鍋爐受熱面四管泄漏的原因分析及預(yù)防措施

崔強(qiáng)

（中電建甘肅能源崇信發(fā)電有限責(zé)任公司，甘肅 平?jīng)?744200）

鍋爐作為火力發(fā)電廠三大主機(jī)之一的主設(shè)備，主要由水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、省煤器、聯(lián)箱、汽水連接管等設(shè)備組成，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，鍋爐受熱面四管爆漏事件占機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)事件的50%左右，個(gè)別火電廠受熱面爆漏事件甚至高達(dá)65%，所以做好鍋爐受熱面四管爆漏預(yù)防工作，對(duì)于有效地減少機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)，提高設(shè)備健康水平意義重大，現(xiàn)對(duì)鍋爐受熱面四管泄漏的原因進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的對(duì)策。

崇信發(fā)電有限責(zé)任公司一期2×660MW機(jī)組工程配置有兩臺(tái)哈爾濱汽輪機(jī)有限責(zé)任公司制造的660MW超臨界兩缸兩排汽直接空冷汽輪發(fā)電機(jī)組，配兩臺(tái)哈爾濱鍋爐廠有限公司制造的HG-2145/25.4-YM12G型超臨界變壓運(yùn)行直流鍋爐，于2010年12月至2011年1月相繼投產(chǎn)。

鍋爐主要由省煤器、螺旋水冷壁+中間集箱+垂直水冷壁、過(guò)熱器、再熱器等受熱面組成，鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)配置有一臺(tái)啟動(dòng)循環(huán)泵，一個(gè)儲(chǔ)水箱，四個(gè)啟動(dòng)分離器。每臺(tái)鍋爐共配置六臺(tái)中速磨煤機(jī)和六臺(tái)給煤機(jī)，爐膛冷灰斗水冷壁下部設(shè)置一套風(fēng)冷式干排渣鋼帶機(jī)輸送設(shè)備和碎渣機(jī)、斗式提升機(jī)等除渣系統(tǒng)。

1 崇信發(fā)電公司兩臺(tái)鍋爐泄漏爆管情況

2011年4月，鍋爐后墻冷灰斗下集箱水冷壁泄漏一次。

2012年4月，鍋爐冷灰斗部位水冷壁管泄漏一次。

2012年4月，鍋爐省煤器管泄漏一次。

2014年3月，鍋爐末級(jí)過(guò)熱器管爆管一次。

2014年12月，鍋爐后墻右側(cè)水冷壁泄漏一次。

2015年1月，鍋爐末級(jí)過(guò)熱器出口段異種鋼焊口斷裂爆管一次。

2017年12月，鍋爐下部冷灰斗水冷壁集箱外壓力表管泄漏一次。

2018年4月，鍋爐右側(cè)墻水冷壁上集箱接管座泄漏一次。

2 鍋爐四管泄漏分析

崇信發(fā)電公司機(jī)組投產(chǎn)后，從鍋爐受熱面四管泄漏的情況來(lái)看，造成非計(jì)劃停運(yùn)檢修的次數(shù)往往多于汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)。根據(jù)火力發(fā)電廠近幾年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)證明，鍋爐非停事件約占發(fā)電廠非停事件的50%左右，其中承壓部件（省煤器、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器）泄漏事故（包括爐內(nèi)爐外管）又占鍋爐事故的70%左右，因此要想大幅度降低鍋爐臨修次數(shù)，必須對(duì)鍋爐本體設(shè)備做好防磨防爆工作。

鍋爐受熱面四管泄漏的常見原因主要有以下幾個(gè)方面。

（1）受熱面設(shè)計(jì)不合理，膨脹受限。

（2）受熱面原材料質(zhì)量不良。

（3）基建安裝過(guò)程中焊接質(zhì)量不良，存在強(qiáng)制對(duì)接和咬邊、夾渣、氣孔等缺陷。

（4）受熱面管內(nèi)堵塞異物，導(dǎo)致汽水流動(dòng)不暢。

（5）受熱面管子膨脹受阻，導(dǎo)致運(yùn)行一段時(shí)間后管道焊口出現(xiàn)裂紋泄漏。

（6）鍋爐運(yùn)行控制不當(dāng)，導(dǎo)致受熱面壁溫超限，氧化皮沉積。

（7）爐內(nèi)結(jié)焦，導(dǎo)致超溫爆管。

（8）爐膛內(nèi)屏式過(guò)熱器和末級(jí)過(guò)熱器。

3 目前防磨防爆采取的主要措施

（1）加強(qiáng)運(yùn)行控制，嚴(yán)格按照鍋爐廠提供的啟停曲線進(jìn)行機(jī)組的啟停，在日常運(yùn)行中，要加強(qiáng)燃燒調(diào)整，將鍋爐汽溫、汽壓、風(fēng)量、煤量等參數(shù)控制在規(guī)程規(guī)定的范圍之內(nèi)。崇信發(fā)電公司為控制過(guò)熱器產(chǎn)生氧化皮的速度，將過(guò)熱汽溫上限按照比鍋爐廠說(shuō)明書規(guī)定的溫度低10℃進(jìn)行控制，經(jīng)過(guò)近8年的運(yùn)行，鍋爐過(guò)熱器蛇形管內(nèi)氧化皮沉積較少，未發(fā)生過(guò)堵管現(xiàn)象。

