探析火力發(fā)電廠鍋爐“四管”泄漏的原因和預(yù)防措施

宋蘭 吳立貴

【摘 要】作為火力發(fā)電廠的重要設(shè)備，鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。在實(shí)際運(yùn)行中，鍋爐“四管”泄漏是造成火力發(fā)電機(jī)組強(qiáng)迫停機(jī)的主要原因，因此鍋爐“四管”泄漏的防治是火力發(fā)電廠的重點(diǎn)工作。本文首先分析了火力發(fā)電廠“四管”泄漏的現(xiàn)象和原因，然后針對(duì)性從制造質(zhì)量、運(yùn)行管理、安裝質(zhì)量、檢修管理和燃煤管理等方面提出預(yù)防措施，以期有效控制鍋爐“四管”泄漏現(xiàn)象。

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠；鍋爐；“四管”泄漏；原因；預(yù)防措施

【中圖分類號(hào)】TM621【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0417-01

統(tǒng)計(jì)表明，在我國(guó)火力發(fā)電廠的非計(jì)劃停運(yùn)事故中，約有50%的原因是鍋爐事故，而鍋爐事故中又以水冷壁管、再熱器管、過(guò)熱器管和省煤器管（統(tǒng)稱為四管）泄漏最多，約占到電廠事故停運(yùn)總時(shí)數(shù)的30%。近年來(lái)隨著火力發(fā)電廠新投產(chǎn)機(jī)組容量的不斷增大，“四管”泄漏導(dǎo)致停機(jī)造成的損失更大，因此研究鍋爐“四管”泄漏的原因和預(yù)防措施就顯得尤為重要。

1. 火力發(fā)電廠鍋爐“四管”泄漏的原因分析

1.1 過(guò)熱器管損壞的現(xiàn)象和原因

當(dāng)過(guò)熱器管發(fā)生損壞時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象：過(guò)熱器附近有異常噪音，蒸汽壓力下降，給水流量不正常地大于蒸汽流量，過(guò)熱器管損壞側(cè)煙氣溫度降低，爐內(nèi)壓力增大甚至從不嚴(yán)密處向外冒煙或噴汽，引風(fēng)機(jī)進(jìn)口調(diào)節(jié)靜葉不正常地開大，過(guò)熱汽溫偏差大和異常升高，補(bǔ)水量增加。

導(dǎo)致過(guò)熱器管損壞的原因主要包括以下幾個(gè)方面：過(guò)熱器安裝焊接質(zhì)量不佳或者是被異物堵塞；過(guò)熱器長(zhǎng)期超溫運(yùn)行；化學(xué)監(jiān)視不嚴(yán)，使得蒸汽品質(zhì)惡化，管內(nèi)結(jié)垢而引起管壁超溫；汽水分離效果差，或者汽包水位高使得蒸汽品質(zhì)惡化；飛灰磨損嚴(yán)重或者是過(guò)熱器區(qū)發(fā)生二次再燃燒；吹灰器區(qū)因吹灰磨損嚴(yán)重；過(guò)熱器積灰造成腐蝕，爐膛結(jié)焦造成爐膛出口溫度升高，使得過(guò)熱器超溫；不正確的啟停方式，造成過(guò)熱器管壁超溫。

1.2 再熱器管損壞的現(xiàn)象和原因

當(dāng)再熱器管發(fā)生損壞時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象：再熱器附近有異常聲響；再熱器出口壓力下降；引風(fēng)機(jī)進(jìn)口調(diào)節(jié)靜葉不正常的開大；再熱汽溫偏差大或者是異常升高；壁式再熱器管的爐膛負(fù)壓變小或變正，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)從不嚴(yán)密處向外冒汽或冒煙；在機(jī)組負(fù)荷不變的情況下，主蒸汽流量增加；補(bǔ)水量增加。

導(dǎo)致再熱器管損壞的原因主要包括以下幾個(gè)方面：管子安裝和焊接質(zhì)量不佳，材料不合格或者是制造中有缺陷；蒸汽品質(zhì)長(zhǎng)期不合格，導(dǎo)致管內(nèi)結(jié)垢或腐蝕；飛灰磨損嚴(yán)重或吹灰器安裝不當(dāng)，長(zhǎng)期被吹灰蒸汽沖刷磨損；運(yùn)行中經(jīng)常超溫；鍋爐啟停過(guò)程中，再熱器干燒時(shí)，爐膛出口煙溫超限，造成再熱器管的疲勞。

