探析火力發電廠鍋爐“四管”泄漏的原因和預防措施

宋蘭 吳立貴

【摘 要】作為火力發電廠的重要設備，鍋爐的安全穩定運行至關重要。在實際運行中，鍋爐“四管”泄漏是造成火力發電機組強迫停機的主要原因，因此鍋爐“四管”泄漏的防治是火力發電廠的重點工作。本文首先分析了火力發電廠“四管”泄漏的現象和原因，然后針對性從制造質量、運行管理、安裝質量、檢修管理和燃煤管理等方面提出預防措施，以期有效控制鍋爐“四管”泄漏現象。

【關鍵詞】火力發電廠；鍋爐；“四管”泄漏；原因；預防措施

【中圖分類號】TM621【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0417-01

統計表明，在我國火力發電廠的非計劃停運事故中，約有50%的原因是鍋爐事故，而鍋爐事故中又以水冷壁管、再熱器管、過熱器管和省煤器管（統稱為四管）泄漏最多，約占到電廠事故停運總時數的30%。近年來隨著火力發電廠新投產機組容量的不斷增大，“四管”泄漏導致停機造成的損失更大，因此研究鍋爐“四管”泄漏的原因和預防措施就顯得尤為重要。

1. 火力發電廠鍋爐“四管”泄漏的原因分析

1.1 過熱器管損壞的現象和原因

當過熱器管發生損壞時，經常會出現以下現象：過熱器附近有異常噪音，蒸汽壓力下降，給水流量不正常地大于蒸汽流量，過熱器管損壞側煙氣溫度降低，爐內壓力增大甚至從不嚴密處向外冒煙或噴汽，引風機進口調節靜葉不正常地開大，過熱汽溫偏差大和異常升高，補水量增加。

導致過熱器管損壞的原因主要包括以下幾個方面：過熱器安裝焊接質量不佳或者是被異物堵塞；過熱器長期超溫運行；化學監視不嚴，使得蒸汽品質惡化，管內結垢而引起管壁超溫；汽水分離效果差，或者汽包水位高使得蒸汽品質惡化；飛灰磨損嚴重或者是過熱器區發生二次再燃燒；吹灰器區因吹灰磨損嚴重；過熱器積灰造成腐蝕，爐膛結焦造成爐膛出口溫度升高，使得過熱器超溫；不正確的啟停方式，造成過熱器管壁超溫。

1.2 再熱器管損壞的現象和原因

當再熱器管發生損壞時，經常會出現以下現象：再熱器附近有異常聲響；再熱器出口壓力下降；引風機進口調節靜葉不正常的開大；再熱汽溫偏差大或者是異常升高；壁式再熱器管的爐膛負壓變小或變正，嚴重時還會從不嚴密處向外冒汽或冒煙；在機組負荷不變的情況下，主蒸汽流量增加；補水量增加。

導致再熱器管損壞的原因主要包括以下幾個方面：管子安裝和焊接質量不佳，材料不合格或者是制造中有缺陷；蒸汽品質長期不合格，導致管內結垢或腐蝕；飛灰磨損嚴重或吹灰器安裝不當，長期被吹灰蒸汽沖刷磨損；運行中經常超溫；鍋爐啟停過程中，再熱器干燒時，爐膛出口煙溫超限，造成再熱器管的疲勞。

1.3 水冷壁管損壞的現象和原因

當水冷壁管發生損壞時，經常會出現以下現象：給水流量不正常地大于蒸汽流量；汽包水位下降，蒸汽壓力下降；爐膛負壓減小或者是變為正壓，爐膛不嚴密處噴出爐煙；引風機進口調節靜葉不正常地開大；煙氣溫度下降；鍋爐燃燒不穩定或者是滅火；補水量增加。

導致水冷壁管損壞的原因主要包括以下幾個方面：鍋爐給水品質不佳，爐水化學處理不當，長期運行在管內造成腐蝕或結垢；安裝或者是檢修時，管內被異物堵塞，致使水循環不良；鍋爐運行中嚴重缺水；火焰中心偏斜，升降壓速度太快，引起膨脹不均；燃燒器附近的水冷壁被煤粉磨損嚴重；鍋爐運行中嚴重缺水；爐內結焦嚴重，造成受熱不均；大塊焦落下將水冷壁管砸壞；制造、焊接和檢修不良，個別水冷壁入口節流圈堵塞；吹灰器安裝不良，管子被吹壞。

