锅炉“四管”防磨防爆的现状与思考

吴文青

（国家电投江西电力工程有限公司贵溪分公司，江西 贵溪 335400）

0 引言

一直以来，锅炉四管失效是影响火力发电厂设备安全、可靠和经济运行的主要原因之一，据不完全统计，目前全国电力事故中，锅炉机组异常造成停机展68.2%[1-2]，而在这之中因为锅炉四管泄漏造成的停机高达82%[3-5]。因此，如何做好锅炉“四管”防磨防爆工作也成为了不容忽视的重点、难点问题。

1 锅炉四管现状

1.1 高温腐蚀

目前贵电三期2台锅炉机组水冷壁的高温腐蚀现象严重，水冷壁在A层燃烧器以上至SOFA风道以下区域管材表面，出现不同程度腐蚀坑。最严重的部位在左墙靠1号角和后墙靠2号角的25 m至40 m标高处，管材从两侧鳍片腐蚀变薄，大部分腐蚀管壁厚度只有2 mm左右，不及原厚度的一半，尤其是2020年，因入炉煤硫份过高，造成高温腐蚀加剧，现场敲出的氧化皮厚度将近2 mm，意味着在一个检修期内腐蚀量高达2 mm，接近1/3管子壁厚，在冷渣斗底部查出的管子受烟气吹损，壁厚最薄的3.5 mm（原壁厚7.0 mm），且每次停炉大修都对腐蚀管和吹损管进行更换，但治标不治本。

1.2 飞灰磨损

近年来，贵电三期2台锅炉机组低温再热器区域出现多次出现泄漏，其主要原因是在尾部烟道区域，烟气流速高，飞灰颗粒硬度高，造成飞灰对尾部受热面低温再热器区域磨损速度较高，管束减薄泄漏，造成非停，后期检修过程中对泄漏管束以及磨损减薄管束进行全面更换，同时加装防磨瓦进行防护，但是目前因为检查位置限制，防磨检查过程中只能对每层管圈上下5根进行检查，靠近中间部位的管束存在检查死角，存在有一定风险。

1.3 吹灰蒸汽吹损

吹灰蒸汽吹损减薄是锅炉机组存在的普遍现象，目前贵电二三期锅炉机组水冷壁、过热器、再热器、省煤器管束均存在一些吹损减薄管束现象，其中有一部分是近年来形成的，也有一部分是以前存在吹损但未超标遗留下来的，针对此类缺陷，首先要求我们在今后四管防磨检查过程中要加强检查力度（例如再热器、过热器管排内部检查），特别是针对水冷壁、屏过、末过等吹灰频次高、易吹损的薄弱环节，要重点检查（各部位吹灰器的管理，例如吹灰器设备健康状况，吹灰时的蒸汽参数、品质，疏水压力等参数要求），加强防护，以控制管束减薄的速度。

2 采取的技术措施

2.1 细化四管防磨检查重点区域，强化防磨检查质量

在机组的停运过程中，如何做好受热面的防磨防爆检查是个很重要的问题。根据机组的停机时间，对重点部位进行有针对性的检查，是防磨防爆工作的重中之重，因此针对锅炉机组四管，总结出重点检查部位：

1）存在相互接触和摩擦，易产生局部机械磨损的部位：如穿墙管、水平受热面（低过、低再、省煤器）与悬吊管接触部位、管卡处管子等。

2）易产生冲刷磨损的部位：如燃烧喷口本身及附近水冷壁看火孔、人孔门、穿墙管等易产生漏风的部位。

3）处在烟气流速和飞灰浓度高的部位，特别是出列的管子，易产生烟气走廊和烟气回路部位的管子。

4）易因膨胀不畅而拉裂的部位和炉顶穿墙而未加套焊接的管子：如水冷壁四角管子、燃烧器喷口和孔、门弯管部位的管子，工质温度不同而连在一起的包墙管，与烟、风道滑动面连接处的管子等，炉顶低温再热器、过热器等穿墙而未加套管焊接的管子。

5）受蒸汽吹灰器汽流冲刷的管子及水冷壁或包墙管子上开孔安装吹灰器部位的邻近管子。

6）可能会发生长期超温爆管的管子：如屏式过热器、高温过热器和高温再热器等有经常超温记录的管子，异种钢接头。

7）易发生爆漏的各种焊口：如承受荷重部件的承力焊口，如过、再热起穿墙管焊缝；联箱管座焊口；异种钢焊口；管排定位夹脱落部位。

8）变形严重的受热面管排；历次爆管部位、补焊过的管子。

9）防磨瓦、罩完好情况和支、吊架受力情况。

2.2 注重经验反馈，强化核心技术传承

1）规范开展经验反馈，提升技术水平。对内外部市场锅炉四管历年泄漏部位以及水压试验发现的漏点部位，进行深入剖析，举一反三，分析发生故障原因，查找根源症结，探索四管检查工作遗漏的原因，做好经验反馈，避免同类型事件发生，以保证后期检查工作的技术提升。

