1、600MW 机组锅炉“四管泄漏”分析与处理对策摘要：在大型火力发电厂中，锅炉是四大主要设备之一。 “四管”泄漏是火力发电厂锅炉运行过程中经常出现的不安全事件，本文结合实际工作，探讨分析了几种 600MW 机组锅炉“四管”泄漏的原因，并提出了防磨防爆工作的检查重点和处理方法。 关键词：锅炉;“四管”泄漏; 防磨防爆 中图分类号：TK229 文献标识码： A 文章编号： 1 引言 电厂锅炉设备运行的安全性，直接关系到机组运行的稳定性和可靠性。在火力发电厂事故中，大约有 6070的事故是锅炉的事故，而锅炉本体的“四管”泄漏是引起事故的主要原因。要解决这个难题，必须下大力气加强受热面防磨防爆管理工作，
2、对发生的事故原因作出正确地分析和判断，采取一系列治理措施，一定能收到明显效果。 目前新建电厂大部分为 600MW 或 300MW 机组，配备的锅炉主要有哈锅的 HG-2008/17.4-YM5、HG-1900/25.4-YM4；北京巴威的 B&WB-2028/17.6-M；东锅的 DG2070/17.5-II4、DG1000/16.8-II；等等。经过长期实践探索，分析引起锅炉“四管”泄漏的主要原因有:（1）管材不良，制造、安装、焊接工艺不合格，使用材料不当；（2）运行中超温过热，包括管内异物堵塞使传热恶化；（3）炉水及蒸汽品质长期不合格，使管内壁严重腐蚀或结垢；（4）管子被严重磨损减薄。这里
3、磨损减薄和超温过热对锅炉的威胁最大，而磨损减薄尤其突出和难以防治！ 经过长期的工作实践总结，只要能对锅炉“四管”缺陷作出正确预判并做到及时发现，同时对发生缺陷的原因作出合理分析，加强对锅炉“四管”缺陷进行有计划、有针对性的治理改造，强化防磨防爆工作组织管理，承压部件泄漏问题是完全可以控制的。下面对几种不同型号600MW 机组锅炉的防磨防爆工作中总结的“四管”磨损减薄和超温过热原因分析进行逐一介绍。 2HG-2008/17.4-YM5 型锅炉 此型号锅炉虽然运行年限较短，但受热面磨损已很严重。 2.1 检查重点 (1)水平低温过热器（管材规范：15CrMo、577mm） 检查立式过热器下方的水平
4、低温过热器，发现 120 排水平低过每排中的 12 根管，在立式过热器处悬吊管吊耳迎风侧的低过管均被磨损，577 的管子被磨损了 34 毫米。此部位的磨损非常隐蔽，因为此型锅炉采用的是干除灰，尾部受热面不允许用水力冲洗，即便是用水力冲洗也很难发现。 (2)水冷壁（管材规范：SA210A、50.76.2 mm） 检查四角燃烧器两侧的水冷壁散管，火嘴与火嘴之间会发现水冷壁散管被吹损，管子被磨损了 34 毫米。由于火嘴与散管间缝隙较小，所以此部位的磨损非常隐蔽。 短行程吹灰器附近水冷壁管，以吹灰器为中心向两侧 110 根水冷壁管子，被吹损或个别管子有拉裂现象，此部位缺陷较明显，易被发现。 水冷壁冷灰
5、斗下爬坡与两侧墙相交处，有些漏风的地方水冷壁管子被吹损。此部位易被工作人员忽视漏查。 2.2 原因分析与处理 (1)水平低温过热器：在立式过热器处悬吊管吊耳迎风侧的低过管，由于立式过热器截流导向，使通过此处的烟气带灰量增加，烟气带灰经过悬吊管吊耳折射使此部位磨损，又因为此部位安装两台长行程吹灰器，加大了烟气的流速，从而加剧了此部位的磨损。此类问题在大唐托电1机组，大唐王滩1 机组等 HG-2008/17.4-YM5 型锅炉均有发现，若此缺陷不及时发现处理，使管子磨损超标或泄漏，将使检修难度异常增大，经过仔细的分析，认为此缺陷应采取导流的方法解决，每根悬吊管前加导流槽。此方法在王滩1 机组中被采
