火電廠鍋爐“四管”防磨防爆檢查重點及預防措施

高樹華

摘要：鍋爐承壓部件防磨防爆工作是發(fā)電企業(yè)一項重中之重的工作，涉及鍋爐、金屬、化學、熱工、焊接等專業(yè)，關系到機組設計選型、制造、監(jiān)造、安裝、調試、運行、檢修、監(jiān)督等過程和環(huán)節(jié)，是一種非常龐雜、專業(yè)性非常強的系統(tǒng)性工作。如何做好鍋爐防磨防爆工作，對每個發(fā)電企業(yè)都是一個挑戰(zhàn)，本文主要介紹了鍋爐四管常見的失效方式，重點闡述了在役電站鍋爐“四管”常見的缺陷及分布范圍、“四管”防磨防爆檢查重點處理方法和預防措施。

關鍵詞：鍋爐；防磨防爆；預防措施

中圖分類號： TK22文獻標識碼： A

1、前言

鍋爐“四管”是指省煤器、水冷壁、過熱器、再熱器，造成鍋爐四管泄漏有諸多因素，諸如腐蝕、磨損、應力、疲勞、強度等，都不能像機組參數(shù)那樣可以在線監(jiān)測，在機組運行中很難感知到，對于已投入運行的鍋爐機組，導致四管泄漏的因素總是存在的，并且這些因素所造成的問題在不斷累積，一旦爆發(fā)，就防不勝防，甚至造成惡性循環(huán)。防止“四管”泄露的發(fā)生要求點檢人員和防爆檢查人員必須掌握四管常見的缺陷形式及分布范圍，掌握四管檢查重點及預防措施。

2、“四管”常見的缺陷及分布范圍

四管常見的缺陷有：磨損、腐蝕、裂紋、過熱張粗、疲勞等。

2.1磨損

磨損是鍋爐受熱面常見的缺陷之一，鍋爐受熱面布置在鍋爐的爐膛及煙道內，尤其是鍋爐尾部煙道內的受熱面，長期受高溫煙氣的沖刷，煙氣中的灰粒使受熱面的管壁磨損減薄，這種由煙氣沖刷使受熱面管壁減薄的現(xiàn)象稱為磨損。

受熱面管子磨損經常發(fā)生的區(qū)域是：冷灰斗、燃燒器、折焰角、人孔門及吹灰器附近的包墻管及水冷壁管、尾部煙道靠近爐墻的邊排管子及個別出列的管子、管子支撐卡子邊緣部位等。

2.2腐蝕

腐蝕是鍋爐受熱面另一種常見的缺陷，他的實質就是受熱面表面的金屬與其他物質發(fā)生化學反應使金屬原子脫離金屬表面，這種現(xiàn)象稱為腐蝕，腐蝕分為外部腐蝕與內部腐蝕。

腐蝕經常發(fā)生的區(qū)域是：鍋爐爐膛上方及爐膛出口布置的屏式過熱器，爐膛出口及水平煙道入口布置的立式對流受熱面，水冷壁的高負荷區(qū)域。

2.3裂紋

裂紋是鍋爐受熱面最常見的危險缺陷之一，它可以發(fā)生在鍋爐任何受熱面上，主要發(fā)生在受熱面的焊口及其熱影響區(qū)域，也可以發(fā)生在管子的彎頭、減溫器聯(lián)箱內部等熱應力較大的區(qū)域。裂紋是由于金屬內部冷熱不均，金屬內部存在較大的熱應力，在受到內部較大的壓力或受到外力的影響，長時間作用的結果造成金屬內部結構發(fā)生破壞而形成的。

裂紋經常發(fā)生的區(qū)域：受熱面管子膨脹受阻的部位、管子焊縫等部位。

2.4過熱

鍋爐受熱面在運行中，由于沒有很好的冷卻，控制好管壁溫度，使受熱面在超溫的狀態(tài)下長時間的運行，就會使受熱面管子逼問超過允許的溫度，管子表面嚴重氧化，甚至出現(xiàn)脫碳現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為管子過熱。

