锅炉“四管”爆漏机理与防爆技术

杨明伟　王中莹

【摘要】在锅炉运行当中，四管爆漏作为常见的问题，会导致机组非停，影响锅炉长周期安全运行。基于此，本文重点探究锅炉四管爆漏机理，进而提出相应的防爆技术措施，旨在提高锅炉运行安全性。

【关键词】锅炉设备；四管爆漏；机理；防爆技术

在发电厂日常生产当中，锅炉四管主要是包括水冷壁、过热器、省煤器、再热器。一旦发生了四管爆漏问题，不仅会影响锅炉系统正常运行，同时还会影响锅炉系统的安全性，带来极大的负面影响。据有关调查结果显示，在火电厂非计划停机事故当中，四管爆漏事故占据了很大一部分。

一、锅炉四管爆漏的机理

（一）制造与安装工艺

在四管制造当中，由于金属材料无法长期在高温条件下保证性能，从而引发金属材料蠕变和破坏。同时，安装检修中的焊接质量不达标也会导致焊接部位应力过于集中、金属机械性能下降。此外，焊口部位咬邊、焊瘤、内凹、夹渣、气孔、裂缝等问题，都会影响焊接性能，从而提高四管爆漏几率。同时，不同金属材料的焊接部位也是爆漏的重点位置，由于不同材料热胀系数不同，热胀差不同会造成破裂问题，水冷壁容易出现爆漏问题就是因为异种钢焊接。

（二）超温影响

四管受热面通常设置烟气温度较高的部位，如果介质温度高于标准温度，且长期在超温条件下运行，则会极大的降低受热面金属寿命（可以减少40%以上），所以需要尽可能避免锅炉内部运行温度超过标准值，提高锅炉运行的安全性。

（三）磨损问题

磨损是造成四管爆漏最为重要的原因。由于锅炉受热面的运行环境十分恶劣，包括高温烟气冲刷、承受介质高温与高压、介质品质下降等。其中磨损问题主要受到了烟气冲刷、飞灰磨损等问题，长期磨损导致金属壁厚变薄，受热面承受高温高压，如果突破了金属承受极限，则会造成四管爆漏。通常情况下，省煤器、过热器及再热器受到飞灰磨损影响最为严重，主要集中在部件尾部和迎烟气部位。

（四）腐蚀问题

由于烟气存在大量未燃烧物质，在水蒸汽和氧气作用下产生了腐蚀物质，并附着在金属壁上，长期腐蚀，最终出现爆漏问题。结合腐蚀发生部位，可以将其划分为烟气侧腐蚀和水汽侧腐蚀。其中，烟气侧腐蚀主要是高水分、硫分燃烧过程中，烟气中硫酸盐浓度增加，腐蚀受热面，逐渐使管壁变薄；水侧腐蚀爆漏是因为锅炉内水逐渐浓缩造成的管壁氧化腐蚀，并受到应力影响逐渐使管壁脆化。

二、四管爆漏的防爆技术措施

（1）在锅炉停机时，要检查承压部件，找出管子中的缺陷并处理，完善防护、防磨技术，如省煤器穿墙位置、靠墙两侧增设防磨护板，并配备防磨盖板及防磨护瓦，从而提高防磨性。停炉时要做好保养工作，避免高温腐蚀影响可以采用超音速喷涂工艺在受热面上喷涂防磨防腐材料。（2）严格控制锅炉运行参数和受热面温度，避免因为超温、超压、水量差异等出现四管爆漏问题。在锅炉启停过程中，各项参数要严格按照启停曲线进行。如果锅炉变换运行工况时，则需要强化调整和监视工作，避免参数大幅度变化和出现受热不均等情况。（3）针对流动烟气磨损问题，需要采取缓解措施，这是因为烟气流动磨损不可避免。在停炉时需要检查受热面飞灰容易磨损部位，包括穿墙管、管卡、悬吊管、水平烟道等。同时还要检查容易膨胀导致流动不畅造成拉裂的位置，包括水冷壁四角管、燃烧器喷口、人孔门弯管等。（4）在锅炉停止并冷却之后，需要按照规定标准检查和记录联箱、膨胀指示器标准，对各个容易出现收缩或膨胀的部位进行检查。（5）对锅炉内部的水汽进行监测，确保水汽质量达到标准，如果发现了水汽中含有较高的腐蚀物质，则要及时上报，查明原因并处理。如果水汽环境极度恶劣，则需要采用应急措施。（6）做好燃烧调整工作，避免火焰倾斜而贴上受热面，并做好风量控制以及分配，避免风量过大而产生缺氧燃烧等问题。投停燃烧器时要保证对称分布、布置均匀，尽可能降低热差，避免受热面温度超标。（7）锅炉内部产生结渣问题需要第一时间清除和吹灰，避免大块结渣掉落，砸伤水冷壁管。（8）做好吹灰管理工作，制定标准的吹灰程序，避免因操作问题或吹灰设备缺陷造成吹灰蒸汽参数与吹灰周期变化。（9）监测水冷壁、省煤器、过热器及再热器的受热面温度以及介质温度，如果出现了超温隋况要第一时间分析原因，并做好调整和记录工作。（10）全面贯彻巡回检查制度体系，如果受热面产生了爆漏问题，需要第一时间通知检修人员进行处理。（11）针对人为过失问题造成的受热面爆漏事物需要全面进行分析，并找出具体的失误原因，制定奖罚制度，采用相关措施预防人为过失造成四管泄漏。（12）加强全过程检查，做好金属监督工作，探伤、尺寸测量、金属检测精细化，实现全程、全方位检查，并明确锅炉安全管理责任人及其权责，严格实施锅炉监督检查工作。

三、结语

综上所述，为了能够保障锅炉运行安全，需做好四管爆漏检查工作，通过分析四管爆漏机理，采取针对性的防爆技术措施，从多个角度加强管理和维护工作，及时发现问题、解决问题，这样才能降低四管爆漏事故发生几率。