火电厂锅炉“四管”防磨防爆检查及预防措施

崔晓峰，王博

（1.山西兴能发电有限责任公司，山西 古交 030200；2.西安热工研究院有限公司，陕西 西安 710054）

火电厂的锅炉“四管”是锅炉的重要组成成分，“四管”爆漏问题在很大程度上会影响火电厂的安全生产，所以火电厂锅炉“四管”的防磨防爆检查问题和预防措施是当今火电厂需要解决的一大难题。锅炉的“四管”主要包括：水冷壁、过热器、再热器、省煤器这四部分。四管泄漏是指受过热、腐蚀、磨损等因素的影响和制约，在一定程度上导致以上四种锅炉本体承压管件发生泄漏、破裂或者爆管等的现象。一旦发生锅炉的四管爆漏将会增加非计划停运的损失，检修的工作量也会随之加大，更严重者甚至会导致事故的发生，对火电厂的安全稳定运行造成严重的影响。为了提高火电厂锅炉运行的安全性，降低火电厂锅炉“四管”爆漏发生的几率，本文分析了火电厂“四管”爆漏问题的主要可能原因，针对原因提出的一些预防措施，以促进火电厂的健康安稳发展。

1 火电厂锅炉“四管”爆漏的原因

在火力发电厂中，一些管件如承压管件省煤器管、水冷壁管、过热器管、再热器管，作为锅炉本体范围内的重要设备，它们覆盖了锅炉的全部受热面，在内外都承受这一些不良环境的影响。在内部要承受工质的压力和化学物质的作用，在外部要抵抗高温、侵蚀、磨损的影响，这样锅炉失效、泄漏等的问题就很容易发生，慢慢的进一步就容易发生四管爆漏等问题。总的来说，导致四管泄漏的主要原因有：磨损、高温腐蚀、给水品质腐蚀管道、超温运行时间长、运行环境恶劣、检修安装质量的影响等。

1.1 磨损

火电厂锅炉在日常的运行过程中，时常会因为各种原因产生磨损，这些磨损主要分为飞灰磨损和机械磨损。飞灰磨损主要产生在后竖井地温过热器及省煤器区域、四角烟气走廊位置和吹灰器和人孔门周围。机械磨损主要在管子和管夹运行期间所产生的磨损现象。对于省煤器、低温过热器、低温再热器来说，在其尾部受热器上及喷燃器火嘴附近的水冷壁弯管处，由于烟温较低，在一定程度上容易发生磨损，进而发生泄漏。由于省煤器的管排比较密集，与其它部位相比，这里的烟气流速比较高。在这种情况下，如果炉烟中灰粒比较多，或者锅炉启动时，受煤粉燃烧不充分的影响和制约，使得灰粒随炉烟流向尾部，进一步加剧省煤器的磨损速度。通常情况下，磨损主要发生在低温过热器、低温再热器的局部位置。

1.2 长期承受高温

由于火电厂的锅炉设备长期处于高温条件，就会出现锅炉的受热面出现过热的情况，主要表现在管材内部组织在极限温度下发生变化，产生塑性形变，导致壁管超温爆裂。在受到热压力时，锅炉四周发生变形。因此，过热的状态对锅炉的安全性会有极大的影响，其包括长时间过热和短时间过热。长期过热时管壁温度长时间处于规定温度以上但是低于材料的临界温度，短时间过热是指当管壁温度超过材料下临界温度时，在内压力作用下，材料的强度发生变化，发生粗胀和爆管的现象。这两种状态下的锅炉管壁都会产生爆破，非常没有安全性。

1.3 管子安装质量

通常情况下，管道焊接口的满溢、内凹、夹渣、没有焊接透等原因是造成管道机械性能降低的主要原因。锅炉管道的质量会由于检修、安装和焊接质量的不同而受到影响，在管道焊接时，容易应力集中，因此使得管道接头的机械性能大幅降低。爆管的现象多发生于焊接口，因为焊接口比较薄弱，因此，在进行管道的安装时，需要特别注意焊接口的处理，防止爆管。

1.4 管道内侧的水、汽的腐蚀作用

锅炉的腐蚀有火侧腐蚀以及水侧腐蚀、高温和水冷壁向火侧。水侧腐蚀主要是水处理设备进入了酸性或者碱性物质所引起的腐蚀、生产过程中的回水系统加入酸性或者碱性物质引起的腐蚀、药物引起的腐蚀及超标引起的腐蚀。炉水中的Fe、Ca、Cu、SiO2、Mg等杂质附着在内管，形成水垢，水垢的传热效果非常差，使得锅炉在使用时壁温上升，导致锅炉管壁过热而出现鼓包和破裂。

