锅炉四管泄漏的规律及防范措施

宗涛

宗涛

大唐吉林发电有限公司吉林省长春市130021

摘要：各个电厂的工作小组要编制防锅炉爆管的专项质量计划及防治措施，加强对于锅炉四管相关设备的入场检查，严格根据工作规程及制度规范进行操作。在具体的工作阶段，要加强对运行过程中各个设备的具体参数进行监视，减少锅炉四管发生受热面超温，并在发生紧急状况时及时进行调整，以避免锅炉四管发生超温爆管的现象。锅炉四管泄漏是一种常见的故障，也是影响发电厂正常运转的主要因素，我们要通过不断地完善相关制度及标准，根据各项制度及标准规范，做好锅炉四管泄漏的防治工作，有效的控制并且避免锅炉四管泄漏及爆管事故的发生。

关键词：锅炉四管；泄漏；规律；防范措施

1造成四管泄漏的主要原因分析：

1.1原始缺陷或焊接缺陷

由于各种原因，钢铁厂钢管制造质量不能得到完全保证，管材在制造时发生的缺陷与钢铁锻压、延展时的缺陷，即气泡、夹层、折叠、壁厚不均、退火不良、晶粒度等加工诱发了其缺陷的发展。

锅炉本体是由焊接安装在一起的，受热面的每一根管子都有很多焊口，整台锅炉四管焊口几万余道，受热面是承受高温、高压的设备，因此焊接质量对锅炉安全经济运行有着重大的影响，焊口泄漏和结构应力、坡口形式、焊接材料、焊接参数、热处理工艺和焊工技术水平有关。

1.2磨损

磨损主要是由于灰粒对管壁撞击和磨削引起。对飞灰磨损的主要影响因素是烟气速度、飞灰浓度、粒度半径的大小、灰粒的物理化学性质以及受热面的布置与结构特性。此外，还与运行工况有关。同时灰浓度大，容易引起强烈的磨损。因此，煤粉炉尤其是烧多灰燃料时，磨损问题更为严重。此外，如果在烟道局部地区造成飞灰浓度集中，例如烟气走廊，也会引起严重磨损。如果燃料灰粒中多硬性物质，灰粒粗大而有棱角，受热面所处烟温较低而使灰粒变硬，则灰粒的磨损性也加大，尤其是在省煤器区，烟气温度低，灰粒变硬，磨损就更严重。烟气流速的影响最为严重，因为磨损量与速度成三次方关系。因此，布置受热面时，应使烟气流速不太大，更应避免局部地区流速过大。

1.3腐蚀

金属管受腐蚀作用，管壁会逐渐减薄，当管壁厚度小于一定值而没有得到相应的处理，就会导致腐蚀爆管事故的发生。腐蚀包括管外高温壁腐蚀和管内化学腐蚀两种。

高温管外壁腐蚀发生的部位主要是高温高压锅炉热负荷高的区域。产生腐蚀的原因主要是煤中含硫，主要是以硫酸为主要成分的熔盐腐蚀和硫化氢及硫氧化物造成的气态腐蚀。大量的研究结果认为，在煤燃烧过程中，煤中的硫化合物与氧发生反应，同时在高温燃烧中，煤中的K、Na盐类转化为它们的高价氧化物氧化钾和氧化钠，这些氧化物会与生成的三氧化硫反应，生成它们的硫酸盐，硫酸盐进一步与三氧化二铁、三氧化硫发生反应而生成复合硫酸盐。这些复合硫酸盐在550---580℃的温度范围内呈熔融状态粘附在管壁上与Fe发生反应从而加快了炉管的腐蚀。

1.4过热和超温

各种钢材都有许用温度范围，在此范围内，可按照其使用寿命安全工作。当实际壁温超过金属最高许用温度时金属的机械性能、金相组织会发生变化，金属蠕变速度加快，强度急剧下降，最后导致管道破裂。管道寿命是按照一定的工作温度和应力承受能力来设计使用的。蒸汽温度超过设计温度后，虽未发生过热，也会使金属组织稳定性变差，蠕变速度加快，最后其工作寿命缩短。

根据试验研究，材料达到破坏的时间与蠕变速度成反比，随温度的升高呈指数关系缩短。超温爆管包括长期超温爆管和短期超温爆管两种。

运行中由于某种原因，造成管壁温度超过设计值，只要蒸汽超温幅度不大，就不会立即造成管子损坏，但管子长期在超温下工作，钢材金相组织会发生变化，蠕变速度加快，持久强度下降，在使用寿命未达到预定值时，提早爆破损坏。这种损坏称为长期超温爆管。一般发生在受热面管屏的外圈护屏管的向火侧，以过热器出口管段较为常见。

