浅析锅炉“四管”检查要点及相关问题处理措施

邱运立

（华电国际邹县发电厂，山东济宁273500）

0 引言

华电国际邹县发电厂四期工程（#7、#8）2×1 000 MW超超临界锅炉型号DG3000/26.15-II1，由日本BHK公司完成高过、高再、屏过和过渡段水冷壁的施工设计和制造；东方日立锅炉有限公司完成尾部竖井省煤器蛇形管、低温过热器蛇形管、低温再热器蛇形管、后竖井省煤器吊挂管的设计和制造；煤粉燃烧器由日本BHK公司完成详细设计，由东方日立锅炉有限公司进行制造。锅炉为高效超超临界参数变压直流炉，采用单炉膛、一次中间再热、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构II型锅炉。

火力发电厂锅炉“四管”是指锅炉设备中的省煤器、水冷壁、过热器和再热器，“四管”的故障对锅炉设备的正常生产运行影响是极大的，尤其是“四管”出现的爆漏问题，会导致机组被迫停运，给企业安全生产带来威胁，经济效益造成损失[1]。因此，做好锅炉“四管”的防磨防爆检查工作尤为重要，掌握锅炉“四管”检查的要点及相关问题的处理措施，不仅能有效提高检查质量，还能降低机组停机事故发生的概率。

1 锅炉“四管”检查要点

1.1 检查的重点部位

1.1.1 水冷壁的检查

主要检查其磨损、拉裂、高温腐蚀和机械损伤。

（1）燃烧器附近水冷壁管受热量最高的部位需进行全面系统的检查，检查管子是否出现磨损、高温腐蚀和鼓包的情况，以及水冷壁的鳍片是否存在热应力裂纹等缺陷。燃烧器喷口安装位置偏差、燃烧器喷口水冷壁与二次风箱密封不严、二次风喷口变形均能加剧飞灰对水冷壁管的冲刷减薄。

（2）吹灰器孔附近水冷壁管，检查吹灰器是否存在偏吹现象及水冷壁管是否存有高温腐蚀现象，在运行过程中水冷壁管吹损与腐蚀交替发生[2]。2014年，#7炉大修防磨防爆检查过程中，发现短吹周围水冷壁管存在高温腐蚀、吹损减薄以及焊补处理过的管段共计43根，减薄最严重处测厚为5.1 mm（管子规格：φ38.1×7.5，材质：SA-213T2，本次大修换管标准：壁厚减薄不超过原壁厚20%）。两侧墙水冷壁区域为还原性气氛，H2S的生成量较多，导致高温腐蚀；吹灰器孔周围水冷壁管高温腐蚀严重，主要是因为在水冷壁管外壁产生的腐蚀层容易被吹损剥落，剥落以后母材再一次被高温腐蚀，形成腐蚀循环，因而腐蚀程度比其他区域严重。

（3）炉膛四角的水冷壁管由于膨胀不畅容易造成管子被拉裂拉伤现象。#7炉底部为螺旋式水冷壁，在飞灰下降过程中会沿着水冷壁管之间的鳍片下滑，极易磨损减薄前墙与侧墙交界处弯头部位的水冷壁管。炉膛四角有时因灭火放炮，存在水冷壁管被冲裂的现象。

（4）冷渣斗前后墙斜坡水冷壁主要检查有无被掉焦块砸伤、砸扁的管子，以及打焦时有无伤及水冷壁管。在#7机组大修时对冷渣斗及上斜坡水冷壁磨损、机械损伤检查时发现部分管排机械凹坑最深处达到1.0 mm，主要是因上部掉落的大焦块对此处水冷壁管砸伤所致。

（5）折焰角处布置了上斜坡水冷壁和凝渣管，由于处在炉膛热量的高温区域，此通道又安装了蒸汽吹灰器，对水冷壁管弯头部位的损伤较大。因机组运行时，吹灰器投运，吹灰器位置距离水冷壁弯头较近易造成吹损减薄，且此位置受飞灰冲刷影响，加剧减薄速度。在2018年#8炉防磨防爆检查中发现RL9吹灰器通道底包覆水冷壁管弯头部位存在吹损减薄现象，对534根水冷壁管（管子规格：φ38.1×7.5，材质：SA-213T2）弯头部位全部测厚，发现减薄超标缺陷管共计33根。吹灰蒸汽吹损是造成该处管子减薄超标的主要原因，同时吹灰器外管烧损掉落在水冷壁凝渣管北侧中间位置，该处烟气受阻致使断管上方烟气流速加快，进一步加剧管子的飞灰磨损减薄。凝渣管下部与水冷壁管交界处一般采用耐火材料进行防护，要仔细检查耐火材料脱落部位的水冷壁管是否存在壁厚减薄的现象。

1.1.2 过热器的检查

主要检查管排过热、磨损、吹损、蠕变涨粗、鼓包。

（1）过热器布置在高温区域，工作条件是锅炉受热面中最恶劣的，由于此处受热面管壁温度接近于所用钢材允许极限温度，长期在高温烟气中工作，管内蒸汽温度也较高，常常出现管子涨粗的缺陷。

（2）锅炉燃烧时产生的烟气中带有大量的灰粒，灰粒随着烟气流过受热面管子时会对过热器造成磨损，尤其在形成烟气走廊的区域对受热面管子的磨损现象较为明显[3]。屏过下端和折焰角贴近的部位、水平烟道低温过热器靠近侧墙处的第1排、管排固定装置脱落等造成的管排节距不均匀区域，这些区域极易出现烟气走廊，造成局部烟速过高，加剧过热器管的磨损。

