浅谈锅炉“四管”的泄漏及其预防措施

浅谈锅炉“四管”的泄漏及其预防措施

杨鹏涛

(安徽淮南平圩发电有限责任公司安徽淮南232089)

摘要：主要从平圩电厂一期的锅炉水冷壁、再热器、过热器、省煤器四个重要受热面各自材质结构及工作环境、运行特点等方面，分析锅炉“四管”泄漏的可能产生的原因，讨论对应的预防措施，特别从锅炉运行方面提出优化建议。

关键字：“四管”泄漏运行优化预防

查阅平圩电厂机组非计划停机的历史，锅炉造成的非计划停运次数占机组全部非计划停运次数的一半以上，而其中由于锅炉四管爆漏造成的非计划停运又占锅炉总的非停事故次数的一半以上。我厂一期两台630MW机组已经运行将近30年，接近设计寿命，这对锅炉“四管”是个考验，如何防止“四管”泄漏是个值得探究的问题。

这里提到的锅炉“四管”，是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器。所谓的防止锅炉四管泄漏，是指防止上述部位炉内金属管道的泄漏。锅炉四管，涵盖了锅炉的全部受热面，它们内部承受着水汽的压力和一些化学成分的作用，外部承受着烟气的高温、侵蚀和磨损，环境比较恶劣。如果存在设计缺陷、基建安装质量不高、检修维护不到位、运行操作不规范等问题，很容易发生四管失效和泄漏。

一、“四管”泄漏原因

通过分析平圩电厂一期机组关于“四管”泄漏的设备台帐、泄漏事件报告单等资料，并结合有关防止“四管”泄漏的技术资料，对影响“四管”泄漏的原因进行了分析，得出影响锅炉“四管”泄漏的原因有以下几方面：

1、管道应力集中产生的泄漏。产生应力集中主要是由于锅炉结构特点、机组启动中升温升压速率控制不好等原因造成的。在锅炉水冷壁管与筋板之间的结合部分在锅炉启停过程中会发生膨胀不畅造成应力集中，拉裂管道；机组启停炉时，炉膛内升降温速度过快，使水冷壁产生热应力。长期作用在此应力下管道就极易引发裂纹，从而导致泄漏。

2、超温爆管产生泄漏。超温的原因较多，但主要的有两方面：

（1）受热面左右烟温偏差。平圩电厂一期是四角切向燃烧锅炉，在炉膛内形成的旋转上升的烟气流在到达折焰角区域时，烟气流将由旋转运动变为直线运动，此时气流将以原旋转圆周的切线方向进入水平烟道内，这就使烟气流偏向于水平烟道的某一侧，形成了水平烟道左右侧的烟温偏差，从而导致左右侧的过热器（再热器）产生较大的吸热偏差。这是造成水平烟道受热面超温爆管的主要原因之一。

（2）受热面材质问题。锅炉偏烧现象由于切圆燃烧锅炉设计形式不能改变，偏烧不可避免的地存在，因此只能从管子材质方面考虑，即采用高规格管子材质，提高管子的耐温性能。受热面管道的厚度由强度计算确定，管材的选用决定于管壁的工作温度。当受热面管子的壁温在480oC以下，可用20号锅炉钢，超过上述值，则要采用合金钢。如果在电厂基建过程中选用材料不当，可能会给以后的长期运行留下隐患，平圩电厂一期的钢材选用还是比较合理的，后期也根据运行情况进行过换管，这就避免因为钢材的选用不当造成损失。

3、吹灰器吹损与机械磨损。吹灰器吹损有以下几个原因：吹灰器内漏、吹灰器不旋转、吹灰器吹灰时带水、吹灰器吹灰蒸汽压力过高等等。机械磨损由于管卡、定位管，定位块等，在运行过程中与管排相互摩擦刮蹭，长时间运行就会出现管道磨损减薄，这是管道发生爆破的一个隐患。我厂曾出现磨损的部位爆管的事件。

4、飞灰磨损与焊接质量。飞灰磨损主要出现的尾部受热面，烟气携带的飞灰颗粒在尾部烟道中造成的冲刷最为严重，吹损部位主要是低温过热器、省煤器及其联箱等；在“四管”缺陷整治过程中，由于焊工的焊接标准不高，焊后的质量检测不到位，使焊接质量达不到规定要求，该部位就存留了发生爆管的隐患。

