淺析260t鍋爐爆管原因及預(yù)防措施

盧松濤

摘 要：鍋爐是一種常見發(fā)電裝置，鍋爐一旦發(fā)生爆管事故不僅會影響到正常運行及發(fā)電量，并且處理鍋爐爆管事故時所花費時間也比較長，對企業(yè)造成較大的經(jīng)濟損失。本文從鍋爐安裝質(zhì)量、運行工況的變化及實際操作方面，對一起屏式過熱器管道的爆管事故進行分析，并提出了防止同類事故發(fā)生的一些建議。

關(guān)鍵詞：鍋爐;爆管;屏式過熱器

鍋爐的傳熱管道部分主要是由省煤器以及水冷壁、過熱器等組成，在鍋爐傳熱管道的這些構(gòu)成中，由于過熱器在高溫高壓環(huán)境中工作，并且在整個鍋爐裝置生產(chǎn)運行中，是煙氣對流換熱的第一道工作生產(chǎn)流程，因此，不僅工作運行環(huán)境比較惡劣，并且工作運行對于管道的磨損也比較嚴(yán)重，從而就容易造成鍋爐過熱器管道爆管事故發(fā)生，影響鍋爐裝置的正常生產(chǎn)運行。

邯鋼邯寶公司裝機有3臺260t高溫高壓燃氣鍋爐，主要燃料是高、焦、轉(zhuǎn)爐煤氣。在運行過程中，發(fā)現(xiàn)1#鍋爐主給水流量與蒸汽流量偏差較大，而汽包液位正常，判斷可能是過熱器管道存在泄露情況。申請停爐后上水對鍋爐進行水壓試驗，對過熱器管道的焊口進行檢查，未發(fā)現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)屏式過熱器管有兩根管道漏水嚴(yán)重，管道裂口為縱向破裂，斷面銳利，顏色變黑，判斷為爆管。

一、爆管原因分析

爆管分為長期超溫爆管和短期超溫爆管兩種情況。（1）鍋爐受熱面管在高溫應(yīng)力長期作用下，會引起蠕變變形。在規(guī)定范圍內(nèi)的蠕變變形是允許的，對正常運行無影響。如果運行中某些原因管壁溫度超過了設(shè)計溫度，在高溫長時間作用下，會導(dǎo)致金屬蠕變速度加快，強度降低，使用壽命達不到設(shè)計要求而發(fā)生爆管，即長期過熱爆管。（2）鍋爐受熱面在在運行中由于冷卻條件的劇變，管子溫度在短期內(nèi)突升，超過了管材的臨界點，管子在短時間內(nèi)抗拉強度下降，溫度最高的向火側(cè)發(fā)生變形，隨后發(fā)生剪切斷裂而爆破，即短期超溫爆管。

根據(jù)管口處的銳利程度判斷是短期超溫造成的爆管事故。檢查發(fā)現(xiàn)同一聯(lián)箱的的其它幾根屏式過熱器管道也同時出現(xiàn)顏色變黑的現(xiàn)象。由于設(shè)備已經(jīng)投運近10年，此次是運行過程中發(fā)現(xiàn)的第一次爆管事故，可以排除管道材質(zhì)問題。判斷可能是存在管道堵塞或者短路現(xiàn)象，屏式過熱器管道無蒸汽流過對其進行降溫，造成管道在高溫?zé)煔庵邪l(fā)生爆管。仔細分析屏過的管道工藝流程后，發(fā)現(xiàn)屏過的聯(lián)箱存在短路或者堵塞的可能性。打開屏過上聯(lián)箱手孔，用內(nèi)窺鏡檢查發(fā)現(xiàn)聯(lián)箱內(nèi)部蒸汽進口與出口之間的隔板焊口開裂、倒塌，造成了蒸汽通過聯(lián)箱短路，不經(jīng)過屏過管道直接進入下一級過熱器，高溫?zé)煔饧訜崞吝^管道，屏過管道內(nèi)部無蒸汽流過，得不到及時有效的冷卻造成超溫爆管。