（2）加強(qiáng)對(duì)鍋爐受熱面的吹灰管理工作。每個(gè)運(yùn)行值定期輪流對(duì)鍋爐受熱面各部位進(jìn)行吹灰，嚴(yán)格控制吹灰時(shí)間。吹灰時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，容易將受熱面的管壁吹損，吹灰時(shí)間過(guò)短，則易導(dǎo)致受熱面四管部位積灰，影響鍋爐的傳熱效果。同時(shí)也應(yīng)對(duì)鍋爐受熱面各區(qū)域的吹灰蒸汽壓力根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以防吹灰效果不佳。

（3）密切關(guān)注四管泄漏報(bào)警裝置的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)檢查處理，必要時(shí)可采取停爐操作，避免事故擴(kuò)大，造成檢修工期延長(zhǎng)。

（4）在機(jī)組大、小修時(shí)，加強(qiáng)對(duì)鍋爐機(jī)組受熱面四管的全方位排查，主要檢查受熱面四管的腐蝕、磨損、過(guò)熱情況，尤其對(duì)過(guò)熱器系統(tǒng)進(jìn)行周密排查，發(fā)現(xiàn)有壁厚超標(biāo)的管子安排及時(shí)進(jìn)行更換，從而提高鍋爐設(shè)備的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

（5）根據(jù)哈爾濱鍋爐廠有限公司提供的設(shè)備運(yùn)行情況來(lái)看，在設(shè)計(jì)方面還是有一些值得改進(jìn)的地方，由于崇信發(fā)電公司一期工程是在2010年左右投產(chǎn)，經(jīng)過(guò)8年左右時(shí)間的運(yùn)行情況來(lái)看，鍋爐水冷壁上部集箱接管座缺陷相對(duì)比較突出，在機(jī)組大、小修過(guò)程中已查處的缺陷已達(dá)上百條，所以下一步崇信發(fā)電公司準(zhǔn)備進(jìn)行技術(shù)改造，主要解決水冷壁系統(tǒng)膨脹受阻的問題。

（6）加強(qiáng)超臨界鍋爐汽水品質(zhì)控制。超臨界鍋爐機(jī)組對(duì)汽水品質(zhì)相比汽包鍋爐而言要求更高，汽水質(zhì)量控制指標(biāo)更嚴(yán)，尤其是合金管材對(duì)氯離子反應(yīng)更加敏感，所以汽水品質(zhì)的控制對(duì)超臨界鍋爐設(shè)備來(lái)講，可以說(shuō)是重中之重。

（7）加強(qiáng)鍋爐受熱面的技術(shù)監(jiān)督工作。鍋爐防磨防爆技術(shù)監(jiān)督是一項(xiàng)長(zhǎng)期而復(fù)雜的工作，需要不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合鍋爐設(shè)備的特點(diǎn)，制定切實(shí)可行的措施。在以往歷次大、小修過(guò)程中，通過(guò)金屬監(jiān)督也曾發(fā)現(xiàn)過(guò)很多問題，并進(jìn)行了有效的整改和處理。

（8）加強(qiáng)爐外小管道的監(jiān)督和檢測(cè)。根據(jù)機(jī)組運(yùn)行情況來(lái)看，隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，鍋爐受熱面爐外管道泄漏的情況有所增加，主要原因在于受熱后膨脹受限，當(dāng)然也有基建安裝過(guò)程中對(duì)膨脹問題考慮不周有關(guān)，所以每次停機(jī)檢修過(guò)程中一定要對(duì)鍋爐受熱面的膨脹指示器進(jìn)行檢查和核對(duì)，做好技術(shù)記錄。

（9）加強(qiáng)鍋爐檢修運(yùn)行人員崗位培訓(xùn)。健全鍋爐防磨防爆的專業(yè)隊(duì)伍，落實(shí)崗位責(zé)任制，有計(jì)劃地安排檢修管理人員的技術(shù)培訓(xùn)和理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。

4 結(jié)語(yǔ)

鍋爐磨損及受熱面過(guò)熱、磨損、泄漏問題，目前仍然是火力發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程中的一大技術(shù)難題。今后如何防止鍋爐磨損及承壓部件的泄漏，對(duì)檢修管理人員和運(yùn)行技術(shù)人員提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和更嚴(yán)格的要求。這需要我們不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合哈爾濱鍋爐廠有限公司鍋爐設(shè)計(jì)的實(shí)際情況和崇信發(fā)電公司的燃料特性，在摸索、改造中不斷提高?？傊?，火力發(fā)電廠抓好鍋爐防磨防爆工作，可以大大減少鍋爐四管的爆漏，使鍋爐長(zhǎng)周期安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。