一起锅炉过热器爆管事故的浅析

摘要：锅炉过热器爆管为锅炉常发事故，为保障锅炉经济、安全运行，除保证设计、制造、安装质量外，锅炉运行管理及操作异常重要。文中通过对

一台长期低负荷低参数运行的锅炉过热器爆管事故的原因分析，提出一点意见。关键词：过热器，事故，爆管，运行

前言

河南某公司2015年从我公司购进的一台55t/h中温中压循环流化床锅炉，因该公司生产用汽量不大，故长期保持45%低负荷运行。运行半年即发生过热器爆管问题。通过现场查看爆管位置，分析事故原因，提出整改方案。

1过热器爆管问题描述

现场停炉检查时，确定为高温过热器爆管，爆管处共同点：均处于喷水减温器出口，高过进口侧，且均处于双管圈的内圆小弯头下部起弧点上部及侧面。

本锅炉高、低温过热器系统布置在尾部烟道中，烟气先经高温过热器后经低温过热器，高、低温过热器间布置喷水减温器。高温过热器选用15CrMoGGB/T5310管子，横向58排，共计116根，现场共计封堵5根，具体位置见下图1。高温过热器选用15CrMoGGB/T5310管子，横向58排，共计116根，现场共计封堵5根，具体位置见下图1。

其中管子b起弧点处直管上有纵向裂纹（约2-3cm长）;管子a漏点处有一个小孔;管子c减薄较多;管子d、e起弧点处直管上出现渗水现象;由于过热器处蛇形管间距较小，操作不便，经补焊无效后，采取封堵处理，现场共计封堵5根蛇形管。实际仅有三根管子（a、b和e）爆管，管子c是因管子b爆管后冲刷所致减薄，减薄量约2-3mm，d为疑似存在漏点，见图2。

2问题分析

拆下的过热器管没有发现明显涨粗，过热器管内无结垢、堵塞和异物，弯头及管外壁冲刷磨损不严重。根据现场爆管的部位和裂纹型式初步判断为典型的过热蒸汽带水而致。为了确认爆管真正原因，做了如下工作，并进行分析：

1）管子检测

由于现场施工不便，仅将管子d、e渗水段带回厂内做检测，检测情况

如下：

A、水压试验：d管无问题，e管弯头部分有一处裂缝。

B、管子外观检查及打磨、壁厚检查：结果显示管子内外壁均较光滑，无结垢，无麻点，排除腐蚀因素;管内无堵塞和异物，无明显减薄，无过烧痕迹，可判定其不存在磨损、过热问题;

C、理化分析：化學分析结果表明管子材质成份符合15CrMoGGB/T5310要求，排除错用材质、材质不合格问题;

D、光谱分析：将爆管处管子取样进行理化分析，发现e号管子除了泄漏处的一条主裂纹外，还有4条更细小的裂纹，且均向弯头端集中。

2）锅炉运行工况分析

现场运行工况为主蒸汽温度300℃-320℃，压力2.27MPa-3.3MPa;锅炉设计额定蒸汽温度450℃，额定压力3.82MPa，运行参数远低于设计值。

当蒸汽压力为3.3MPa时，蒸汽饱和温度为239℃;特别运行压力为2.27MPa，此时对应蒸汽饱和温度为218℃，而经喷水减温后减温器出口高过进口蒸汽温度只有220℃，此时的蒸汽已接近饱和蒸汽，喷入的减温水根本无法完善汽化，大量的水滴带到高过进口，碰到弯头在惯性作用下落在管壁上，高温管子碰到水滴遇冷收缩，产生应力，最终导致爆管。

同时，运行数据显示，锅炉长期运行参数为给水量40t/h左右，主蒸汽量25t/h左右，主蒸汽量只有给水量的60%左右，会造成给煤和蒸汽量的不协调。多进炉膛的水需要吸热，要维持锅炉出力和炉膛温度，势必要强化燃烧，必然多加煤，这样尾部烟气量增大，携带的热量增多，过热器吸热多，管壁温度较正常值高;而过热器由于很多水被排出，流经管子的汽减少，冷却介质减少，只有汽温升高。这一多一少均会造成过热蒸汽较正常低负荷运行时汽温升高，但主蒸汽温度又必须控制在320℃以内，办法只有多喷减温水。现场显示当锅炉蒸发量30t/h时，喷水量高时可达5t/h，喷水量为锅炉负荷的16.7%，远高于设计值（设计喷水量为额定负荷的8%以内）。过量的喷水使蒸汽无法将其完全汽化，就会有水滴带到过热器管子中，再加上前面讲过，现在运行的参数过热度很小，无法满足汽化要求，两者叠加带水就非常严重了。

3结论

通过对管子检测排除了其它因素，佐证了过热器蒸汽带水是爆管的真正原因。同时现场运行的数据为该原因提供了有力支撑，造成蒸汽带水的根源为锅炉在运行过程中过量喷投减温水。

需要说明的是锅炉爆管原因中，大多涉及运行管理技术，操作管理锅炉非常重要，一定要严格按照运行规程和厂家说明书的规定执行。降负荷、降参数必须以锅炉安全为前提。

就本项目要维持低负荷运行正确做法是：维持正常煤、水、汽的比例关系，使各项参数协调下降。可通过减少高过前减温器喷水量对减温幅度限制，控制减温后的蒸汽温度至少要高出饱和温度20℃运行;另在主蒸汽出口设置减温减压装置，以调控锅炉参数，避免再次发生此类事故。

参考文献：

[1]车得福，庄正宁，李军，王栋.锅炉（第2版）.西安：西安交通大学出版社，2008.10

[2]宋汉武.蒸汽锅炉减温器.科学技术文献出版社重庆分社.1987年6月第一版.

作者简介：周丽丽（1981-），女，工程师，2010年至今一直从事锅炉的设计与开发工作。