火电厂锅炉“四管”防磨防爆检查重点及预防措施

高树华

摘要：锅炉承压部件防磨防爆工作是发电企业一项重中之重的工作，涉及锅炉、金属、化学、热工、焊接等专业，关系到机组设计选型、制造、监造、安装、调试、运行、检修、监督等过程和环节，是一种非常庞杂、专业性非常强的系统性工作。如何做好锅炉防磨防爆工作，对每个发电企业都是一个挑战，本文主要介绍了锅炉四管常见的失效方式，重点阐述了在役电站锅炉“四管”常见的缺陷及分布范围、“四管”防磨防爆检查重点处理方法和预防措施。

关键词：锅炉；防磨防爆；预防措施

中图分类号： TK22文献标识码： A

1、前言

锅炉“四管”是指省煤器、水冷壁、过热器、再热器，造成锅炉四管泄漏有诸多因素，诸如腐蚀、磨损、应力、疲劳、强度等，都不能像机组参数那样可以在线监测，在机组运行中很难感知到，对于已投入运行的锅炉机组，导致四管泄漏的因素总是存在的，并且这些因素所造成的问题在不断累积，一旦爆发，就防不胜防，甚至造成恶性循环。防止“四管”泄露的发生要求点检人员和防爆检查人员必须掌握四管常见的缺陷形式及分布范围，掌握四管检查重点及预防措施。

2、“四管”常见的缺陷及分布范围

四管常见的缺陷有：磨损、腐蚀、裂纹、过热张粗、疲劳等。

2.1磨损

磨损是锅炉受热面常见的缺陷之一，锅炉受热面布置在锅炉的炉膛及烟道内，尤其是锅炉尾部烟道内的受热面，长期受高温烟气的冲刷，烟气中的灰粒使受热面的管壁磨损减薄，这种由烟气冲刷使受热面管壁减薄的现象称为磨损。

受热面管子磨损经常发生的区域是：冷灰斗、燃烧器、折焰角、人孔门及吹灰器附近的包墙管及水冷壁管、尾部烟道靠近炉墙的边排管子及个别出列的管子、管子支撑卡子边缘部位等。

2.2腐蚀

腐蚀是锅炉受热面另一种常见的缺陷，他的实质就是受热面表面的金属与其他物质发生化学反应使金属原子脱离金属表面，这种现象称为腐蚀，腐蚀分为外部腐蚀与内部腐蚀。

腐蚀经常发生的区域是：锅炉炉膛上方及炉膛出口布置的屏式过热器，炉膛出口及水平烟道入口布置的立式对流受热面，水冷壁的高负荷区域。

2.3裂纹

裂纹是锅炉受热面最常见的危险缺陷之一，它可以发生在锅炉任何受热面上，主要发生在受热面的焊口及其热影响区域，也可以发生在管子的弯头、减温器联箱内部等热应力较大的区域。裂纹是由于金属内部冷热不均，金属内部存在较大的热应力，在受到内部较大的压力或受到外力的影响，长时间作用的结果造成金属内部结构发生破坏而形成的。

裂纹经常发生的区域：受热面管子膨胀受阻的部位、管子焊缝等部位。

2.4过热

锅炉受热面在运行中，由于没有很好的冷却，控制好管壁温度，使受热面在超温的状态下长时间的运行，就会使受热面管子逼问超过允许的温度，管子表面严重氧化，甚至出现脱碳现象，这种现象称为管子过热。

锅炉受热面管子最易发生过热涨粗的部位是：布置在炉膛上方的分隔屏过热器、后屏过热器、锅炉水冷壁高负荷区域。

2.5疲劳

疲劳是指锅炉受热面承受交变应力长期运行，致使锅炉受热面的局部出现永久性损伤的缺陷，锅炉受热面发生疲劳的最终结果是受热面发生微型裂纹，疲劳是受热面的隐性缺陷很难被发现。

锅炉受热面最容易发生疲劳的部位是：受热面联箱与受热面管子相连接的角焊口处等热应力较集中的区域，锅炉机组的频繁启停是造成该区域疲劳的重要原因之一。另外，频繁发生晃动或振动的锅炉受热面管子也易于发生疲劳。

3、“四管”防磨防爆检查重点及处理方法

3.1水冷壁

水冷壁在十分恶劣的环境下工作，固态排渣煤粉炉水冷壁主要存在结渣和水冷壁高温腐蚀问题，还存在管子磨损、拉裂、高温腐蚀、涨粗鼓包、结垢等问题。

水冷壁重点检查部位：冷灰斗、四角喷燃器处、折焰角区域、上下联箱角焊缝、悬吊管、吹灰器区域。抽查部位：热负荷最高区域的焊口、管壁厚度、腐蚀情况；喷燃器滑板处；刚性梁处；鳍片焊缝膨胀不畅部位。

四角燃烧器、二次风嘴两侧易被煤粉磨损，发现管子被吹损，将吹损管补焊后加装不锈钢防磨板；延伸水冷壁管与延伸侧包墙交界处、炉膛四角、侧水冷壁与前后水冷壁下斜坡交界处易被拉裂和漏风磨损，检查时发现有拉裂迹象，要对此部位进行打磨着色，打水压时重点检查此部位，发现侧水冷壁与前后水冷壁斜坡交界处有漏风现象，用耐火浇筑料抹住；冷灰斗斜坡易被焦块或检修时掉落的异物砸坏，发现超标的硬伤及时换管处理；吹灰器附近是易被吹损部位，及时调整吹灰器角度，以上部位应加大力量重点检查，除仔細检查其外观状况外，还要视情况测量水冷壁管壁壁厚。

