火電廠鍋爐“四管”防磨防爆檢查及預(yù)防措施

崔曉峰，王博

（1.山西興能發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 古交 030200；2.西安熱工研究院有限公司，陜西 西安 710054）

火電廠的鍋爐“四管”是鍋爐的重要組成成分，“四管”爆漏問題在很大程度上會(huì)影響火電廠的安全生產(chǎn)，所以火電廠鍋爐“四管”的防磨防爆檢查問題和預(yù)防措施是當(dāng)今火電廠需要解決的一大難題。鍋爐的“四管”主要包括：水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器這四部分。四管泄漏是指受過熱、腐蝕、磨損等因素的影響和制約，在一定程度上導(dǎo)致以上四種鍋爐本體承壓管件發(fā)生泄漏、破裂或者爆管等的現(xiàn)象。一旦發(fā)生鍋爐的四管爆漏將會(huì)增加非計(jì)劃停運(yùn)的損失，檢修的工作量也會(huì)隨之加大，更嚴(yán)重者甚至?xí)?dǎo)致事故的發(fā)生，對(duì)火電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。為了提高火電廠鍋爐運(yùn)行的安全性，降低火電廠鍋爐“四管”爆漏發(fā)生的幾率，本文分析了火電廠“四管”爆漏問題的主要可能原因，針對(duì)原因提出的一些預(yù)防措施，以促進(jìn)火電廠的健康安穩(wěn)發(fā)展。

1 火電廠鍋爐“四管”爆漏的原因

在火力發(fā)電廠中，一些管件如承壓管件省煤器管、水冷壁管、過熱器管、再熱器管，作為鍋爐本體范圍內(nèi)的重要設(shè)備，它們覆蓋了鍋爐的全部受熱面，在內(nèi)外都承受這一些不良環(huán)境的影響。在內(nèi)部要承受工質(zhì)的壓力和化學(xué)物質(zhì)的作用，在外部要抵抗高溫、侵蝕、磨損的影響，這樣鍋爐失效、泄漏等的問題就很容易發(fā)生，慢慢的進(jìn)一步就容易發(fā)生四管爆漏等問題?？偟膩碚f，導(dǎo)致四管泄漏的主要原因有：磨損、高溫腐蝕、給水品質(zhì)腐蝕管道、超溫運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)行環(huán)境惡劣、檢修安裝質(zhì)量的影響等。

1.1 磨損

火電廠鍋爐在日常的運(yùn)行過程中，時(shí)常會(huì)因?yàn)楦鞣N原因產(chǎn)生磨損，這些磨損主要分為飛灰磨損和機(jī)械磨損。飛灰磨損主要產(chǎn)生在后豎井地溫過熱器及省煤器區(qū)域、四角煙氣走廊位置和吹灰器和人孔門周圍。機(jī)械磨損主要在管子和管夾運(yùn)行期間所產(chǎn)生的磨損現(xiàn)象。對(duì)于省煤器、低溫過熱器、低溫再熱器來說，在其尾部受熱器上及噴燃器火嘴附近的水冷壁彎管處，由于煙溫較低，在一定程度上容易發(fā)生磨損，進(jìn)而發(fā)生泄漏。由于省煤器的管排比較密集，與其它部位相比，這里的煙氣流速比較高。在這種情況下，如果爐煙中灰粒比較多，或者鍋爐啟動(dòng)時(shí)，受煤粉燃燒不充分的影響和制約，使得灰粒隨爐煙流向尾部，進(jìn)一步加劇省煤器的磨損速度。通常情況下，磨損主要發(fā)生在低溫過熱器、低溫再熱器的局部位置。