觀察倒塌的隔板發(fā)現(xiàn)，隔板與聯(lián)箱的焊接處采用的是點焊，焊接不牢固，是造成聯(lián)箱內(nèi)部隔板倒塌的主要原因。結(jié)合運行實際分析，由于燃氣鍋爐作為公司煤氣平衡的重要手段，受煤氣燃料的影響，鍋爐負(fù)荷變動較大，在負(fù)荷變化幅度較大時，造成聯(lián)箱隔板兩側(cè)出現(xiàn)壓差，隔板受力加速了焊口開焊及倒塌的速度。受煤氣平衡的影響，鍋爐停爐的次數(shù)較多，月平均兩次，在鍋爐點爐升溫升壓及停爐降壓過程中，未按照規(guī)定的升溫升壓和降壓速度進行操作，升壓或降壓速度快，導(dǎo)致聯(lián)箱隔板兩側(cè)出現(xiàn)差壓，也是加劇隔板焊口開裂及倒塌的原因。

二、爆管的預(yù)防措施

（一）加強運行管理

在鍋爐啟動或者停運過程中，要嚴(yán)格按照升壓或降壓的規(guī)范進行操作，避免管道出現(xiàn)較大的熱應(yīng)力。同時在鍋爐啟停過程中，開啟過熱器的疏水閥，使蒸汽流過過熱器，防止過熱器出現(xiàn)超溫過熱現(xiàn)象。當(dāng)煤氣壓力出現(xiàn)大幅度變化時，要及時調(diào)整煤氣量，防止燃燒突然增強或者減弱造成煙氣溫度變化時引起過熱器超溫或者熱應(yīng)力增大。

（二）加強水質(zhì)管理

要嚴(yán)格控制好爐水及過熱蒸汽的品質(zhì)，根據(jù)汽水品質(zhì)及時調(diào)整加藥量和排污量，防止汽水品質(zhì)超標(biāo)造成管道結(jié)垢、腐蝕而造成爆管的嚴(yán)重事故。調(diào)整汽包水位在正常范圍，保證汽包內(nèi)部的汽水分離裝置完好、可靠，防止由于水位過高或者汽水分析裝置失效造成蒸汽帶水，水中大量的鹽分附著在過熱蒸汽管道內(nèi)壁影響換熱效果，造成管道長期超溫爆管。

（三）正確并且合理的進行減溫水的調(diào)節(jié)使用

在鍋爐啟動或者低負(fù)荷運行時，盡量通過調(diào)整爐膛火焰中心或者煙氣溫度來控制過熱蒸汽溫度。鍋爐啟動或者低負(fù)荷時由于鍋爐中的蒸汽流量過小，并且流動速度比較慢，使得噴射的減溫水在進入到減溫器之后，不能夠及時實現(xiàn)分散流動，容易形成水塞現(xiàn)象，引起鍋爐過熱器發(fā)生爆管事故。

（四）保證減溫水調(diào)節(jié)閥靈敏可靠

通過檢查、維護手段保持減溫水調(diào)節(jié)裝置始終處于靈敏可靠的狀態(tài)，在鍋爐負(fù)荷發(fā)生變化時，減溫裝置能夠及時調(diào)整減溫水量，保證過熱器出口蒸汽溫度，防止過熱器超溫爆管，同時避免減溫水量過大形成熱偏差，造成過熱器管道熱應(yīng)力增大損壞。

三、結(jié)語

鍋爐過熱器爆管事故是鍋爐運行過程中較為常見的事故之一，對鍋爐的運行造成較為嚴(yán)重的影響。本文從從設(shè)備制造、運行操作方面分析了產(chǎn)生爆管事故的原因，并提出了防止類似事故發(fā)生的一些措施和建議，能夠為防止鍋爐過熱器爆管事故的發(fā)生起到積極有效的作用。

參考文獻：

[1]高慶坤.鍋爐運行及事故處理.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

[2]周強泰.鍋爐原理.北京：中國電力出版社，2013.