電廠鍋爐受熱面管泄漏原因 分析及預(yù)防措施

鍋爐是工業(yè)發(fā)展過程中不可缺少的設(shè)備，作為發(fā)電廠中3大主機(jī)設(shè)備之一，鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行直接影響著電廠的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。目前，大型電站鍋爐受熱面管泄漏事故已成為威脅鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行的主要矛盾，通過研究鍋爐房的管道泄漏常見問題，了解管子失效機(jī)理，分析受熱面管發(fā)生泄漏的根本原因尤為重要。

1 受熱面管發(fā)生泄漏、爆管的原因分析

1.1泄露原因統(tǒng)計

圖1為某廠2005年~2012年鍋爐發(fā)生“四管”泄漏原因分布圖。鍋爐發(fā)生受熱面泄漏呈逐年減少的趨勢，且主要原因集中體現(xiàn)在材質(zhì)、焊接、過熱、磨損環(huán)節(jié)，其中由于材質(zhì)原因發(fā)生5次，這符合新建電廠初期的泄漏特點。這種情況隨著檢修和維護(hù)工作的有序進(jìn)行，得到了有效的改善。

圖1 受熱面管泄漏原因統(tǒng)計圖

1.2泄漏、爆管原因分析

（1）設(shè)計因素。首先，對于大型電站鍋爐的設(shè)計，往往存在理論與實際的脫離，如設(shè)計的爐膛結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)煤種變化的運(yùn)行特點，導(dǎo)致過熱器的超溫爆管。其次，設(shè)計經(jīng)驗的不足，關(guān)鍵系數(shù)選用不恰當(dāng)，如受熱面系數(shù)選用不當(dāng)，造成爐膛出口煙溫偏差過大；爐膛高寬比不合理，高度偏低引起超溫。第三，結(jié)構(gòu)設(shè)計及受熱面布置不合理，如同屏各管的管徑、長度的不同，進(jìn)出口集箱引入、引出布置不當(dāng)，兩級過熱器中間未設(shè)置混合集箱等等，這些都是造成流量偏差、熱偏差的影響因素，最終導(dǎo)致超溫。

（2）制造工藝及安裝質(zhì)量。從實際情況看，制造工藝、現(xiàn)場安裝及檢修質(zhì)量都是引起泄漏的直接原因。若管材自身存在缺陷（夾渣、分層等），長期運(yùn)行可能會發(fā)生泄漏。焊接質(zhì)量差，管子彎頭的橢圓度不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，彎頭的減薄量過大，管內(nèi)異物堵塞等，也是造成泄漏的原因。現(xiàn)場施工過程中，還會出現(xiàn)錯用鋼材，與圖紙要求不等問題。

（3）超溫運(yùn)行。超溫運(yùn)行的原因是，管內(nèi)的工質(zhì)流量分配不均，爐內(nèi)的局部熱負(fù)荷過高，管子內(nèi)部結(jié)垢及異物堵塞，另外材料選用不當(dāng)，設(shè)計不合理，燃燒控制不當(dāng)、火焰偏斜（上移）、爐膛出口風(fēng)量不足、燃燒不完全引起煙道二次燃燒、蒸汽流量不足、投入減溫水不當(dāng)，高加投入率低等等。

（4）磨損與腐蝕。燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有大量的灰粒，灰粒隨煙氣沖刷受熱面管子時，由于沖擊和切削作用產(chǎn)生磨損，尤其是發(fā)熱量低而灰分高的燃料更明顯。針對該廠鍋爐結(jié)構(gòu)及運(yùn)行特點，在燃燒區(qū)域水冷壁、后屏過管排、吹灰器工作區(qū)域、尾部彎頭、向煙面及煙氣走廊易發(fā)生磨損。

（5）運(yùn)行管理。在實際運(yùn)行中，由于運(yùn)行人員調(diào)整不當(dāng)，或是誤操作造成受熱面管泄漏爆管也時有發(fā)生。另外，蒸汽品質(zhì)不良，引起管內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重，也會導(dǎo)致超溫爆管。還有在檢修時，未按要求進(jìn)行相關(guān)項目的檢查，檢查不到位，鍋爐維修改造質(zhì)量不過關(guān)，也是引起受熱面管泄漏的原因。

2 防控處理措施

2.1加強(qiáng)預(yù)見性管理

對設(shè)備事故及時分析處理；掌握受監(jiān)部件的組織變化情況壽命損耗情況；繼續(xù)健全設(shè)備技術(shù)檔集，總結(jié)經(jīng)驗，在此基礎(chǔ)上有針對性地提出防范措施。

2.2加強(qiáng)基建安裝階段的監(jiān)督檢驗工作

結(jié)合該廠基建經(jīng)驗和實際運(yùn)行情況，在基建階段應(yīng)做到，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)程規(guī)定，對合金鋼進(jìn)行100[%]光譜復(fù)查，嚴(yán)把材質(zhì)的質(zhì)量關(guān)，防止用錯材質(zhì)；焊接工藝應(yīng)符合要求，并按要求對焊縫進(jìn)行無損探傷，監(jiān)督檢驗機(jī)構(gòu)應(yīng)按規(guī)定對焊縫進(jìn)行宏觀檢查，同時，應(yīng)對底片進(jìn)行嚴(yán)格復(fù)查。對于安裝過程中出現(xiàn)的缺陷應(yīng)及時處理。另外，在水壓、酸洗、吹管時制定完善的水沖洗方案，以便將系統(tǒng)中的鐵銹等異物排出。

2.3加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行的超溫控制

鍋爐在經(jīng)過初期運(yùn)行階段后，泄漏爆管的主要原因是超溫運(yùn)行，因此控制超溫是防治泄漏的重要工作。通過分析實際運(yùn)行情況，并參照材料最高允許壁溫，設(shè)定超溫控制點。對于機(jī)組啟停應(yīng)嚴(yán)格按照啟停曲線操作，控制鍋爐參數(shù)和過熱器管壁溫在允許范圍內(nèi)，并監(jiān)視蒸汽參數(shù)、蒸發(fā)量及水位等指標(biāo)，防止超溫超壓、滿水、缺水事故發(fā)生。同時，還應(yīng)加強(qiáng)燃燒調(diào)整，防止火焰偏斜，注意控制煤粉細(xì)度，合理用風(fēng)，防止結(jié)焦，減少熱偏差，防止尾部再燃燒，加強(qiáng)吹灰，防止受熱面嚴(yán)重積灰等等。

3 結(jié)論

本文以某電廠鍋爐運(yùn)行情況為背景，并結(jié)合其鍋爐結(jié)構(gòu)特點，針對其受熱面管發(fā)生泄漏的原因，提出了相關(guān)預(yù)防措施。從實際運(yùn)行情況看，起到了較好的效果，從而保障了鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。