1.2 長(zhǎng)期承受高溫

由于火電廠的鍋爐設(shè)備長(zhǎng)期處于高溫條件，就會(huì)出現(xiàn)鍋爐的受熱面出現(xiàn)過熱的情況，主要表現(xiàn)在管材內(nèi)部組織在極限溫度下發(fā)生變化，產(chǎn)生塑性形變，導(dǎo)致壁管超溫爆裂。在受到熱壓力時(shí)，鍋爐四周發(fā)生變形。因此，過熱的狀態(tài)對(duì)鍋爐的安全性會(huì)有極大的影響，其包括長(zhǎng)時(shí)間過熱和短時(shí)間過熱。長(zhǎng)期過熱時(shí)管壁溫度長(zhǎng)時(shí)間處于規(guī)定溫度以上但是低于材料的臨界溫度，短時(shí)間過熱是指當(dāng)管壁溫度超過材料下臨界溫度時(shí)，在內(nèi)壓力作用下，材料的強(qiáng)度發(fā)生變化，發(fā)生粗脹和爆管的現(xiàn)象。這兩種狀態(tài)下的鍋爐管壁都會(huì)產(chǎn)生爆破，非常沒有安全性。

1.3 管子安裝質(zhì)量

通常情況下，管道焊接口的滿溢、內(nèi)凹、夾渣、沒有焊接透等原因是造成管道機(jī)械性能降低的主要原因。鍋爐管道的質(zhì)量會(huì)由于檢修、安裝和焊接質(zhì)量的不同而受到影響，在管道焊接時(shí)，容易應(yīng)力集中，因此使得管道接頭的機(jī)械性能大幅降低。爆管的現(xiàn)象多發(fā)生于焊接口，因?yàn)楹附涌诒容^薄弱，因此，在進(jìn)行管道的安裝時(shí)，需要特別注意焊接口的處理，防止爆管。

1.4 管道內(nèi)側(cè)的水、汽的腐蝕作用

鍋爐的腐蝕有火側(cè)腐蝕以及水側(cè)腐蝕、高溫和水冷壁向火側(cè)。水側(cè)腐蝕主要是水處理設(shè)備進(jìn)入了酸性或者堿性物質(zhì)所引起的腐蝕、生產(chǎn)過程中的回水系統(tǒng)加入酸性或者堿性物質(zhì)引起的腐蝕、藥物引起的腐蝕及超標(biāo)引起的腐蝕。爐水中的Fe、Ca、Cu、SiO2、Mg等雜質(zhì)附著在內(nèi)管，形成水垢，水垢的傳熱效果非常差，使得鍋爐在使用時(shí)壁溫上升，導(dǎo)致鍋爐管壁過熱而出現(xiàn)鼓包和破裂。

1.5 機(jī)械損傷

火電廠的鍋爐檢修過程中，負(fù)責(zé)維修鍋爐的人員有時(shí)會(huì)出現(xiàn)疏忽，或者維修人員使用的維修工具不當(dāng)，這幾種情況都會(huì)導(dǎo)致鍋爐的金屬表面受傷。而鍋爐的金屬表面受傷將會(huì)使鍋爐的強(qiáng)度降低，以至于它不能承受爐內(nèi)介質(zhì)的壓力而發(fā)生爆管現(xiàn)象。

2 火電廠鍋爐“四管”爆漏的危害

隨著用電量和外輸出電量不斷增加，鍋爐發(fā)生的事故也在增加。最為嚴(yán)重的是鍋爐“四管”的泄漏問題。這四管的泄漏會(huì)嚴(yán)重影響到火電廠的效益，當(dāng)四管泄漏時(shí)，整個(gè)火電廠要進(jìn)行停工。同時(shí)，對(duì)于鍋爐內(nèi)部的事故管道的尋找和修理等工作將會(huì)浪費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益將會(huì)受到很大的影響。而且，泄漏如果處理的不及時(shí)，會(huì)造成大規(guī)模的爆炸以及化學(xué)物品的漏失，影響到人們的安全。

3 加強(qiáng)火電廠鍋爐“四管”防磨防爆檢查工作

（1）加強(qiáng)對(duì)鍋爐“四管”泄漏事故原因的分析。在鍋爐的防磨防爆的檢查中，每一次檢查都要做好檢查記錄和泄漏事故的勘察記錄。做好技術(shù)防范管理工作，這樣可以對(duì)鍋爐的信息記錄進(jìn)行整合和分析，總結(jié)和反思每次檢修的結(jié)果和防爆的原因，這樣，在后面的檢修中就能有針對(duì)性地進(jìn)行檢查。