6、用，经过约两年的运行，此部位磨损现象基本消失。 (2)水冷壁 检查四角燃烧器两侧的水冷壁散管，火嘴与火嘴之间会发现水冷壁散管被吹损，经过 HG-2008/17.4-YM5 型锅炉燃烧器的结构分析，原因有三方面：（1）运行中空气预热器换热元件中的积灰被带入空气侧，空气侧带灰直接导致二次风箱带灰，从而使二次风与燃烬风带灰，吹损水冷壁散管。 （2）炉本体水冷壁密封不严导致二次风箱中带灰，从而使二次风与燃烬风带灰吹损水冷壁散管。 （3）火嘴与火嘴间、火嘴与散管间均有缝隙，使一次风、二次风、燃烬风带粉带灰吹损。处理方法：首先将二次风箱中的存灰清除干净，并找到炉本体水冷壁鳍片漏风处，进行补焊密封处理，然后
7、在火嘴与散管间的缝隙处加耐高温防护钢板（厚度68 毫米）覆盖水冷壁散管，此方法在大唐陕西韩城二电1 和2 机组中被采用，经过一个检修周期运行，此处完好无损，据推算再历经两个大修周期此处将不会发生水冷壁吹损泄漏事故。 短行程吹灰器附近水冷壁管，由于炉膛吹灰器安装尺寸（吹灰器运行中喷嘴中心与水冷壁之间的距离）有误造成水冷壁管吹损，或由于吹灰器阀门内漏造成吹灰器内积水，吹灰器运行时使吹灰器附近水冷壁管温差变化大，造成拉裂现象。处理方法：（1）正确纠正炉膛吹灰器安装尺寸使其正常工作；（2）以吹灰器为中心向两侧 110 根水冷壁管进行喷涂处理，增加水冷壁管表面的硬度，提高耐磨性。 水冷壁冷灰斗下爬坡与两
8、侧墙相交处，有些漏风的现象是由于安装时工作人员的忽视和监理的验收标准不高导致的，此处必须进行补焊密封处理。 3HG-1900/25.4-YM4 型锅炉（以大唐乌沙山电厂1 和2 机组为例）3.1 检查重点 (1)检查屏式过热器和末级过热器的入口联箱，发现有些铁屑和铁片遗留在里面，如未及时发现取出，将导致管排蛇形管段中出现过热现象（重点出现的部位：蛇形管段底部弯头、夹屏管直管段及弯头、顶棚过热器与出口联箱间的直管段） 。过热现象检查时要将管子外边的氧化皮打掉检查管子表面有无氧化裂纹、氧化裂纹的严重程度等。 (2)检查水平低温过热器二段与后排悬吊管吊耳背风侧的低过管有磨损现象。 3.2 原因分析与
9、处理 (1)屏式过热器和末级过热器的入口联箱中遗留铁屑和铁片，主要由于安装时工作人员的忽视和监理的验收标准不高造成的，这将使管内蒸汽流通不顺畅从而使蛇形管段中出现过热现象。在蛇形管段底部弯头，夹屏管直管段及弯头处，由于沿程阻力大再加上这些部位处于高温区极易出现过热现象，顶棚过热器与出口联箱间的直管段由于热交换差同样容易出现过热现象。在检查屏式过热器和末级过热器的入口联箱时发现铁屑和铁片要记录与其相对应或附近的管座，再根据管座找到相对应的蛇形管要做到有针对性找管，然后再对蛇形管进行重点检查。在检查过热现象时要将管子外边的氧化皮打掉检查管子表面有无氧化裂纹、氧化裂纹的严重程度。可根据查出裂纹的密度
