锅炉再热器泄漏判断依据浅析

袁建飞

（秦皇岛发电有限责任公司，河北 秦皇岛 066003）

1 设备系统简介

某发电公司3号锅炉型号G-1025/18.3-M834，为亚临界压力中间一次再热控制循环炉，单炉膛冂型，露天布置，高强度螺栓全钢架悬吊结构。炉膛采用气密式水冷壁，水冷壁由炉膛四周及折焰角延伸侧墙组成，过热器由炉顶管、尾部包覆、延伸墙包覆、低温过热器、分隔屏、后屏及末级过热器组成，分隔屏与后屏布置在炉膛上部出口处，末级过热器布置于延伸斜烟道上，低温过热器布置于尾部烟道内；再热器由墙式辐射再热器、屏式再热器和末级再热器组成，墙式辐射再热器布置于炉膛上部前墙和二侧墙前部，在折焰角及延伸墙斜烟道上依次布置屏式再热器和末级再热器；省煤器为单级，布置于低温过热器下部。

2 异常工况简介

5月16日上午，公司专业人员在进行3号炉本体日常点检过程中，发现3号炉炉膛44.9m标高东、西、北三个方向看，火孔均有较高频率的异常声音发出，遂组织专业人员赴现场进行检查、评估。

3 停炉前后检查过程

针对该异常工况，锅炉专业人员开展了相关检查工作。

与运行、热工专业人员联系，关闭本体吹灰汽源电动门及气动门，确保无蒸汽因吹灰器弹簧阀内漏进入炉膛，关闭锅炉左、右侧声波吹灰器气源手动门、关闭炉膛火焰监测探头冷却风，确保无压缩空气进入炉膛，以上工作完成后，44.9m标高炉膛异音依然存在。

与运行人员共同查阅DCS系统给水流量、主蒸汽流量、机组补水量、主蒸汽压力、再热蒸汽压力、引风机电流及动叶开度等，未发现有明显异常变化趋势。

查阅锅炉四管泄漏监测装置历史趋势，44.9m标高的11、12测点未发现明显的声强变化和报警信号。

检查同炉型的4号炉炉膛44.9m标高东、西、北看火孔未发现异常声音。

通过对异音部位的长期连续观测，发现异音的强度与机组负荷呈正相关特性，即负荷越高时，异音强度越大，负荷越低时，异音强度变小，但未消失。

最初发现异音时，44.9m标高东侧看火孔声强明显高于西侧，6月1日左右，经观测，东、西侧看火孔异音声强变为基本相同。

6月7日晚，3号机组热备临停，在320MW、250MW、200MW、150MW、100MW、70MW、10MW、0MW等几个负荷点现场观测异音变化情况，再次确认异音声强与机组负荷呈正相关特性，在320MW时，声强达到最大，在10MW时达到最小，在机组打闸后0MW时，异音彻底消失。

6月11日，进入炉膛内部检查确认，屏式再热器左数第17屏前数第3根管子下弯头部位发生泄漏（第1漏点），泄漏蒸汽将左数第16屏前数第1根管子吹损减薄后产生爆口（第2漏点），泄漏蒸汽同时将后屏过热器左数第10屏后数第一根吹损减薄至3.7mm（60×8mm 12Cr2MoWVTiB）。

4 针对检查过程的分析

针对以上检查情况，分析如下：

（1）5月16日～6月1日，炉膛44.9m异音应为左数第17屏前数第3根管子下弯头（第1漏点）泄漏所发出，因泄漏蒸汽喷射方向朝向东侧，故东侧看火孔的异音声强明显大于西侧。

（2）6月1日以后，第1漏点将左数第16屏前数第1根管子吹损减薄后产生爆口（第2漏点），因第2泄漏点蒸汽喷射方向朝向西侧，故此时东、西侧看火孔的异音声强由东强西弱变为东西基本相同。

（3）依据弗留格尔公式，再热器压力与机组负荷基本上呈正比例关系变化；同时，从常规物理学的观点来看，泄漏点的声音强度与再热器压力呈正相关特性，因此，泄漏声强与机组负荷呈正相关特性得到了解释。

（4）屏式再热器左数第17屏前数第3根管子下弯头泄漏部位，观察到如下特征：管子的破口并不太大，破口的断裂面粗糙不平整，破口的边缘是钝边并不锋利，破口附近有众多的平行于破口的轴向裂纹，破口处的管子胀粗不是很大。

从图1的这些爆口特征来看，应属于典型的长期超温过热爆管外观特征。

图1 再热器管子下弯头泄漏部位

5 再热器泄漏的检查判断经验总结

（1）《SG-1025/18.3-M834锅炉集控运行规程》中，再热器管泄漏现象如下：

①再热器附近有泄漏声，严重时炉膛负压变正压，从不严密处喷出烟和蒸汽。②再热蒸汽压力下降，负荷不变情况下，主蒸汽流量增加。③“四管泄漏装置”报警。④损坏侧烟温下降，两侧烟温偏差增大。⑤吸风自动时机动叶不正常地开大。

（2）过热器管泄漏的现象如下：

①蒸汽流量不正常地小于给水流量，损坏严重时汽压下降。②过热器处有泄漏声，严重时，炉膛负压变正，并从检查孔门及不严密处有烟气和蒸汽喷出。③“四管泄漏装置”报警。④泄漏侧烟温下降，两侧烟温偏差增大。⑤引风机自动时动叶不正常开大。

可以看到，运行规程及再热器与过热器泄漏时的现象基本相同，只是给水流量大于蒸汽流量这点不同，但由于给水和蒸汽流量测量的精度问题，在泄漏较小时很难依据该点判断出是再热器还是过热器泄漏，另外，公司建厂20余年来所发生的四管泄漏，水冷壁、过热器居多，再热器较少，因此，对于再热器泄漏的检查、判断经验较少，下面就再热器泄漏初期的特征进行总结。

再热器泄漏的隐蔽性较强，因其内部蒸汽压力远低于过热器和水冷壁，因此，相同面积爆口的泄漏量也远小于二者，泄漏面积不达到一定程度，从给水流量、蒸汽流量、补水量、引风机动叶开度等运行参数很难发现。

再热器泄漏时现场泄漏声音强度与机组负荷呈正相关特性，该点可作为判断再热器是否泄漏的判据之一。

再热器因压力较低，现场泄漏声音强度较小，不易与炉内烟风声音辨别，需要长期跟踪炉内声音变化情况，积累监听经验方可辨别。

再热器泄漏从发生、发展可能会维持几周或更长时间，但前提是泄漏蒸汽未对其他管排（尤其是过热器和水冷壁）造成吹损，如再热器漏点对过热器或者水冷壁受热面造成吹损，一旦过热器或者水冷壁爆管，则极有可能因机组参数维持不住造成机组非计划停运。

6 结语

（1）本次3号炉屏式再热器泄漏，泄漏部位位于四管泄漏装置的11、12测点监测范围内，但四管泄漏监测装置未及时发出报警，建议对现有四管监测装置的功能性进行检查，必要的情况下应考虑对该装置进行技术改进或换型，以确保其功能性能够正常发挥，起到提示运行人员和技术人员的作用。

（2）从爆口特征来看，本次3号炉屏式再热器属于典型的长期超温过热爆管，该点金属及锅炉专业人员已达成共识，在超温原因未调查清楚前，本次临修采取了在联箱打堵，取消整个管圈的处理措施。

（3）本文对再热器泄漏的特征和判断依据进行了初步经验总结，希望该总结能对工程技术人员现场判断锅炉泄漏提供一定帮助。