（2）加強(qiáng)對(duì)鍋爐“四管”定期檢查的力度。注意鍋爐的使用期限以及每一個(gè)部分的部件的使用壽命，對(duì)于超出規(guī)定的使用期限的鍋爐或者相關(guān)的部件應(yīng)該由相關(guān)人員進(jìn)行及時(shí)的更換。比如鍋爐內(nèi)過熱器原始管的運(yùn)行壽命是10萬小時(shí)左右，一旦超出鍋爐內(nèi)過熱器原始管的運(yùn)行壽命，專門的負(fù)責(zé)人員就要將鍋爐內(nèi)部超過運(yùn)行時(shí)間的管子都換掉，火電廠尤其要加大廠內(nèi)鍋爐的換管力度。隨著鍋爐設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，就越要加大鍋爐及其零部件的檢修次數(shù)，同時(shí)也要增加鍋爐的檢修時(shí)間，這樣才能確保鍋爐設(shè)備的運(yùn)行安全，防止鍋爐在運(yùn)行中出現(xiàn)問題。

（3）控制好問題的源頭。在火電廠鍋爐設(shè)備的安裝環(huán)節(jié)，相關(guān)人員就要對(duì)鍋爐“四管”的防磨防爆進(jìn)行檢查和監(jiān)督。檢查工作不應(yīng)該僅僅只是在鍋爐設(shè)備使用過程中進(jìn)行，這樣可以在很大程度上，確保用于安裝鍋爐的原材料的質(zhì)量以及可以規(guī)范鍋爐的安裝操作。

（4）建立完善的管理制度。管理人員的素質(zhì)不高是導(dǎo)致事故發(fā)生的一個(gè)隱性因素，建立火電廠鍋爐的科學(xué)的考核評(píng)估機(jī)制、加強(qiáng)對(duì)火電廠的管理人員、維修人員等綜合安全素質(zhì)培訓(xùn)，有益于火電廠鍋爐的正常運(yùn)行。

4 火電廠鍋爐“四管”防磨防爆檢查及預(yù)防措施

（1）加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)的管理。鍋爐運(yùn)行時(shí)禁止超負(fù)荷運(yùn)行，因?yàn)殄仩t容易發(fā)生過熱而使壁爐腐蝕，因此要加強(qiáng)硅管壁溫度的監(jiān)視；要加強(qiáng)對(duì)人、爐、煤快速分析預(yù)報(bào)工作；要認(rèn)真按規(guī)程升、降負(fù)荷，盡量減少管壁超溫。

（2）噴涂防護(hù)處理。鍋爐“四管”普遍存在高溫腐蝕、磨損等現(xiàn)象，成為電站設(shè)備安全運(yùn)行的隱患。電站鍋爐的燃煤煤質(zhì)低劣、硫分含量較高，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，就會(huì)使鍋爐“四管”等重要部件的運(yùn)行工況愈加惡劣，尤其是水冷壁出現(xiàn)的高溫硫腐蝕就會(huì)成為影響鍋爐長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的重要因素。采用熱噴涂技術(shù)對(duì)機(jī)組鍋爐“四管”進(jìn)行預(yù)保護(hù)噴涂處理后，將顯著減少鍋爐的爆管次數(shù)，從而減少非計(jì)劃停爐造成的發(fā)電損失，產(chǎn)生巨間接經(jīng)濟(jì)效益。

（3）加強(qiáng)爐水的監(jiān)督，減少爐內(nèi)腐蝕。加強(qiáng)管理，定期去化驗(yàn)鍋爐的給水和飽和蒸汽，要保證水質(zhì)合格，同時(shí)要做好鍋爐備用的防腐保養(yǎng)。

5 結(jié)語

鍋爐“四管”的泄漏會(huì)使得火電廠的經(jīng)濟(jì)效益下降的同時(shí)，對(duì)人們的安全性也有威脅。因此，對(duì)鍋爐“四管”的泄漏問題應(yīng)該提起重視，要積極進(jìn)行對(duì)鍋爐的防磨防爆檢查工作，并且對(duì)鍋爐“四管”的檢查中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行科學(xué)分析，制定嚴(yán)格的防磨防爆計(jì)劃。同時(shí)提高火電廠相關(guān)管理人員的基本素質(zhì)，這樣才能從根本上減少火電廠鍋爐的泄漏和爆炸，增加鍋爐廠的經(jīng)濟(jì)效益。

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