3.2省煤器

省煤器为锅炉低温受热面，主要存在飞灰磨损和机械磨损、管内腐蚀等缺陷。尾部烟道烟温较低，灰粒较硬磨损较重。

重点检查部位：重点检查靠近炉墙管子及弯头，管卡部位、突出管排的管子、节距不均匀易形成烟气走廊附近管子、防磨护铁磨损松动、脱落处的管子，防磨护铁接口处、有异物卡管阻挡处的管子、外圈管子 、经常换管的部位、上部1-3排管子，下部1-2排管子。

靠近后包墙的省煤器弯头最容易被飞灰磨损泄露，每次停炉检修时对此位置的弯头进行测厚并记录，与以前测厚记录进行比较，如果局部磨损量超过0.1mm/年加装护铁，局部磨损超过0.25mm/年，考虑改进结构；管排出列的部位容易被飞灰磨损，发现出列管排及时矫正；悬吊管与管排接触的部位容易造成机械磨损，发现磨损及时调整管卡；安装不当使省煤器弯头与包墙管接触造成机械磨损，处理时要及时调整管排。

3.3过、再热器

过、再热器的结构和布置方式基本相同，固态排渣煤粉炉的过、再热器主要存在对受热面高温积灰和高温腐蚀问题，还存在管子磨损、涨粗、过热、蠕变等问题。

过、再热器重点检查部位：管排膨胀受阻部位；管子表面易结焦氧化部位；管卡烧损变形部位；夹持管与管排摩擦、相互振动部位；下弯头向火部位；运行中有超温记录的部位和高负荷区重点测量管子涨粗和蠕涨。

对于穿屏管和夹屏管部位存在的磨损，视磨损情况加装防磨铁或更换新管；发现有涨粗的管子时要割管取样检查；对于包墙过热器人孔门让位管存在的吹损，可将人孔门上下各500mm让位管区域抹耐火胶泥，将管子全部覆盖；对于异种钢焊缝要进行取样抽测，发现失效，更换异种钢短节。

4、预防措施

1、要坚持预防为主的原则，全面科学的掌握锅炉“四管”状况、分析“四管”爆漏的原因、总结“四管”爆漏的规律，根据检查、检验及受热面寿命评估情况，及时制定防范措施，并实施改造方案。

2、建立健全责任制，发挥主观作用，消除先天性、后发性缺陷，提高运行、检修和管理水平，降低和减少锅炉“四管”爆漏的次数。为了防止锅炉四管爆漏，必须坚持发电设备全过程管理，加强各个环节的质量意识，对锅炉的运行、维护、检修、技改等各个环节把好质量关。

3、充分利用大、小修对四管进行宏观检查，其检修内容包括：高温腐蚀、磨损、胀粗、鼓包、焊接状态等情况，其中对热负荷较集中部分采取割管检查和化学分析，对易结焦、易磨损、吹灰器易吹薄的部位进行侧厚检查，对过热器、再热器等易超温的部位进行金相分析。

4、加装四管爆漏报警装置，密切监视四管报警情况，一旦发生，应及时停炉处理。加装必要的测温元件，严防受热面四管超温。

5、加强四管附件的检查，如防磨瓦、管箍严防进成烟汽走廊。

6、燃烧调整；严格控制各部件的参数，严禁超限运行。合理调整风粉量过剩空气量，使煤粉在炉内充分燃烧。保证磨在最佳状态运行，严格控制煤粉细度。喷燃器运行良好可防止火焰中心倾斜，防止局部结焦超温。

7、严格控制汽、水品质，做好定排、连排和炉内加药等工作，做到不合格水不入炉、不合格蒸汽不启机，做好启停炉保护措施。

8、对备品备件严把质量关，更换管子前必须对管材和焊材打光谱确认材质，防止错用钢材、焊材和使用不合格的管材。

9、提高焊接水平，减小焊接缺陷，强化焊接检查。

10、加强对新改造的受热面和设备结构的研究，有停炉机会必须作为重点来检查，发现问题及时采取有效的措施。

5、结束

锅炉“四管”爆漏事故必将导致停炉消缺，影响电厂的设备安全及经济效益，甚至造成电网事故和人身安全事故，因此检修中锅炉“四管”的防磨防爆检查时整个火力发电厂安全生产的重中之重。明确了锅炉四管的重点检查部位，还需要制定严密的组织、实施措施，还需要负责任的工作人员、充足的工作时间和良好的工作环境，只有实实在在地投入人力、物力和精力，才能切实提高锅炉四管防磨防爆检查工作的质量，发电机组的安全稳定运行才能得到保障。

参考文献

1、《大型火电机组检修使用技术丛书锅炉分册》，中国电力出版社，郭延秋。

2、《锅炉设备检修》，中国电力出版社，鄢晓忠。

3、《电站锅炉“四管”防磨防爆工作实用手册》，天津军粮城发电有限公司。

4、《锅炉“四管”防磨防爆检查工作探讨》，李胜，杨晓松。