1.3 水冷壁管損壞的現(xiàn)象和原因

當(dāng)水冷壁管發(fā)生損壞時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象：給水流量不正常地大于蒸汽流量；汽包水位下降，蒸汽壓力下降；爐膛負(fù)壓減小或者是變?yōu)檎龎海瑺t膛不嚴(yán)密處噴出爐煙；引風(fēng)機(jī)進(jìn)口調(diào)節(jié)靜葉不正常地開大；煙氣溫度下降；鍋爐燃燒不穩(wěn)定或者是滅火；補(bǔ)水量增加。

導(dǎo)致水冷壁管損壞的原因主要包括以下幾個(gè)方面：鍋爐給水品質(zhì)不佳，爐水化學(xué)處理不當(dāng)，長(zhǎng)期運(yùn)行在管內(nèi)造成腐蝕或結(jié)垢；安裝或者是檢修時(shí)，管內(nèi)被異物堵塞，致使水循環(huán)不良；鍋爐運(yùn)行中嚴(yán)重缺水；火焰中心偏斜，升降壓速度太快，引起膨脹不均；燃燒器附近的水冷壁被煤粉磨損嚴(yán)重；鍋爐運(yùn)行中嚴(yán)重缺水；爐內(nèi)結(jié)焦嚴(yán)重，造成受熱不均；大塊焦落下將水冷壁管砸壞；制造、焊接和檢修不良，個(gè)別水冷壁入口節(jié)流圈堵塞；吹灰器安裝不良，管子被吹壞。

1.4 省煤器管損壞的現(xiàn)象和原因

當(dāng)省煤器管發(fā)生損壞時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象：空氣預(yù)熱器兩側(cè)出口風(fēng)溫偏差增大；省煤器附近有異常聲響；汽包水位下降或給水流量不正常地大于蒸汽流量；補(bǔ)水量增大；引風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)靜葉開度增大；省煤器兩側(cè)煙溫偏差增大，漏水側(cè)排煙溫度下降；省煤器灰斗有漏水或濕灰現(xiàn)象。

導(dǎo)致省煤器管損壞的原因主要包括以下幾個(gè)方面：管子焊接質(zhì)量不佳或管材有缺陷；給水品質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn)，使得管子內(nèi)部結(jié)垢或腐蝕；安裝或檢修時(shí)，管子內(nèi)部被異物堵塞，致使水循環(huán)不良；省煤器再循環(huán)不能投入；飛灰磨損嚴(yán)重或在省煤器發(fā)生再燃燒；鍋爐運(yùn)行中嚴(yán)重缺水；吹灰器區(qū)因吹灰磨損嚴(yán)重。

2.火力發(fā)電廠鍋爐“四管”泄漏的預(yù)防措施

減少火力發(fā)電廠鍋爐“四管”泄漏，要堅(jiān)持“預(yù)防為主，質(zhì)量第一”的方針，具體說(shuō)來(lái)要做好以下幾個(gè)方面的工作：

（1）做好鍋爐受熱面材料及受熱面管制造過(guò)程中的監(jiān)督、檢查和檢驗(yàn)工作，對(duì)不同廠家或同一廠家不同批次的材料均應(yīng)進(jìn)行檢查和檢驗(yàn)，確保管材和材質(zhì)的質(zhì)量合格。受熱面加工時(shí)要嚴(yán)格控制加工工藝，特別是彎管、焊接和熱處理工藝，確保材料品質(zhì)和制造質(zhì)量符合要求。

（2）做好安裝時(shí)期的過(guò)程質(zhì)量控制，防止有內(nèi)凹、刮傷、重皮和裂紋等超標(biāo)缺陷管子被安裝使用，防止將雜物遺留在管內(nèi)；構(gòu)建詳細(xì)的質(zhì)量檢查和驗(yàn)收體系，并由施工單位、監(jiān)理單位和使用單位質(zhì)量負(fù)責(zé)人簽證落實(shí)；對(duì)受監(jiān)焊口做到100%探傷檢驗(yàn)，保證全部合格，不留隱患。