受热面管子在运行中，由于冷却条件恶化等原因，管壁温度在短时间内突然升高，使钢材的抗拉强度急剧下降。在工质压力的作用下，温度最高的向火侧，首先发生塑性变形，管径胀粗，管壁变薄，最后发生剪切断裂而爆破。这种爆管称为短时超温爆管。此种爆管多发生在水冷壁和凝渣管上热负荷最高的部位。

2防治锅炉四管泄漏的措施

通过以上对于锅炉四管泄漏情况的分析，可以看出锅炉四管泄漏的主要原因是温度过热、磨损度、应力撕裂、材质、腐蚀、焊接出现的问题等等。锅炉四管的防泄漏工作要关系到化学、热工、焊接等专业领域。并且，对发电机机组设计的选型、制造、安装、检修等过程都与发电厂锅炉四管的泄漏问题息息相关。防治锅炉四管泄漏的措施，主要做好以下几个方面：

首先，建立层次清晰的监测网络与考核制度。对于较大容量的发电站锅炉四管的泄漏问题要进行层次清晰分明的监测网络，做好相关的监督及指导工作。组织发电厂的相关工作人员对于锅炉四管进行防磨防爆的工作汇报。同时，建立锅炉四管防泄漏的专项考核制度及相关的激励机制。

其次，建立健全发电站锅炉四管防泄漏的工作制度及各项工作的标准体系。在电厂，各项生产管理技术都随着科技的进步而不断地发展。并且，由于锅炉四管的本身的性能与工作环境较为复杂，所以锅炉四管防泄漏的工作制度及标准要不断的细化，适应各项防磨防爆的工作内容。同时，各个电厂也应该建立一整套较为完善的工作制度与措施标准来防范锅炉四管的防泄漏工作，也使电站电厂的工作人员做到有章可寻。

第三，充分发挥人才优势，组织一支合格的、具有专业能力的锅炉四管防磨防爆的机构，提高电厂专业工作人员的专业技能及防磨防爆的经验性。抓好对于电厂工作人员的培训工作。建立规范化的锅炉四管防泄漏的检查、监测工作。对于电站电厂锅炉四管的防治工作要大力开展相关设备的治理与防治，主要以预防为主，做好设备的维护工作。认真监测、检查、分析锅炉四管在工作中出现的故障及其原因，减少电厂锅炉四管的受热面，做好防磨防爆工作。对于锅炉四管的检查，不能仅仅只依靠工作人员的人工排查，还要建立相应的制度，做到规范化、程序化，有效预防锅炉四管的泄漏。

第四，解放思想、转变传统观念，开拓创新，做好锅炉四管防泄漏工作。不断发挥技术优势，创造性的完成锅炉四管的各个工作环节的防泄漏工作，如安装锅炉承压管泄漏在线监测系统等。建立较为完整的设备检查监测的技术档案，以便随时可以在锅炉四管泄漏问题的处理方法中进行应用。同时，应该结合各个电厂的工作总结，从不同的部门集中汇集建立较为完整、可实施度强的技术档案，以便促进锅炉四管在生产过程中的防泄漏问题。

同时，加强运行中的超温控制和吹灰管理。按照运行规程的规定操作，严格控制升温、升压速度，非特殊情况下，尽量不采用紧急冷却法冷却锅炉。在运行中减温水量要稳定，在启动初期尽量少用减温水。及时进行燃烧调整，防止发生火焰偏斜、冲刷受热面等不良情况，合理控制风量，避免风量过大或缺氧燃烧，以尽量减少热力偏差，防止受热面超温。加强维护，确保投运的吹灰器状态完好，吹灰压力和温度在要求范围内，避免人为随意调整，并做好吹扫前的疏水工作。

3结论

燃煤电厂锅炉四管是指锅炉的水冷壁、过热器、再热器和省煤器。锅炉四管在锅炉中占有非常重要的地位。据不完全统计，火力发电厂发生的事故数量约有一半发生在锅炉专业，而锅炉专业发生的事故，有一半以上发生锅炉四管泄漏。火电机组一旦发生锅炉四管泄漏就只有采取强迫停炉，进行抢修，严重影响火力发电厂的正常生产，造成巨大的经济损失。防止四管泄漏对减少非停次数，提高机组长周期运行有着非常重要的意义，是提高火力发电机组可靠性的需要，是提高发电设备经济效益的需要，也是创建一流火力发电厂的需要。本文通过对造成四管泄漏原因的分析，主要从运行角度提出防止四管泄漏的技术措施。

参考文献：

[1]张清峰，陈英涛.锅炉四管泄漏的规律及防范措施[J].华北电力技术，2004（11）：47-51.

[2]赵士杰.某火电厂锅炉四管泄漏的原因分析及防治措施[J].中国信息化，2013（12）.