防范措施。總之，只有全員參與，全方位管理，才能夠最大限度控制事故的發生。

參考文獻：

[1]石磊.當前火電廠鍋爐四管爆漏成因及其故障解決策略[J].科技經濟導刊，2016（11）：99.

[2]張鵬，周海波.關于火電廠鍋爐“四管”爆漏的思考[J].中國新技術新產品，2013（08）：160.