2）涉足氧化皮检测，拓宽服务范围。广泛搜集资料，加强新技术、新工艺的学习培训，目前公司防磨防爆工作涉足于氧化皮检测技术。通组织人员与设备厂家、电科院等单位人员交流、学习，基本已掌握氧化检测技术要点，截止目前为止已完成贵电三期2号炉氧化皮检测工作，下一步，将注重人员培训，以贵电三期1号炉C修为契机，大力进行实践培训，为外部市场氧化皮检测奠定基础，为公司转型发展添砖加瓦。

3）加强“传帮带”培训，传承工匠精神。为进一步提升员工四管防磨防爆技能水平，壮大公司防磨防爆人才队伍，在过去的一年中，主动贯彻落实“老带新、传帮带”的培训思路，对现场施工人员进行合理搭配，对新生力量进行全程讲解指导，不断培育“公司大工匠”，传承工匠精神，进一步激活员工学知识，学技术、强素质、做楷模的积极性。

4）质量控制划重点，动态管理有保障。针对四管防磨防爆的重点工作，重在长期跟踪与检测，为全面掌握炉内四管的动态，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，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制定过炉四管定点测厚、测胀粗表，利用等级检修机会全面实施，通过长周期统计与分析，了解四管减薄、胀粗动态，制定相应控制措施，实施动态管理，保障设备安全。

5）备品备件严把关，焊接检验再提升。针对备品备件，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，在焊接前对管束进行通球实验、易溶纸溶解实验，同时提高焊接水平，减小焊接缺陷，针对焊接过程中发生的错口、咬边等缺陷，及时提出整改措施，加强焊接后的检验过程中，提高射线探伤标准，严格杜绝焊接检验弄虚作假、走过场。

2.3 加强设备预防性防护，提升设备可靠性

1）锅炉水冷壁防磨喷涂，预防高温腐蚀。针对贵电三期锅炉机组水冷壁持续高温腐蚀现象，建议公司加大检修资金以及扩大检修时间窗口的投入，对于易产生高温腐蚀的区域，在等级检修过程中对超标管束进行全面更换，对于未达超标值或接近超标的管束，提高判废标准。并于更换完成后对管束表面进行防磨喷涂，提升管束表面耐腐蚀强度，减缓管束腐蚀速度。

2）加强蒸汽吹灰控制。严格按规定进行炉本体及空预器定期吹灰工作，防止由于积灰、堵灰等产生烟气偏流、加快磨损及可燃物在烟道内再燃烧现象的发生，使用蒸汽吹灰时要充分按照吹灰规程进行，注重吹灰器疏水，安排人员现场全程跟踪吹灰过程，以便及时发现吹灰故障。

3）关键部位增加防护，做到提前预防。针对近年来贵电二三期锅炉机组四管防磨检查存在的普遍性问题，采取有效的针对措施，例如在低温再热器区域存在的飞灰磨损，提前对管束进行防护，通过对管束裸露部位加强防磨瓦，有效降低四管泄漏风险，同时针对2号炉前包墙边管疲劳失效问题，与发电生技部共同联系锅炉厂家，利用等级检修对2台机组包墙边管进行全面改造，优化原始弯头形式，有效避免管束变负荷过程中的疲劳失效。

3 采取的管理措施

3.1 严把组织领导关，加强责任意识落实

1）完善组织机构，细化岗位职责。按照现有防磨防爆检修工作，及时调整完善防磨防爆组织结构，成立以部门负责人为第一领导的防磨防爆工作小组。小组成员由生产技术部门，安全监督部门，设备维护部门成员组成，明确各级人员的职责。锅炉的“四管”作为重点监控部位，应将锅炉“四管”检修工作分配给防磨防爆小组成员，实现一对一责任落实。通过完善组织管理，从顶层领导到基层员工落实，保证锅炉防磨防爆工作质量。

2）开展人员策划，落实责任分工。利用机组等级检修前期，对所检修锅炉机组四管防磨工作进行重点策划，明确人员分工，细化片区人员职责，强调检查工作重点，组织人员培训，全面加强人员安全、质量意识。

3）提升责任意识，强化过程管控。坚持“逢停必查”与“检修分开”的原则。如果锅炉停止运行超过3天，则必须进行相应的和防爆检查。不管是大修还是小修，都必须开展全覆盖检查工作。加强化学监督和金属监督管理，建立健全防磨防爆技术档案，包括运行数据、维修记录、设备运行等数据。组织人员认真研究防磨防爆事件案例，构建应急管理机制，完善现有检修方案，做好对“四管”隐患的调查处理。

