火电厂锅炉四管防磨防爆及预防泄漏措施分析

周尚峰

（陕西德源府谷能源有限公司，陕西 榆林 719407）

锅炉受热面是传导热量的重要载体，不仅需要承受高温高压，还需要有一定的耐磨性和抗腐蚀性。锅炉四管作为受热面的主要组成部分，由于运行环境比较恶劣，长期处于高温高压的运行状况下，所以会发生四管泄漏现象，不仅会对火电厂造成经济损失，而且还威胁到火电厂运行的安全性。由于锅炉四管焊接质量差，设计方式不合理，燃煤质量不佳，长期高温运行等各种原因，会降低四管的强度，由此产生泄漏和爆炸等安全事故[1]。为了提高火电厂运行的安全性，需要加强对锅炉四管的安全检查，通过故障原因分析，找到四管泄漏的原因，然后有针对性地制定预防泄漏的措施，保证火电厂锅炉运行的安全性。

1 火电厂锅炉四管防磨防爆检查重点及处理方法

1.1 水冷壁的防磨防爆检查

水冷壁布置于锅炉的炉膛中，通过炉膛中的火焰加热管内的水或者蒸汽。如果燃煤中含硫成分较高，在高温作用下，硫化物就会附着在水冷壁管上，结焦的硫化物不仅会腐蚀管壁，还会降低水冷壁的传热性能。如果使用吹灰器吹扫水冷壁上的结焦物，也会对管壁产生吹损减薄，在管壁厚度达到极限值时就会发生爆管。所以在水冷壁中主要应该对冷灰斗、四角喷燃器、折焰角区域、上下联箱角焊缝、悬吊管和吹灰器等区域进行检查。

在防磨检查中，使用测厚仪对吹灰器、四角燃烧器、二次风嘴等部位易出现被吹损的管子进行管壁测厚检查，对于超标缺陷管应该采用更换处理，吹损不严重的管子加装不锈钢防磨板的方法。检修后可在吹损比较严重的区域进行防磨热喷涂，调整燃烧器、各风门的运行参数和角度，做好防护措施。对于漏风部位，可使用高温耐火浇注料填补。对于有拉裂的部位，可进行打磨着色，检查裂纹深度宽度，超标换管处理。根据各个部位的实际情况采取相应的维修措施，并且做好预防处理。

1.2 过热器的防磨防爆检查

对于过热器的检查可分为高温过热器、屏式过热器和低温过热器，而高温过热器和屏式过热器一般分布在炉膛上方，所以这2 个部分的缺陷原因大致相同，可一同检查。在高温区域的高温过热器和屏式过热器主要是因为超温过热而产生的缺陷，在防磨检查中，首先检查管子是否有蠕胀现象，使用游标卡尺测量管外径，如果管径超标，要进行换管处理。通过X 光射线或者在入口联箱开孔用内窥镜查看管内是否有氧化皮或者其他异物堆积，可以分析蠕胀原因。对于过热器区域的吹灰器防磨检查，可参照水冷壁吹灰器区域的检查和处理方式。对过热器管排进行磨损检查，当管壁磨损厚度超出规定值时要换管，并且做好固定措施。低温过热器主要分布在后竖井烟道部位，在烟气走廊、出列管排和弯头等位置会受到烟气灰粒的磨损以及吹灰器的吹损。在防磨检查中，如果管壁厚度磨损超标就要换管，如果磨损程度较轻，可采用加瓦防护处理，对于吹灰器造成的吹损部位可以采用加瓦或者冷喷涂的方式。

1.3 再热器的防磨防爆检查

再热器主要是对在汽轮机做功后的蒸汽进行二次升温，可有效提高锅炉效率和发电效率。再热器根据分布位置可分为高温再热器和低温再热器，其出现缺陷的原因与过热器大体相同。高温再热器处于高温水平烟道中高温过热器之后，超温蠕胀和定位块磨损是其存在的主要缺陷。而高温再热器管材中的不锈钢容易产生氧化皮，如果在弯管处堆积过多就会产生蠕胀，所以在检查时可使用X 射线对底弯氧化皮堆积物进行检测，如果堆积量达到规定值，需要进行切管处理，将堆积物倒出，如氧化皮大面积产生，可进行过热器系统酸洗工作。低温再热器布置在锅炉后竖井烟道，因为烟气走向的原因经过的烟气量较少，受到的磨损较轻，所以低温再热器的缺陷主要在吹灰器吹扫区域，处理方法与前面叙述的一致。