10、、长度和深度来确定是否换管。若裂纹长度接近 30 毫米已临界爆管。 (2)水平低温过热器二段与后排悬吊管吊耳背风侧的低过管有磨损现象，是由于水平低温过热器一段与二段之间的吹灰器距离后排悬吊管太近导致的。解决方案：将此吹灰器向炉后平移，延长吹灰器与后排悬吊管间的距离。 4DG2070/17.5-II4 型锅炉 4.1 检查重点 检查水平过热器及省煤器尾部弯头和边排管段，还有包墙人孔弯头也容易出现磨损问题。 4.2 原因分析与处理 水平过热器及省煤器尾部弯头和边排管段的磨损严重问题，主要是由于安装时工作人员没有严格按照安装标准设计管排间距使管排出列，增大了烟气对管子的冲刷力度，还有就是由于近几年随
11、着煤质变坏，磨损缺陷明显加重。包墙人孔弯头磨损是由于边排与包墙间的距离太大或包墙变形向外偏移使边排与包墙间形成烟气走廊造成包墙人孔弯头磨损。对于上述问题在检修中磨损深度在 1.0mm 以下一般采取加护铁处理，对磨损较普遍的部位加护铁后，再在上面加装节流孔板，使该部位减小通流面积，降低磨损程度。经过检修复查，节流孔板过高起不到作用，过低反而造成第一根管子磨损加剧，节流孔板高度一般以距第一根管子80120mm 较为合适（与烟速、灰浓度、阻流板孔径等因素有关） 。因省煤器缺陷多发生弯头部位，尤其是加装阻流板后该部位检查困难，有些部位只能凭手感，对此类缺陷的处理方法有：（1）改进烟道结构；（2）将靠近
12、炉墙部位弯头加装护帘；（3）对省煤器弯头作防磨处理。此类处理方案在大唐托电5、6、7、8 机组中被采用，基本消除了此处的磨损现象。 5 防止锅炉“四管”泄漏的措施 由于锅炉“四管”泄漏严重影响发电厂的安全经济运行，虽然锅炉“四管”泄漏原因较为复杂，但经过长期的分析总结，我们也逐步掌握了其中的大部分规律，在机组实际运行中，尝试着采取了一系列运行和“防磨防爆”措施后，取得了比较满意的成果。 5.1 加大金属监督力度 金属监督检验的工作要按照有关的制度、措施进行，在机组临修及大小修的防磨防爆检查工作中，进行管壁测厚等工作，金相组织鉴定，检修焊缝全部进行探伤等工作，尤其机组大小修时要充分发挥金属监督的
13、作用，按照金属监督项目计划严格进行检查。重点做好锅炉厚壁容器如汽包、联箱、管道的监督，进行寿命评估，避免出现重大安全问题。 另外，要重视所有压力管道，包括热力系统、疏水管道、炉外承压管道都要加强金属监督。 5.2 加强“防磨防爆”检查 防磨防爆检查小组要根据受热面检查计划进行检查，并积极扩大检查范围，每次检查时本着“宁繁不简，宁细不烂，全面检查，把握重点”的工作原则，做到“分工明确，责任到人，检查到位” ， “逢停必检” ，充分利用每次的停炉检修时机全面检查。 5.3 提高检修质量和工艺 为保证检修质量，对重要工序设立 H 点，使锅炉“四管”的检修质量处于受控状态。对于重点工序、工艺的操作实施
14、，应注意以下监督步骤： （1）施焊焊工必须具备相应焊接资质。 （2）严格执行有关检修工艺标准，焊前预热及焊后热处理必须符合规范。 （3）焊工使用的焊条必须经烘干后，装入保温桶内使用。 （4）焊后需经金属检验员的测试探伤，如有问题应立即返工。重新焊接，直至合格。 （5）为了提高焊工人员的施焊水平，保证焊接质量。 （6）提高防磨防爆人员的技术水平，专业之间应进行相互交流，举行培训和交流专题会，对每一次的爆管和异常，都进行专题分析。 （7）提高金属人员的金相鉴定水平，定期进行试样磨制和组织鉴定，积累各种材质过热组织图片和现场制作金相组织的经验。 （8）模拟各种缺陷如裂纹、未熔合的试样，使金属探伤人员