鍋爐受熱面管子最易發(fā)生過熱漲粗的部位是：布置在爐膛上方的分隔屏過熱器、后屏過熱器、鍋爐水冷壁高負荷區(qū)域。

2.5疲勞

疲勞是指鍋爐受熱面承受交變應力長期運行，致使鍋爐受熱面的局部出現(xiàn)永久性損傷的缺陷，鍋爐受熱面發(fā)生疲勞的最終結果是受熱面發(fā)生微型裂紋，疲勞是受熱面的隱性缺陷很難被發(fā)現(xiàn)。

鍋爐受熱面最容易發(fā)生疲勞的部位是：受熱面聯(lián)箱與受熱面管子相連接的角焊口處等熱應力較集中的區(qū)域，鍋爐機組的頻繁啟停是造成該區(qū)域疲勞的重要原因之一。另外，頻繁發(fā)生晃動或振動的鍋爐受熱面管子也易于發(fā)生疲勞。

3、“四管”防磨防爆檢查重點及處理方法

3.1水冷壁

水冷壁在十分惡劣的環(huán)境下工作，固態(tài)排渣煤粉爐水冷壁主要存在結渣和水冷壁高溫腐蝕問題，還存在管子磨損、拉裂、高溫腐蝕、漲粗鼓包、結垢等問題。

水冷壁重點檢查部位：冷灰斗、四角噴燃器處、折焰角區(qū)域、上下聯(lián)箱角焊縫、懸吊管、吹灰器區(qū)域。抽查部位：熱負荷最高區(qū)域的焊口、管壁厚度、腐蝕情況；噴燃器滑板處；剛性梁處；鰭片焊縫膨脹不暢部位。

四角燃燒器、二次風嘴兩側易被煤粉磨損，發(fā)現(xiàn)管子被吹損，將吹損管補焊后加裝不銹鋼防磨板；延伸水冷壁管與延伸側包墻交界處、爐膛四角、側水冷壁與前后水冷壁下斜坡交界處易被拉裂和漏風磨損，檢查時發(fā)現(xiàn)有拉裂跡象，要對此部位進行打磨著色，打水壓時重點檢查此部位，發(fā)現(xiàn)側水冷壁與前后水冷壁斜坡交界處有漏風現(xiàn)象，用耐火澆筑料抹??；冷灰斗斜坡易被焦塊或檢修時掉落的異物砸壞，發(fā)現(xiàn)超標的硬傷及時換管處理；吹灰器附近是易被吹損部位，及時調整吹灰器角度，以上部位應加大力量重點檢查，除仔細檢查其外觀狀況外，還要視情況測量水冷壁管壁壁厚。

3.2省煤器

省煤器為鍋爐低溫受熱面，主要存在飛灰磨損和機械磨損、管內腐蝕等缺陷。尾部煙道煙溫較低，灰粒較硬磨損較重。

重點檢查部位：重點檢查靠近爐墻管子及彎頭，管卡部位、突出管排的管子、節(jié)距不均勻易形成煙氣走廊附近管子、防磨護鐵磨損松動、脫落處的管子，防磨護鐵接口處、有異物卡管阻擋處的管子、外圈管子 、經常換管的部位、上部1-3排管子，下部1-2排管子。

靠近后包墻的省煤器彎頭最容易被飛灰磨損泄露，每次停爐檢修時對此位置的彎頭進行測厚并記錄，與以前測厚記錄進行比較，如果局部磨損量超過0.1mm/年加裝護鐵，局部磨損超過0.25mm/年，考慮改進結構；管排出列的部位容易被飛灰磨損，發(fā)現(xiàn)出列管排及時矯正；懸吊管與管排接觸的部位容易造成機械磨損，發(fā)現(xiàn)磨損及時調整管卡；安裝不當使省煤器彎頭與包墻管接觸造成機械磨損，處理時要及時調整管排。