4）做好目标管理，推行激励措施。锅炉的防磨防爆管理按照“人员、工程、标准”进行，并应进行多轮复查，交叉检查，以防止因防磨防爆不到位引起的“四管”泄漏。建立防磨防爆管理考核办法，完善和量化锅炉防磨防爆的奖惩措施，在检查中发现管壁变薄，表面裂纹，变形，胀粗等情况，按照实际情况给与奖励，充分调动磨损防爆小组成员的积极性。对于违规操作的，没有按照相应规定执行的，立即改正，根据事件情况，给与一定的处罚。

3.2 严把过程管控关，保障锅炉四管安全

1）做好源头管理，提前预防工作。锅炉失效变形发生不是一瞬间就完成的，而是长期积累完成的。因此通过适时的检查工作，可以很好应对出现的问题。源头管理方面，为了防止锅炉结焦，受热面管磨损，水冷壁管温度过高以及燃料引起的高温腐蚀等导致锅炉“四管”泄漏。可以同发电公司生技部、运行之间进行沟通、建议，加强了入炉的比重和预测，严格控制配煤比例，防止水冷壁，过热器的超温以及腐蚀。

2）组织修前分析，落实检修质量。利用机组非等级检修时间，对内外部市场锅炉四管异常部位进行分类总结，查找问题根源，举一反三，策划该单位计划检修四管防磨防爆检查重点，实施分片区、分责任制度，结合该单位锅炉机组四管问题，充分探索异常区域，制定检查方案，落实检查人员及其职责，利用等级检修全面查找问题，确保后期检修过程的质量。

3）实施三级验收，确保质量可控、在控。针对检查工作的质量验收，牢牢把握“多级检验、多方验收”标准。通过质量把关人员的现场抽查与检测，充分保证检查过程中的质量管理，不断提升检查工作的质量，确保四管防磨工作高标准、高质量完成。

4 结语

锅炉受热面在锅炉中所处的位置不同，其工作环境有较大的差异，出现问题的情况也各不相同；此外，锅炉燃烧的煤质、运行工况不同，受热面出现问题的情况也各不相同。对锅炉受热面问题原因的分析“要具体情况，具体分析”，把握出现问题较为频繁的位置进行详细的分析和处理，就可将爆管的可能性降到最低。

4.1 加强检修过程控制

针对锅炉四管防磨防爆检查，始终坚持逢停必查的原理，充分利用锅炉机组的调停、等级检修，合理进行安排，针对短时间停炉，可对锅炉尾部烟道及外部集箱管座角焊缝进行检查；长时间停备，可安排受热面的全面检查，提早发现问题，解决问题，有效降低四管泄漏的风险。

4.2 加强设备及原料管理

由于煤质、负荷等原因，锅炉“四管”的磨损呈现出越来越严重的趋势，在加大检查、处理力度外，还应加大设备的劣质倾向分析，设备更换改造必不可少。特别是针对四管检修工作方面，我们应该转变原始检修理念，目前所延用的四管判废标准是早起针对小型机组进行制定，目前机组压力等级高、炉内温度高，应该将锅炉四管判废标准进行提升，例如按照国家标准碳钢管束壁厚减薄30%超标，在我们行业内可将其定为25%或者20%，加大四管检修方面的投入，使其处于过修而不是欠修状态；二是严格控制入炉煤硫分在1.0%以下。控制锅炉氧量不低于2.5%，尽量按照电科院试验要求调整锅炉配风。调整磨煤机分离器折向挡板，保证煤粉细度在合格范围，防止粗煤粉刷墙燃烧。加强一次风速的监视，保证各粉管的风速在试验的范围。

4.3 加强运行管理

锅炉机组运行工况的好坏直接影响四管使用寿命，为保证炉内良好的燃烧氛围，应具体做到以下几点：

1）首先要控制合理的过剩空气系数、减少锅炉各处的漏风以降低烟气流速；

2）最好不要燃用灰分含量高的燃煤，若必须燃用应做好掺配工作，以防烟气中的飞灰含量大或烟道中存在烟气走廊，使受热面局部管壁磨损严重；

3）做好锅炉的燃烧调整，避免不完全燃烧的发生。

锅炉四管防磨防爆是一项漫长的工作，在今后的工作中，我们还需主动出击、不断探索，明确锅炉受热面的重点检查部位，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，才能切实提高锅炉受热面防爆防磨检查工作的质量，发电机组的安全稳定运行才能得到保障。