1、火电厂锅炉“四管”泄漏的防治措施摘要：在火电厂，电站锅炉的“四管”长期遭受高温腐蚀和磨损，容易造成管道泄漏，常常导致事故，给电厂的安全运行带来很大威胁。也是长期困扰火电厂安全生产的一大难题。通过分析“四管事故”发生的原因，结合发电厂的实际提出一些防止锅炉“四管事故”技术措施。 关键词：火电厂 锅炉 四管事故 防治措施 电站锅炉“四管”是指“水冷壁” 、 “过热器管” 、 “再热器管” 、 “省煤器管”的高温腐蚀和磨损，它是造成管道泄露的主要原因，其引发的事故率高，对发供电和技术经济指标影响很大。由此可见，防止锅炉“四管”泄漏，对于提高企业的经济效益，树立企业形象，增强企业竞争力，有特别重大的意
2、义。 一 、 “四管”泄漏原因浅析 “四管”泄漏事故的主要原因是：长期使用中的振动与磨损，包括灰飞磨损和机械磨损；制造厂家产品质量、设备安装和有关焊接的影响；长期超温运行；运行的环境；有些人为因素。 1.灰飞磨损和机械磨损 1.1 灰飞磨损 这几年来，由于煤价上涨，燃煤质量呈逐年下降趋势，随着燃煤资源的开发和利用，对火力发电厂的影响也越来越大。在大部分地区，长期使用的原煤应用基灰分在 25%左右。由于原煤的高灰分，致使原煤燃烧后飞灰的浓度增加，天长日久使受热面的积灰存集，对受热面造成严重的磨损。如果不及时清理在过热器、再热器和水冷壁部位的积灰，会使金属壁温度降低，导致该部位管子传热效果降低。磨
3、制煤粉部件的损耗还会增加煤粉中铁或其他金属颗粒，极易随着飞灰进入尾部烟道，加剧对尾部烟道设备的磨损。原煤中灰分的存在和制粉过程的磨损是不可避免的。 1.2 机械损伤 在检修过程中，由于维修人员的疏忽或使用维修工具不当致使使金属表面受伤、强度降低使设备不能承受了介质的压力而产生的爆管。检修中锯割管道时不小心时伤到其他管子而没有被及时发现，或者没有及时处理。焊接管子也没有严格按照焊接工艺操作规程进行或热处理没有处理好都属于机械损伤。只要维修人员认真负责和检修时做好监督，对损伤的管子及时处理，这类泄漏是完全可以避免的。 1.3 安装质量 设计锅炉时都对各承压部件的泄漏问题充分考虑，安装过程中会由于现
4、场的实际情况受到位置的限制，会有一些难以发现的问题。伴随着电厂对高经济效益的追求，把安装一台锅炉的工期由原设计安装的两年减到到一年左右。致使安装单位短期内投入大量的人力物力。安装过程中管道并不是按照工艺给每一个焊口都留有足够的位置，对于不好焊接的管排位置，金属监督不能及时发现。致使设备的毛病在运行一年以后就会明显地暴露出来。 1.4 超温的原因较多，主要有两方面： 1.4.1 受热面左右烟温偏差 锅炉在炉膛内燃烧形成的旋转上升烟气流在到达炉膛出口进入水平烟道时变为直线运动，这时的气流将以原旋转圆周的切线方向进入水平烟道内，形成了水平烟道左右侧的烟温偏差，导致左右侧的过热器（再热器）产生巨大吸热
5、偏差。一次蒸汽与二次蒸汽对温差热敏感性不同，当吸热量发生变化时，二次蒸汽温度的变化幅度要比一次汽大很多，加上二次汽的对流放热系数较一次汽低，致使再热器受热面金属壁超温产生爆管问题。 1.4.2 管子材质问题 锅炉右侧的偏烧现象由于过路的设计形式不同不可避免的地存在，只能从管子材质方面着手，即采用高规格耐温性能材质的管子。受热面管道的厚度由强度计算确定，管材的选用决定于管壁的工作温度。 1.4.3 锅炉的运行工况 运行工况的影响不仅涉及到受热面的外部条件，同时也不能忽视对管道的内部影响。首先是烟气流速。烟气流速同锅炉的炉膛负压、风比配合、部件分配等因素有关，在保证水平烟道过量空气系数的前提下，尽