1.4 省煤器的防磨防爆检查

在锅炉四管中，省煤器所处的运行环境相对较好。因为省煤器可以吸收低温烟气中的热量，极大地降低排烟温度，所以可高效节约能源，提高锅炉燃烧效率。因其布置在锅炉尾部烟道中，经过的烟气温度较低，所以不会出现高温变形、结垢和腐蚀等缺陷。但是在烟气温度较低时，烟气中所含灰粒的硬度就会提高，由此会对设备造成严重的磨损。由于温度较低，硫化物还会形成硫酸，对设备造成磨损和腐蚀。所以应该加大对省煤器的防磨检查力度，对于磨损较为严重的设备要及时更换，同时做好省煤器的防磨处理，增加检查的频率，防止省煤器泄漏造成设备故障[2]。

2 火电厂锅炉四管泄漏的预防措施

火电厂锅炉四管泄漏和爆管直接影响火电厂的安全运行，所以应该做好四管泄漏的预防措施，降低四管泄漏的发生概率。预防四管泄漏的措施可从人为控制和设备运行调整2 个方面入手，主要分析如下。

2.1 定期检查、维修锅炉，提高人员综合素质

加强对锅炉四管的防磨防爆检查，可分为定期检查和不定期检查。锅炉的每个部件都有一定的运行寿命，但是运行环境不同对运行寿命产生的影响也不同。制定完善的检查计划，采用先进的检查方法，对于磨损、腐蚀等缺陷严重的部位要加大检查的频率，细化检查内容，做到防患于未然。提高管理人员和技术人员的综合技能水平，善于分析四管缺陷原因，并且能够利用新技术、新工艺、新材料，提高锅炉四管防磨水平。加强责任管理，建立责任管理体系，做好各项防范措施。

2.2 优化锅炉燃烧调整，加强管材和焊接质量管理

锅炉四管出现磨损、腐蚀、高温等现象，有部分原因是因为锅炉燃烧过程中部分设备角度设计不合理或者燃烧工况不佳所导致的，所以应该对锅炉燃烧工况以及设备的角度进行优化调整。例如调整燃烧器喷口的角度，调整吹灰器的角度或者位置等，都能够改善烟气流量偏差等问题。加强锅炉燃烧调整力度，减少烟气温度偏差，减少高温腐蚀和超温现象。安装工艺不严谨也是导致四管泄漏的原因之一，所以在安装之前，应该对所有设备进行仔细认真的检查，重点检查设备管道是否存在裂纹、小孔、锈蚀以及焊缝间隙等问题，不合格产品一律不得投入使用。管材的焊接质量也是影响泄漏的原因之一，尤其是在焊缝处容易出现裂纹、气孔、为填满、焊瘤、夹杂等现象。所以应该加强安装焊接质量管理，严格按照工艺标准执行，确保四管的焊接质量。

3 结语

火电厂锅炉四管泄漏和爆管会直接影响火电厂的经济效益，同时威胁到人身安全，所以应该加强对四管的安全检查，防止事故的发生概率。磨损、腐蚀、高温、焊接质量缺陷等是导致四管泄漏和爆管的主要原因，所以在四管防磨防爆检查中，应该重点检查缺陷发生频率较高的部位，并且提前做好相应的防护措施，对于发生缺陷的部位，采用适宜的方法进行维修。加强对四管安装时的焊接质量监督，避免长期处于超温运行状态，优化锅炉燃烧调整，完善检查计划，提高检修人员综合素质，切实做好锅炉四管防磨防爆检查工作，为火电厂的安全稳定运行奠定良好的基础。