淺析260t鍋爐爆管原因及預防措施

盧松濤

摘 要：鍋爐是一種常見發電裝置，鍋爐一旦發生爆管事故不僅會影響到正常運行及發電量，并且處理鍋爐爆管事故時所花費時間也比較長，對企業造成較大的經濟損失。本文從鍋爐安裝質量、運行工況的變化及實際操作方面，對一起屏式過熱器管道的爆管事故進行分析，并提出了防止同類事故發生的一些建議。

關鍵詞：鍋爐;爆管;屏式過熱器

鍋爐的傳熱管道部分主要是由省煤器以及水冷壁、過熱器等組成，在鍋爐傳熱管道的這些構成中，由于過熱器在高溫高壓環境中工作，并且在整個鍋爐裝置生產運行中，是煙氣對流換熱的第一道工作生產流程，因此，不僅工作運行環境比較惡劣，并且工作運行對于管道的磨損也比較嚴重，從而就容易造成鍋爐過熱器管道爆管事故發生，影響鍋爐裝置的正常生產運行。

邯鋼邯寶公司裝機有3臺260t高溫高壓燃氣鍋爐，主要燃料是高、焦、轉爐煤氣。在運行過程中，發現1#鍋爐主給水流量與蒸汽流量偏差較大，而汽包液位正常，判斷可能是過熱器管道存在泄露情況。申請停爐后上水對鍋爐進行水壓試驗，對過熱器管道的焊口進行檢查，未發現泄漏現象。發現屏式過熱器管有兩根管道漏水嚴重，管道裂口為縱向破裂，斷面銳利，顏色變黑，判斷為爆管。

一、爆管原因分析

爆管分為長期超溫爆管和短期超溫爆管兩種情況。（1）鍋爐受熱面管在高溫應力長期作用下，會引起蠕變變形。在規定范圍內的蠕變變形是允許的，對正常運行無影響。如果運行中某些原因管壁溫度超過了設計溫度，在高溫長時間作用下，會導致金屬蠕變速度加快，強度降低，使用壽命達不到設計要求而發生爆管，即長期過熱爆管。（2）鍋爐受熱面在在運行中由于冷卻條件的劇變，管子溫度在短期內突升，超過了管材的臨界點，管子在短時間內抗拉強度下降，溫度最高的向火側發生變形，隨后發生剪切斷裂而爆破，即短期超溫爆管。

根據管口處的銳利程度判斷是短期超溫造成的爆管事故。檢查發現同一聯箱的的其它幾根屏式過熱器管道也同時出現顏色變黑的現象。由于設備已經投運近10年，此次是運行過程中發現的第一次爆管事故，可以排除管道材質問題。判斷可能是存在管道堵塞或者短路現象，屏式過熱器管道無蒸汽流過對其進行降溫，造成管道在高溫煙氣中發生爆管。仔細分析屏過的管道工藝流程后，發現屏過的聯箱存在短路或者堵塞的可能性。打開屏過上聯箱手孔，用內窺鏡檢查發現聯箱內部蒸汽進口與出口之間的隔板焊口開裂、倒塌，造成了蒸汽通過聯箱短路，不經過屏過管道直接進入下一級過熱器，高溫煙氣加熱屏過管道，屏過管道內部無蒸汽流過，得不到及時有效的冷卻造成超溫爆管。

觀察倒塌的隔板發現，隔板與聯箱的焊接處采用的是點焊，焊接不牢固，是造成聯箱內部隔板倒塌的主要原因。結合運行實際分析，由于燃氣鍋爐作為公司煤氣平衡的重要手段，受煤氣燃料的影響，鍋爐負荷變動較大，在負荷變化幅度較大時，造成聯箱隔板兩側出現壓差，隔板受力加速了焊口開焊及倒塌的速度。受煤氣平衡的影響，鍋爐停爐的次數較多，月平均兩次，在鍋爐點爐升溫升壓及停爐降壓過程中，未按照規定的升溫升壓和降壓速度進行操作，升壓或降壓速度快，導致聯箱隔板兩側出現差壓，也是加劇隔板焊口開裂及倒塌的原因。

二、爆管的預防措施

（一）加強運行管理

在鍋爐啟動或者停運過程中，要嚴格按照升壓或降壓的規范進行操作，避免管道出現較大的熱應力。同時在鍋爐啟停過程中，開啟過熱器的疏水閥，使蒸汽流過過熱器，防止過熱器出現超溫過熱現象。當煤氣壓力出現大幅度變化時，要及時調整煤氣量，防止燃燒突然增強或者減弱造成煙氣溫度變化時引起過熱器超溫或者熱應力增大。

（二）加強水質管理

要嚴格控制好爐水及過熱蒸汽的品質，根據汽水品質及時調整加藥量和排污量，防止汽水品質超標造成管道結垢、腐蝕而造成爆管的嚴重事故。調整汽包水位在正常范圍，保證汽包內部的汽水分離裝置完好、可靠，防止由于水位過高或者汽水分析裝置失效造成蒸汽帶水，水中大量的鹽分附著在過熱蒸汽管道內壁影響換熱效果，造成管道長期超溫爆管。

（三）正確并且合理的進行減溫水的調節使用

在鍋爐啟動或者低負荷運行時，盡量通過調整爐膛火焰中心或者煙氣溫度來控制過熱蒸汽溫度。鍋爐啟動或者低負荷時由于鍋爐中的蒸汽流量過小，并且流動速度比較慢，使得噴射的減溫水在進入到減溫器之后，不能夠及時實現分散流動，容易形成水塞現象，引起鍋爐過熱器發生爆管事故。

（四）保證減溫水調節閥靈敏可靠

通過檢查、維護手段保持減溫水調節裝置始終處于靈敏可靠的狀態，在鍋爐負荷發生變化時，減溫裝置能夠及時調整減溫水量，保證過熱器出口蒸汽溫度，防止過熱器超溫爆管，同時避免減溫水量過大形成熱偏差，造成過熱器管道熱應力增大損壞。

三、結語

鍋爐過熱器爆管事故是鍋爐運行過程中較為常見的事故之一，對鍋爐的運行造成較為嚴重的影響。本文從從設備制造、運行操作方面分析了產生爆管事故的原因，并提出了防止類似事故發生的一些措施和建議，能夠為防止鍋爐過熱器爆管事故的發生起到積極有效的作用。

參考文獻：

[1]高慶坤.鍋爐運行及事故處理.北京：化學工業出版社，2013.

[2]周強泰.鍋爐原理.北京：中國電力出版社，2013.