3.3過、再熱器

過、再熱器的結構和布置方式基本相同，固態(tài)排渣煤粉爐的過、再熱器主要存在對受熱面高溫積灰和高溫腐蝕問題，還存在管子磨損、漲粗、過熱、蠕變等問題。

過、再熱器重點檢查部位：管排膨脹受阻部位；管子表面易結焦氧化部位；管卡燒損變形部位；夾持管與管排摩擦、相互振動部位；下彎頭向火部位；運行中有超溫記錄的部位和高負荷區(qū)重點測量管子漲粗和蠕漲。

對于穿屏管和夾屏管部位存在的磨損，視磨損情況加裝防磨鐵或更換新管；發(fā)現(xiàn)有漲粗的管子時要割管取樣檢查；對于包墻過熱器人孔門讓位管存在的吹損，可將人孔門上下各500mm讓位管區(qū)域抹耐火膠泥，將管子全部覆蓋；對于異種鋼焊縫要進行取樣抽測，發(fā)現(xiàn)失效，更換異種鋼短節(jié)。

4、預防措施

1、要堅持預防為主的原則，全面科學的掌握鍋爐“四管”狀況、分析“四管”爆漏的原因、總結“四管”爆漏的規(guī)律，根據檢查、檢驗及受熱面壽命評估情況，及時制定防范措施，并實施改造方案。

2、建立健全責任制，發(fā)揮主觀作用，消除先天性、后發(fā)性缺陷，提高運行、檢修和管理水平，降低和減少鍋爐“四管”爆漏的次數(shù)。為了防止鍋爐四管爆漏，必須堅持發(fā)電設備全過程管理，加強各個環(huán)節(jié)的質量意識，對鍋爐的運行、維護、檢修、技改等各個環(huán)節(jié)把好質量關。

3、充分利用大、小修對四管進行宏觀檢查，其檢修內容包括：高溫腐蝕、磨損、脹粗、鼓包、焊接狀態(tài)等情況，其中對熱負荷較集中部分采取割管檢查和化學分析，對易結焦、易磨損、吹灰器易吹薄的部位進行側厚檢查，對過熱器、再熱器等易超溫的部位進行金相分析。

4、加裝四管爆漏報警裝置，密切監(jiān)視四管報警情況，一旦發(fā)生，應及時停爐處理。加裝必要的測溫元件，嚴防受熱面四管超溫。

5、加強四管附件的檢查，如防磨瓦、管箍嚴防進成煙汽走廊。

6、燃燒調整；嚴格控制各部件的參數(shù)，嚴禁超限運行。合理調整風粉量過?？諝饬?，使煤粉在爐內充分燃燒。保證磨在最佳狀態(tài)運行，嚴格控制煤粉細度。噴燃器運行良好可防止火焰中心傾斜，防止局部結焦超溫。

7、嚴格控制汽、水品質，做好定排、連排和爐內加藥等工作，做到不合格水不入爐、不合格蒸汽不啟機，做好啟停爐保護措施。

8、對備品備件嚴把質量關，更換管子前必須對管材和焊材打光譜確認材質，防止錯用鋼材、焊材和使用不合格的管材。

9、提高焊接水平，減小焊接缺陷，強化焊接檢查。

10、加強對新改造的受熱面和設備結構的研究，有停爐機會必須作為重點來檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時采取有效的措施。

5、結束

鍋爐“四管”爆漏事故必將導致停爐消缺，影響電廠的設備安全及經濟效益，甚至造成電網事故和人身安全事故，因此檢修中鍋爐“四管”的防磨防爆檢查時整個火力發(fā)電廠安全生產的重中之重。明確了鍋爐四管的重點檢查部位，還需要制定嚴密的組織、實施措施，還需要負責任的工作人員、充足的工作時間和良好的工作環(huán)境，只有實實在在地投入人力、物力和精力，才能切實提高鍋爐四管防磨防爆檢查工作的質量，發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行才能得到保障。

參考文獻

1、《大型火電機組檢修使用技術叢書鍋爐分冊》，中國電力出版社，郭延秋。

2、《鍋爐設備檢修》，中國電力出版社，鄢曉忠。

3、《電站鍋爐“四管”防磨防爆工作實用手冊》，天津軍糧城發(fā)電有限公司。

4、《鍋爐“四管”防磨防爆檢查工作探討》，李勝，楊曉松。