15、通过利用实验室各种仪器和探伤设备反复探伤，从而达到分析处理各种缺陷的经验，以及掌握各种仪器的使用。 （9）合理调整煤粉细度，防止煤粉太粗增加对四管的磨损。 5.4 加强吹灰器管理 （1）加强对锅炉吹灰器的检修与维护管理，确保吹灰器工作正常，出现故障后能及时发现，及时处理。 （2）积极探索最佳吹灰周期，在保证吹灰效果的前提下，减少吹灰次数。 （3）吹灰过程中检修人员携带吹灰器故障记录卡，对发现的缺陷及时做好记录并处理。 （4）运行人员在吹灰结束后必须到就地巡视检查吹灰器。 （5）在冬季应尽量延长暖管时间，改善吹灰带水的问题。 5.5 提高受热面材质，优化受热面结构 针对受热面材质规格偏低的问题，
16、对部分受热面进行优化改造，采用新材料、新工艺。对尾部受热面，如低过、省煤器，及吹灰器周围水冷壁管有针对性的进行防磨处理。 5.6 控制好机组启停和运行的调整过程，防止参数超限。 5.7 严格监督主要检修用材料的保管和使用过程 （1）锅炉四管检修或改造所用的管材，入库前应进行抽检（包括外径、壁厚偏差、管内外有无裂纹、锈蚀等，对合金钢管还应进行材质复检） 。 （2）焊接材料（焊条、焊丝、钨棒、氩气等）应符合国家及有关行业标准，质保书、合格证齐全，并经验收后方可入库。 （3）管材及焊接材料的存放使用，必须按规定严格管理，防止存放失效和错发。 （4）在每次换管前，将需换管材送金属组，由金属组人员进行光
17、谱检验及外表探伤。保证不发生错用材质及有缺陷的管子，只有金属组检验合格后，才能使用。 5.8 加强炉水化学监督 （1）化学专业应严格执行化学监督有关规程，做好锅炉及时排污和水处理的运行并纳入经济责任制考核，保证进入锅炉的水质合格以及锅炉运行中汽、水品质合格。避免大量杂质离子和腐蚀性介质进入锅炉，减轻锅炉的结垢和腐蚀程度。 （2）做好大小修化学监督工作，如重要设备容器的防腐除垢工作，定期割管检查工作等。检查炉膛热负荷最高区域的水冷壁管内壁结垢腐蚀情况；水冷壁在大修前的最后一次小修中检查垢量或锅炉运行年限达到火力发电厂清洗导则中的规定值时，要进行酸洗。加强大小修时运行停炉保护的监督工作，发现问题及
18、时整改。 5.9 继续做好调研新技术、新设备的工作 （1）积极探索新的锅炉吹灰方式，与其他电厂多沟通交流，了解学习同行防止锅炉泄漏的成功经验，找出差距。 （2）防磨防爆小组的成员要加强沟通交流，相互学习，每季度举行一次学习交流的研讨会。 5.10 其它工作 （1）对凡是可能引起锅炉泄漏的部位及薄弱环节都要引起重视，如以前也曾发生过火焰电视冷却风吹漏管子的情况。 （2）对更换过的受热面管子，尤其是材质较多较复杂的受热面，如再热器等要在台帐中作详细记录。 （3）监视煤粉细度，如飞灰可燃物、结焦、排烟温度的变化对锅炉受热面的影响。 总之，只要抓好预防和预测这一重要环节，加强受热面检查与运行监测，从锅炉受热面的检查检修、设备技术改进、金属监督、锅炉吹灰、运行参数控制等方面着手进行优化管理，就能够达到降低锅炉“四管”泄漏的目的。 6 结 论 600MW 机组目前已经成为发电行业的主力机组，大容量机组如果发生“四管”泄漏造成的损失也是巨大的。600MW 机组锅炉比以前小容量机组锅炉在受热面防磨防爆管理重点上，有相似之处，也有不同之处，我们技术管理人员要不断摸索掌握“四管”泄漏的规律，采取针对性的措施，才能提高锅炉运行的可靠性。总之，在今后的防磨防爆工作中，本着以设备为本，坚持标准化、科学化管理，通过设备点检人员、检修人员、
