鍋爐受熱面四管泄漏的原因分析及預防措施

崔強

（中電建甘肅能源崇信發電有限責任公司，甘肅 平涼 744200）

鍋爐作為火力發電廠三大主機之一的主設備，主要由水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、聯箱、汽水連接管等設備組成，據不完全統計，鍋爐受熱面四管爆漏事件占機組非計劃停運事件的50%左右，個別火電廠受熱面爆漏事件甚至高達65%，所以做好鍋爐受熱面四管爆漏預防工作，對于有效地減少機組非計劃停運次數，提高設備健康水平意義重大，現對鍋爐受熱面四管泄漏的原因進行分析并提出相應的對策。

崇信發電有限責任公司一期2×660MW機組工程配置有兩臺哈爾濱汽輪機有限責任公司制造的660MW超臨界兩缸兩排汽直接空冷汽輪發電機組，配兩臺哈爾濱鍋爐廠有限公司制造的HG-2145/25.4-YM12G型超臨界變壓運行直流鍋爐，于2010年12月至2011年1月相繼投產。

鍋爐主要由省煤器、螺旋水冷壁+中間集箱+垂直水冷壁、過熱器、再熱器等受熱面組成，鍋爐啟動系統配置有一臺啟動循環泵，一個儲水箱，四個啟動分離器。每臺鍋爐共配置六臺中速磨煤機和六臺給煤機，爐膛冷灰斗水冷壁下部設置一套風冷式干排渣鋼帶機輸送設備和碎渣機、斗式提升機等除渣系統。

1 崇信發電公司兩臺鍋爐泄漏爆管情況

2011年4月，鍋爐后墻冷灰斗下集箱水冷壁泄漏一次。

2012年4月，鍋爐冷灰斗部位水冷壁管泄漏一次。

2012年4月，鍋爐省煤器管泄漏一次。

2014年3月，鍋爐末級過熱器管爆管一次。

2014年12月，鍋爐后墻右側水冷壁泄漏一次。

2015年1月，鍋爐末級過熱器出口段異種鋼焊口斷裂爆管一次。

2017年12月，鍋爐下部冷灰斗水冷壁集箱外壓力表管泄漏一次。

2018年4月，鍋爐右側墻水冷壁上集箱接管座泄漏一次。

2 鍋爐四管泄漏分析

崇信發電公司機組投產后，從鍋爐受熱面四管泄漏的情況來看，造成非計劃停運檢修的次數往往多于汽輪機和發電機。根據火力發電廠近幾年數據統計證明，鍋爐非停事件約占發電廠非停事件的50%左右，其中承壓部件（省煤器、水冷壁、過熱器、再熱器）泄漏事故（包括爐內爐外管）又占鍋爐事故的70%左右，因此要想大幅度降低鍋爐臨修次數，必須對鍋爐本體設備做好防磨防爆工作。

鍋爐受熱面四管泄漏的常見原因主要有以下幾個方面。

（1）受熱面設計不合理，膨脹受限。

（2）受熱面原材料質量不良。

（3）基建安裝過程中焊接質量不良，存在強制對接和咬邊、夾渣、氣孔等缺陷。

（4）受熱面管內堵塞異物，導致汽水流動不暢。

（5）受熱面管子膨脹受阻，導致運行一段時間后管道焊口出現裂紋泄漏。

（6）鍋爐運行控制不當，導致受熱面壁溫超限，氧化皮沉積。

（7）爐內結焦，導致超溫爆管。

（8）爐膛內屏式過熱器和末級過熱器。

3 目前防磨防爆采取的主要措施

（1）加強運行控制，嚴格按照鍋爐廠提供的啟停曲線進行機組的啟停，在日常運行中，要加強燃燒調整，將鍋爐汽溫、汽壓、風量、煤量等參數控制在規程規定的范圍之內。崇信發電公司為控制過熱器產生氧化皮的速度，將過熱汽溫上限按照比鍋爐廠說明書規定的溫度低10℃進行控制，經過近8年的運行，鍋爐過熱器蛇形管內氧化皮沉積較少，未發生過堵管現象。

（2）加強對鍋爐受熱面的吹灰管理工作。每個運行值定期輪流對鍋爐受熱面各部位進行吹灰，嚴格控制吹灰時間。吹灰時間過長，容易將受熱面的管壁吹損，吹灰時間過短，則易導致受熱面四管部位積灰，影響鍋爐的傳熱效果。同時也應對鍋爐受熱面各區域的吹灰蒸汽壓力根據實際情況進行適當調整，以防吹灰效果不佳。

（3）密切關注四管泄漏報警裝置的運行情況，發現異常及時檢查處理，必要時可采取停爐操作，避免事故擴大，造成檢修工期延長。

（4）在機組大、小修時，加強對鍋爐機組受熱面四管的全方位排查，主要檢查受熱面四管的腐蝕、磨損、過熱情況，尤其對過熱器系統進行周密排查，發現有壁厚超標的管子安排及時進行更換，從而提高鍋爐設備的可靠性和經濟性。

（5）根據哈爾濱鍋爐廠有限公司提供的設備運行情況來看，在設計方面還是有一些值得改進的地方，由于崇信發電公司一期工程是在2010年左右投產，經過8年左右時間的運行情況來看，鍋爐水冷壁上部集箱接管座缺陷相對比較突出，在機組大、小修過程中已查處的缺陷已達上百條，所以下一步崇信發電公司準備進行技術改造，主要解決水冷壁系統膨脹受阻的問題。

（6）加強超臨界鍋爐汽水品質控制。超臨界鍋爐機組對汽水品質相比汽包鍋爐而言要求更高，汽水質量控制指標更嚴，尤其是合金管材對氯離子反應更加敏感，所以汽水品質的控制對超臨界鍋爐設備來講，可以說是重中之重。

（7）加強鍋爐受熱面的技術監督工作。鍋爐防磨防爆技術監督是一項長期而復雜的工作，需要不斷地總結經驗，并結合鍋爐設備的特點，制定切實可行的措施。在以往歷次大、小修過程中，通過金屬監督也曾發現過很多問題，并進行了有效的整改和處理。

（8）加強爐外小管道的監督和檢測。根據機組運行情況來看，隨著運行時間的增長，鍋爐受熱面爐外管道泄漏的情況有所增加，主要原因在于受熱后膨脹受限，當然也有基建安裝過程中對膨脹問題考慮不周有關，所以每次停機檢修過程中一定要對鍋爐受熱面的膨脹指示器進行檢查和核對，做好技術記錄。

（9）加強鍋爐檢修運行人員崗位培訓。健全鍋爐防磨防爆的專業隊伍，落實崗位責任制，有計劃地安排檢修管理人員的技術培訓和理論基礎學習。

4 結語

鍋爐磨損及受熱面過熱、磨損、泄漏問題，目前仍然是火力發電廠生產過程中的一大技術難題。今后如何防止鍋爐磨損及承壓部件的泄漏，對檢修管理人員和運行技術人員提出了更高的標準和更嚴格的要求。這需要我們不斷地總結經驗，結合哈爾濱鍋爐廠有限公司鍋爐設計的實際情況和崇信發電公司的燃料特性，在摸索、改造中不斷提高。總之，火力發電廠抓好鍋爐防磨防爆工作，可以大大減少鍋爐四管的爆漏，使鍋爐長周期安全經濟運行。