1.5 机械损伤

火电厂的锅炉检修过程中，负责维修锅炉的人员有时会出现疏忽，或者维修人员使用的维修工具不当，这几种情况都会导致锅炉的金属表面受伤。而锅炉的金属表面受伤将会使锅炉的强度降低，以至于它不能承受炉内介质的压力而发生爆管现象。

2 火电厂锅炉“四管”爆漏的危害

随着用电量和外输出电量不断增加，锅炉发生的事故也在增加。最为严重的是锅炉“四管”的泄漏问题。这四管的泄漏会严重影响到火电厂的效益，当四管泄漏时，整个火电厂要进行停工。同时，对于锅炉内部的事故管道的寻找和修理等工作将会浪费大量的人力、物力和财力，发电厂的经济效益将会受到很大的影响。而且，泄漏如果处理的不及时，会造成大规模的爆炸以及化学物品的漏失，影响到人们的安全。

3 加强火电厂锅炉“四管”防磨防爆检查工作

（1）加强对锅炉“四管”泄漏事故原因的分析。在锅炉的防磨防爆的检查中，每一次检查都要做好检查记录和泄漏事故的勘察记录。做好技术防范管理工作，这样可以对锅炉的信息记录进行整合和分析，总结和反思每次检修的结果和防爆的原因，这样，在后面的检修中就能有针对性地进行检查。

（2）加强对锅炉“四管”定期检查的力度。注意锅炉的使用期限以及每一个部分的部件的使用寿命，对于超出规定的使用期限的锅炉或者相关的部件应该由相关人员进行及时的更换。比如锅炉内过热器原始管的运行寿命是10万小时左右，一旦超出锅炉内过热器原始管的运行寿命，专门的负责人员就要将锅炉内部超过运行时间的管子都换掉，火电厂尤其要加大厂内锅炉的换管力度。随着锅炉设备的运行时间越长，就越要加大锅炉及其零部件的检修次数，同时也要增加锅炉的检修时间，这样才能确保锅炉设备的运行安全，防止锅炉在运行中出现问题。

（3）控制好问题的源头。在火电厂锅炉设备的安装环节，相关人员就要对锅炉“四管”的防磨防爆进行检查和监督。检查工作不应该仅仅只是在锅炉设备使用过程中进行，这样可以在很大程度上，确保用于安装锅炉的原材料的质量以及可以规范锅炉的安装操作。

（4）建立完善的管理制度。管理人员的素质不高是导致事故发生的一个隐性因素，建立火电厂锅炉的科学的考核评估机制、加强对火电厂的管理人员、维修人员等综合安全素质培训，有益于火电厂锅炉的正常运行。

4 火电厂锅炉“四管”防磨防爆检查及预防措施

（1）加强设备运行时的管理。锅炉运行时禁止超负荷运行，因为锅炉容易发生过热而使壁炉腐蚀，因此要加强硅管壁温度的监视；要加强对人、炉、煤快速分析预报工作；要认真按规程升、降负荷，尽量减少管壁超温。

（2）喷涂防护处理。锅炉“四管”普遍存在高温腐蚀、磨损等现象，成为电站设备安全运行的隐患。电站锅炉的燃煤煤质低劣、硫分含量较高，达不到设计要求，就会使锅炉“四管”等重要部件的运行工况愈加恶劣，尤其是水冷壁出现的高温硫腐蚀就会成为影响锅炉长期可靠运行的重要因素。采用热喷涂技术对机组锅炉“四管”进行预保护喷涂处理后，将显著减少锅炉的爆管次数，从而减少非计划停炉造成的发电损失，产生巨间接经济效益。

（3）加强炉水的监督，减少炉内腐蚀。加强管理，定期去化验锅炉的给水和饱和蒸汽，要保证水质合格，同时要做好锅炉备用的防腐保养。

5 结语

锅炉“四管”的泄漏会使得火电厂的经济效益下降的同时，对人们的安全性也有威胁。因此，对锅炉“四管”的泄漏问题应该提起重视，要积极进行对锅炉的防磨防爆检查工作，并且对锅炉“四管”的检查中发现的问题进行科学分析，制定严格的防磨防爆计划。同时提高火电厂相关管理人员的基本素质，这样才能从根本上减少火电厂锅炉的泄漏和爆炸，增加锅炉厂的经济效益。

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