5、其他原因。炉水品质不合格、水冷壁管内结垢和化学腐蚀、节流孔板错位安装、管道异物堵塞导致管子过热爆管等等，都是常见的管道故障原因。所以要加强对炉水、给水的化学监督，并定期对受热面管子进行割管检查。

二、锅炉四管“泄漏”预防措施

1、锅炉四管检查、检修

（1）、针对管道应力集中产生泄漏，每次检修时抽样拆除水冷壁保温，检查工作主要包括：宏观检查水冷壁四角因膨胀不畅而易拉裂的部位；水冷壁筋板部位；曾经发生过拉裂泄漏的部位；以及与漏点处相似的部位；每次锅炉启动中做好水冷壁的膨胀记录，判断膨胀是否正常。

（2）、大小修时宏观检查吹灰器让管及周围的管道，对检查中发现的存在吹损的管道进行处理，更换或者喷涂，并对吹灰器进行检查检修；内漏的吹灰器必须及时更换鹅颈阀、提升阀；对不旋转的吹灰器进行检修，修复或更换旋转电机及变速箱；加强对吹灰器疏水阀的检修维护，保证其吹灰时能够正常开启进行疏水；调整吹灰蒸汽的压力至规定范围。

（3）、对于定位块脱落，管卡松动造成的管道磨损我们要重新焊接定位块，调整管卡的方法进行处理。机组大小修过程中加强管道支吊架、管卡等部位的检查；飞灰磨损主要出现的尾部受热面，在大小修防磨防爆检查中加强尾部受热面的磨损检查，尤其是存在烟气走廊的部位，对管道进行抽样测厚，在低温过热器及省煤器U型弯处加盖防磨瓦。

（4）加强管道的无损探伤检查。四管检查中肉眼发现的问题是有限的，现在管道检查的手段越来越多，测厚、测硬度、光谱分析、磁粉检查、超声探伤、射线探伤、渗透检查、相控阵射线检查等等，将隐藏的管道、焊口缺陷检查出来，消除在萌芽状态。

（5）、加强对焊工的业务培训，提高焊接质量标准。焊前复核管道和焊丝材质，对焊口进行清理，严格执行焊接工艺要求，焊后探伤要跟踪到位，确保不留事故隐患。

2、锅炉运行优化

（1）、锅炉启停应严格按启停曲线进行，控制锅炉参数和各受热面的管壁温度在允许范围内，并严密监视,及时调整,防止锅炉各参数大起大落。

（2）、锅炉启动过程中应检查和记录各个膨胀指示器，分析膨胀是否正常，停炉冷却后要核对膨胀指示器是否恢复到原位。

（3）、锅炉运行中，要严格控制汽水品质是否合格。应根据运行规程要求，按时进行排污。当汽水品质恶化时，化学值班员应及时通知运行人员并向领导报告，同时查明原因,进行处理。当汽水品质恶化至危及设备安全运行时，要采取紧急措施，直至停炉。

（4）、锅炉燃烧器应对称均匀地投入，保证火焰中心适宜，防止结渣、结焦，减少热偏差，注意控制好风量，避免风量过大或缺氧燃烧，防止锅炉尾部再燃烧或过热器超温。

（5）、严密监视锅炉水汽、汽包水位、燃煤量、风量等参数，防止超温超压、满水或缺水事故发生。

（6）、加强锅炉吹灰的管理，应根据实际情况确定锅炉受热面吹灰的周期。吹灰前进行管路疏水，避免吹灰蒸汽带水。停止吹灰后要检查吹灰器是否漏汽，漏水，防止吹损受热面。

（7）、加强对过热器、再热器管壁温的监测，实事求是地做好记录，发现超温应及时分析原因，尝试从运行调整上解决超温问题。

（8）、锅炉运行人员应严格执行设备巡回检查制度，当发现四管泄漏情况时应通知有关人员迅速查清泄漏部位，并报告值长按有关规定及时处理。

（9）、做好四管泄漏事故分析，对四管泄漏事故要如实反映泄漏前的运行工况及处理措施。认真查明泄漏原因，明确责任，以便吸取教训，采取相应的改进措施。

在防止锅炉“四管”泄漏工作中，通过以上措施的实施，做到消除隐患，加强预防将会收到良好的效果。机组停机时加强锅炉四管的检查与消缺，将隐患消除在萌芽状态，运行期间严格执行运行操作规程，让锅炉在最优的环境下运行，尽量避免“四管”泄漏事件，提高机组运行的可靠性，这对公司的经营发展具有重要意义。