鍋爐“四管”爆漏機理與防爆技術

楊明偉　王中瑩

【摘要】在鍋爐運行當中，四管爆漏作為常見的問題，會導致機組非停，影響鍋爐長周期安全運行?；诖?，本文重點探究鍋爐四管爆漏機理，進而提出相應的防爆技術措施，旨在提高鍋爐運行安全性。

【關鍵詞】鍋爐設備；四管爆漏；機理；防爆技術

在發電廠日常生產當中，鍋爐四管主要是包括水冷壁、過熱器、省煤器、再熱器。一旦發生了四管爆漏問題，不僅會影響鍋爐系統正常運行，同時還會影響鍋爐系統的安全性，帶來極大的負面影響。據有關調查結果顯示，在火電廠非計劃停機事故當中，四管爆漏事故占據了很大一部分。

一、鍋爐四管爆漏的機理

（一）制造與安裝工藝

在四管制造當中，由于金屬材料無法長期在高溫條件下保證性能，從而引發金屬材料蠕變和破壞。同時，安裝檢修中的焊接質量不達標也會導致焊接部位應力過于集中、金屬機械性能下降。此外，焊口部位咬邊、焊瘤、內凹、夾渣、氣孔、裂縫等問題，都會影響焊接性能，從而提高四管爆漏幾率。同時，不同金屬材料的焊接部位也是爆漏的重點位置，由于不同材料熱脹系數不同，熱脹差不同會造成破裂問題，水冷壁容易出現爆漏問題就是因為異種鋼焊接。

（二）超溫影響

四管受熱面通常設置煙氣溫度較高的部位，如果介質溫度高于標準溫度，且長期在超溫條件下運行，則會極大的降低受熱面金屬壽命（可以減少40%以上），所以需要盡可能避免鍋爐內部運行溫度超過標準值，提高鍋爐運行的安全性。

（三）磨損問題

磨損是造成四管爆漏最為重要的原因。由于鍋爐受熱面的運行環境十分惡劣，包括高溫煙氣沖刷、承受介質高溫與高壓、介質品質下降等。其中磨損問題主要受到了煙氣沖刷、飛灰磨損等問題，長期磨損導致金屬壁厚變薄，受熱面承受高溫高壓，如果突破了金屬承受極限，則會造成四管爆漏。通常情況下，省煤器、過熱器及再熱器受到飛灰磨損影響最為嚴重，主要集中在部件尾部和迎煙氣部位。

（四）腐蝕問題

由于煙氣存在大量未燃燒物質，在水蒸汽和氧氣作用下產生了腐蝕物質，并附著在金屬壁上，長期腐蝕，最終出現爆漏問題。結合腐蝕發生部位，可以將其劃分為煙氣側腐蝕和水汽側腐蝕。其中，煙氣側腐蝕主要是高水分、硫分燃燒過程中，煙氣中硫酸鹽濃度增加，腐蝕受熱面，逐漸使管壁變薄；水側腐蝕爆漏是因為鍋爐內水逐漸濃縮造成的管壁氧化腐蝕，并受到應力影響逐漸使管壁脆化。

二、四管爆漏的防爆技術措施

（1）在鍋爐停機時，要檢查承壓部件，找出管子中的缺陷并處理，完善防護、防磨技術，如省煤器穿墻位置、靠墻兩側增設防磨護板，并配備防磨蓋板及防磨護瓦，從而提高防磨性。停爐時要做好保養工作，避免高溫腐蝕影響可以采用超音速噴涂工藝在受熱面上噴涂防磨防腐材料。（2）嚴格控制鍋爐運行參數和受熱面溫度，避免因為超溫、超壓、水量差異等出現四管爆漏問題。在鍋爐啟停過程中，各項參數要嚴格按照啟停曲線進行。如果鍋爐變換運行工況時，則需要強化調整和監視工作，避免參數大幅度變化和出現受熱不均等情況。（3）針對流動煙氣磨損問題，需要采取緩解措施，這是因為煙氣流動磨損不可避免。在停爐時需要檢查受熱面飛灰容易磨損部位，包括穿墻管、管卡、懸吊管、水平煙道等。同時還要檢查容易膨脹導致流動不暢造成拉裂的位置，包括水冷壁四角管、燃燒器噴口、人孔門彎管等。（4）在鍋爐停止并冷卻之后，需要按照規定標準檢查和記錄聯箱、膨脹指示器標準，對各個容易出現收縮或膨脹的部位進行檢查。（5）對鍋爐內部的水汽進行監測，確保水汽質量達到標準，如果發現了水汽中含有較高的腐蝕物質，則要及時上報，查明原因并處理。如果水汽環境極度惡劣，則需要采用應急措施。（6）做好燃燒調整工作，避免火焰傾斜而貼上受熱面，并做好風量控制以及分配，避免風量過大而產生缺氧燃燒等問題。投停燃燒器時要保證對稱分布、布置均勻，盡可能降低熱差，避免受熱面溫度超標。（7）鍋爐內部產生結渣問題需要第一時間清除和吹灰，避免大塊結渣掉落，砸傷水冷壁管。（8）做好吹灰管理工作，制定標準的吹灰程序，避免因操作問題或吹灰設備缺陷造成吹灰蒸汽參數與吹灰周期變化。（9）監測水冷壁、省煤器、過熱器及再熱器的受熱面溫度以及介質溫度，如果出現了超溫隋況要第一時間分析原因，并做好調整和記錄工作。（10）全面貫徹巡回檢查制度體系，如果受熱面產生了爆漏問題，需要第一時間通知檢修人員進行處理。（11）針對人為過失問題造成的受熱面爆漏事物需要全面進行分析，并找出具體的失誤原因，制定獎罰制度，采用相關措施預防人為過失造成四管泄漏。（12）加強全過程檢查，做好金屬監督工作，探傷、尺寸測量、金屬檢測精細化，實現全程、全方位檢查，并明確鍋爐安全管理責任人及其權責，嚴格實施鍋爐監督檢查工作。

三、結語

綜上所述，為了能夠保障鍋爐運行安全，需做好四管爆漏檢查工作，通過分析四管爆漏機理，采取針對性的防爆技術措施，從多個角度加強管理和維護工作，及時發現問題、解決問題，這樣才能降低四管爆漏事故發生幾率。