（3）鍋爐運(yùn)行過(guò)程的管理措施。鍋爐的啟動(dòng)和停爐，要嚴(yán)格按照啟、停曲線要求進(jìn)行，控制鍋爐參數(shù)和各受熱面的管壁溫度在允許范圍內(nèi)并嚴(yán)密監(jiān)視，及時(shí)調(diào)整以防升溫和升壓速率過(guò)大而造成“四管”損傷；對(duì)于超臨界機(jī)組，要嚴(yán)格監(jiān)控鍋爐各運(yùn)行參數(shù)和汽、水品質(zhì)，防止超溫和超壓，控制好汽水分離器水位，防止高水位時(shí)蒸汽帶水而影響蒸汽品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)受熱面有超溫現(xiàn)象要及時(shí)調(diào)整；鍋爐燃燒器要對(duì)稱均勻地投入，保證火焰中心適宜，不沖刷水冷壁，同時(shí)控制好風(fēng)量，避免風(fēng)量過(guò)大或缺氧燃燒；優(yōu)化吹灰方式，防止受熱面管被吹損；鍋爐結(jié)渣時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行吹灰和清除，防止形成大渣塊。

（4）定期進(jìn)行鍋爐燃燒調(diào)整試驗(yàn)，優(yōu)化燃燒試驗(yàn)，確保受熱面各段金屬壁溫均在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。此外，要做好鍋爐投產(chǎn)后受熱面事故的分析工作，對(duì)因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引發(fā)的受熱面管內(nèi)流量偏差大的問(wèn)題，一定要綜合分析，做好各方面的計(jì)算，以保證設(shè)備的優(yōu)良改造。

（5）鍋爐檢修過(guò)程的質(zhì)量控制。在對(duì)受熱面進(jìn)行檢修時(shí)，要正確選擇備用管材和焊材，防止材質(zhì)錯(cuò)用；落實(shí)檢修責(zé)任制，實(shí)行“預(yù)防為主，逢停必查、分區(qū)管理、責(zé)任到人”的原則，真正做到大修徹底查、小修全面查、機(jī)組備用或檢修重點(diǎn)查，加強(qiáng)受熱面管的壽命管理；加強(qiáng)檢修過(guò)程和檢驗(yàn)過(guò)程的質(zhì)量控制，嚴(yán)格執(zhí)行檢修工藝要求，嚴(yán)防異物落入聯(lián)箱、受熱面管內(nèi)；加強(qiáng)鰭片、管屏突變和開孔部位的防磨防爆檢查，對(duì)管屏運(yùn)行中晃動(dòng)、變形問(wèn)題加強(qiáng)治理，盡量減少該部位的附加應(yīng)力；結(jié)合實(shí)際情況制訂并執(zhí)行嚴(yán)格的吹灰器運(yùn)行、維護(hù)、檢修考核制度，保證不因吹灰器問(wèn)題造成管道吹損；對(duì)易磨損、吹損部位提前做好防護(hù)措施（加裝防磨瓦或耐磨處理）；利用各種停爐機(jī)會(huì)及時(shí)對(duì)易吹損和磨損部位檢查，將問(wèn)題解決在萌芽狀態(tài)。

（6）燃煤管理。近年來(lái)燃煤形勢(shì)越來(lái)越不容樂(lè)觀，因此要加強(qiáng)鍋爐燃煤管理，保證入廠煤、入爐煤的灰分、揮發(fā)分、發(fā)熱量、含硫量四大指標(biāo)合格，并探索鍋爐燃用高硫煤時(shí)的防護(hù)手段與措施。

3.小結(jié)

“四管”泄漏對(duì)于火力發(fā)電廠鍋爐來(lái)說(shuō)是很難完全避免的，但是通過(guò)采用各種預(yù)防措施則可以大大降低“四管”泄漏的發(fā)生率，這就要求我們的運(yùn)行檢修人員在掌握“四管”泄漏的基本規(guī)律和發(fā)生原因后，采用針對(duì)性的措施，最大限度地提高鍋爐運(yùn)行的可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1] 高志成.電站鍋爐結(jié)渣研究及預(yù)防[D].華北電力大學(xué)，2001.

[2] 張錦文.電站鍋爐“四管”泄漏典型事件分析及防治措施[J].華電技術(shù)，2012，34（3）.