（3）过热器通道安装吹灰器的区域，要检查吹灰器孔的布置是否处在过热器管排空挡的中心，检查防磨瓦与管卡的安装是否留有缝隙形成涡流。同时对吹灰器吹损情况进行检查，对吹灰器吹损的过热器管弯头部位重点测厚。

（4）过热器固定装置的检查，过热器管排通过固定管排夹或者固定块进行固定，防止相邻管子间在运行过程中发生碰撞、摩擦而磨损。在检查过程中，发现存在管排夹开焊导致管排夹直接与相邻管排产生机械碰撞使管子出现凹坑与划痕的现象，或者管子出列导致烟气直接吹损出列的管子减薄超标的现象。

1.1.3 再热器的检查

主要检查再热器管磨损、吹损、高温腐蚀、蠕变涨粗。

（1）再热器的磨损主要发生在易形成烟气走廊的部位。烟气走廊会加快烟气的流速，使灰粒对管壁的撞击力增大，从而加剧磨损程度。

（2）再热器的吹损主要发生在吹灰器通道区域内，其中管夹卡件部位以及水平段管子区域的吹损尤为严重，这些区域空间狭小、管排布置紧凑，容易产生积灰，吹灰器投运频率相对较大。吹灰器通道区域内的管子需检查防磨装置是否存在偏转、脱落、破损等现象。2018年，#8炉小修防磨防爆检查发现高温再热器L/R10吹灰器通道管子存在吹损减薄现象，减薄超标管段共计4根，弯曲变形严重管段7根（内9圈规格：φ50.8×3.2，材质：SUPER304H，外三圈规格：φ50.8×3.2，材质：HR3C）。因机组长期运行，吹灰器投运过程中对高再管造成吹损，导致部分管段减薄超标。

（3）再热器管的高温腐蚀主要发生在高温再热器区域，此处烟气侧温度很高，烟气和飞灰中的有害物与金属发生化学反应造成管壁高温腐蚀致使管壁变薄。

（4）再热器管蠕变涨粗检查需停机检修时测量蠕变值。

1.1.4 省煤器的检查

主要检查磨损、吹损、防磨装置、密封情况。

（1）省煤器管的磨损主要是因烟气从管排间通过烟气中附着的灰粒磨损所致，这时要检查管排节距是否均匀以及管排固定装置是否损坏，重点检查左右侧靠近炉墙处的管子。此外，省煤器悬吊管与低过管排运行期间发生碰撞会导致省煤器悬吊管的磨损。

（2）吹损主要发生在吹灰器通道内，蒸汽带着飞灰以一定的压力冲击管子减薄省煤器管厚度。检查时根据吹灰器的行程长度检查相应区域内管子的吹损情况。

（3）省煤器的防磨装置检查主要包括防磨瓦是否松动移位、偏转、磨坏以及包覆耐火涂料的区域涂料脱落情况等。

（4）密封情况主要检查省煤器蛇形管靠近炉墙侧、中隔墙处是否存在漏风、漏灰的现象。

2 相关问题处理措施

在防磨防爆检查后整改消缺的过程中，往往受到检修工期、进度、条件等多种因素的影响。笔者结合历年来锅炉防磨防爆整改过程中的实际情况，根据不同的检修条件采取的措施简要归纳如下：

（1）减薄超标的管子，坚持有条件必更换的原则，更换新管过程中要做好全过程监督，包括新旧管材质的打光谱确认、焊材的选取确认、割管前防误伤相邻管子、割管后防异物控制、通球试验、焊接后焊口的射线探伤等。

（2）壁厚接近超标数值的管子，最佳方案为更换新管，考虑到其他因素的影响，可以采取焊补处理，焊补前将焊补部位打磨出金属光泽，焊补处理后进行渗透检测。

（3）吹损或磨损减薄壁厚仍未接近超标数值的管子，根据现场管子布置合理加装防磨装置对吹损部位进行保护，必要时加360°的全瓦防护防止运行过程中管排振动致使防磨瓦偏转对应防护部位失去防护作用。弯头处加瓦时防磨瓦弧度应与管子弧度一致，存在多块防磨瓦焊接时，防磨瓦之间不能留有缝隙。

（4）管子的机械划痕或凹坑，要根据划痕或凹坑的深度，结合管子质量标准采取更换新管或对划痕、凹坑打磨焊补处理。

（5）容易出现超温、腐蚀、涨粗的管子，根据金属监督部门下达的指令割管取样检查。对于变色的管子应进行金相组织的检验和硬度的检测，确认无异常。

（6）鳍片裂纹采取打磨表探的措施，若裂纹延伸到管子根部，则需要对管子进行更换，防止裂纹撕裂管子引起泄漏。

（7）各联箱管道对接焊缝和联箱管座的可疑裂纹，挖补后进行渗透检测。

（8）防磨装置安装位置不符合要求的进行调整或更换加装新防磨装置。

（9）固定装置、密封装置缺失，及时焊接恢复，漏风、漏灰区域根漏点位置采用耐火材料或钢板焊接封堵。

（10）管子防腐一般采用喷涂处理。

3 结语

在火力发电安全生产过程中，锅炉“四管”泄漏会对安全生产造成巨大的威胁，由于锅炉“四管”泄漏后必须停机消缺，所以，锅炉“四管”安全运行是火力发电安全生产工作的重中之重[4]。以上简要分析了锅炉“四管”检查的要点，并结合检修实际对相关问题的处理措施进行了简要归纳说明，对消除受热面缺陷、提升机组安全稳定运行水平起到一定的推动作用。