6、可能的控制烟气流速。其次调整好介质温度，防止出现超温现象，防止受热面温度过高后结焦，致使热腐蚀磨损加剧。 1.5 腐蚀性损坏和焊口质量问题 腐蚀性损坏包括腐蚀性热疲劳和低温腐蚀。由于锅炉运行时，锅炉的水冷壁热负荷区域材钢一直处在高温区域，随着时间的推移慢慢向内转移，遇到外力作用后容易发生裂纹或爆开。尾部烟道长期存在二次燃烧也会产生高温腐蚀。低温腐蚀主要发生在尾部烟道内由于烟气温度降低后在个别地方会出现烟气中的酸性气体出现结露形成酸性液体腐蚀管材。受热面上结焦后影响到传热效果后也会导致结露的出现。腐蚀损坏一般可以很好的控制，在设备运行时间长了以后可能会出现泄漏。 二、防爆漏的技术措施 1.完善设
7、计，设计时适当加大安全裕度是防治“四管”爆漏的根本措施。如设计时对受热面布置、炉膛热强度、钢材、交叉混合及膨胀系统等考虑合理的话，会大大地减少爆漏的发生。如近年来投产较多的国产引进型 300MW 机组和 600MW 机组，在设计中制造厂都对锅炉设计做了修改，如提高炉膛高度、选取较低的炉膛容积热负荷、提高钢材等级、增加减温级数与点数和降低尾部受热面的烟速等，因此，它们的爆漏次数相对较少。 2.制造方面，主要是加强新建锅炉的监造。包括制造厂家的产品质量检验及对制造厂的制造质量监理。尽管制造厂对锅炉设备的质量问题普遍比较重视，但是还存在着焊接质量、母材缺陷、错用管材等问题。因此，有必要强化锅炉制造质
8、量监造，及时发现隐患，将其消灭在萌芽状态。 3.加强锅炉检验和防磨防爆检查。对于省煤器，重点检查易引起磨损的烟气走廊位置；检查导流板、防磨罩、防磨瓦是否完好和管排出列情况；检查烟气挡板调温装置后的管子磨损情况。对于水冷壁，检查燃烧器附近水冷壁的高温腐蚀减薄情况；检查水冷壁的鳍片焊缝、管径胀粗和结垢情况，对 2 种介质温度的管间鳍片两边留有一定的膨胀裕度。对于过热器和再热器重点检查与联箱短管接头的角焊缝处情况，对结构明显不合理的应进行改进；在高负荷区域检查结垢、高温氧化腐蚀和管径胀粗等过热现象；管排定位夹持管是否松动；在对流区的受热面应检查有可能形成烟气走廊、灰浓度集中区域的管壁磨损，对管排不整
9、齐或有出列现象必须进行消除、整排；检查吹灰器附近的管子被吹损情况；减温器的定位螺丝处或笛形喷水管根部是否开裂。 4.加强锅炉的燃烧调整，防止气流刷墙、贴壁、火焰偏斜，减少烟温偏差和受热面热偏差；调整制粉系统，控制煤粉细度；严格控制锅炉运行参数，加强管壁温度监视，监视汽包炉的水位，防止缺水引起受热面瞬间超温：防止炉膛结焦，如发现大焦应及时处理，以防大焦落下砸坏冷灰斗；运行人员应加强巡检。 5.重视吹灰器正常投入和退出的可靠性，不但要确保其机械部分能正常运行，而且从其控制系统的逻辑设置来确保吹灰器的正常投入和退出，避免吹损受热面管。 6.严格按照锅监和金属监督的有关规程和规定要求，加强金属监督工作
10、，做好材料进库和使用、锅炉及管道的检验和支吊架检查、焊口的探伤分析和爆漏失效管样的金相分析等工作。加强对焊工技术培训和考核，提高焊口一次合格率，严把焊接质量关。 7.加强化学监督工作，把好水汽品质关，严格执行化学清洗导则规定的相关条例，做好锅炉停用保护工作。 8.利用现代科技的发展，提高对“四管”爆漏的监测力度，以便及时发现爆漏，避免事故扩大，减少损失。 三、结束语 锅炉防磨防爆工作是一项长期、艰苦、繁琐的工作，只有各级相关人员高度重视，从设计、制造、安装、运行、检修各个方面进行严格控制，全面监督检查，才能杜绝或减少锅炉“四管”爆漏的发生，最终实现可控、在控。 参考文献 1胡蒙平.电站锅炉手册.北京：中国电力出版社，2004.8. 2金属材料编委会.火力发电厂金属材料手册.北京：中国电力出版社，2004. 3袁周，黄志坚电力生产事故的人因分析及预防M中国电力出版社2004. 4夏术军，任嘉火力发电厂煤粉锅炉炉膛爆炸原因解析J安全科学技术2006 5高宝林邢台发电厂“四管”爆漏事故分析及防止措施2011.