1.4 省煤器管損壞的現象和原因

當省煤器管發生損壞時，經常會出現以下現象：空氣預熱器兩側出口風溫偏差增大；省煤器附近有異常聲響；汽包水位下降或給水流量不正常地大于蒸汽流量；補水量增大；引風機入口調節靜葉開度增大；省煤器兩側煙溫偏差增大，漏水側排煙溫度下降；省煤器灰斗有漏水或濕灰現象。

導致省煤器管損壞的原因主要包括以下幾個方面：管子焊接質量不佳或管材有缺陷；給水品質不符合標準，使得管子內部結垢或腐蝕；安裝或檢修時，管子內部被異物堵塞，致使水循環不良；省煤器再循環不能投入；飛灰磨損嚴重或在省煤器發生再燃燒；鍋爐運行中嚴重缺水；吹灰器區因吹灰磨損嚴重。

2.火力發電廠鍋爐“四管”泄漏的預防措施

減少火力發電廠鍋爐“四管”泄漏，要堅持“預防為主，質量第一”的方針，具體說來要做好以下幾個方面的工作：

（1）做好鍋爐受熱面材料及受熱面管制造過程中的監督、檢查和檢驗工作，對不同廠家或同一廠家不同批次的材料均應進行檢查和檢驗，確保管材和材質的質量合格。受熱面加工時要嚴格控制加工工藝，特別是彎管、焊接和熱處理工藝，確保材料品質和制造質量符合要求。

（2）做好安裝時期的過程質量控制，防止有內凹、刮傷、重皮和裂紋等超標缺陷管子被安裝使用，防止將雜物遺留在管內；構建詳細的質量檢查和驗收體系，并由施工單位、監理單位和使用單位質量負責人簽證落實；對受監焊口做到100%探傷檢驗，保證全部合格，不留隱患。

（3）鍋爐運行過程的管理措施。鍋爐的啟動和停爐，要嚴格按照啟、停曲線要求進行，控制鍋爐參數和各受熱面的管壁溫度在允許范圍內并嚴密監視，及時調整以防升溫和升壓速率過大而造成“四管”損傷；對于超臨界機組，要嚴格監控鍋爐各運行參數和汽、水品質，防止超溫和超壓，控制好汽水分離器水位，防止高水位時蒸汽帶水而影響蒸汽品質，發現受熱面有超溫現象要及時調整；鍋爐燃燒器要對稱均勻地投入，保證火焰中心適宜，不沖刷水冷壁，同時控制好風量，避免風量過大或缺氧燃燒；優化吹灰方式，防止受熱面管被吹損；鍋爐結渣時，應及時進行吹灰和清除，防止形成大渣塊。

（4）定期進行鍋爐燃燒調整試驗，優化燃燒試驗，確保受熱面各段金屬壁溫均在設計允許范圍內。此外，要做好鍋爐投產后受熱面事故的分析工作，對因結構設計引發的受熱面管內流量偏差大的問題，一定要綜合分析，做好各方面的計算，以保證設備的優良改造。

（5）鍋爐檢修過程的質量控制。在對受熱面進行檢修時，要正確選擇備用管材和焊材，防止材質錯用；落實檢修責任制，實行“預防為主，逢停必查、分區管理、責任到人”的原則，真正做到大修徹底查、小修全面查、機組備用或檢修重點查，加強受熱面管的壽命管理；加強檢修過程和檢驗過程的質量控制，嚴格執行檢修工藝要求，嚴防異物落入聯箱、受熱面管內；加強鰭片、管屏突變和開孔部位的防磨防爆檢查，對管屏運行中晃動、變形問題加強治理，盡量減少該部位的附加應力；結合實際情況制訂并執行嚴格的吹灰器運行、維護、檢修考核制度，保證不因吹灰器問題造成管道吹損；對易磨損、吹損部位提前做好防護措施（加裝防磨瓦或耐磨處理）；利用各種停爐機會及時對易吹損和磨損部位檢查，將問題解決在萌芽狀態。

（6）燃煤管理。近年來燃煤形勢越來越不容樂觀，因此要加強鍋爐燃煤管理，保證入廠煤、入爐煤的灰分、揮發分、發熱量、含硫量四大指標合格，并探索鍋爐燃用高硫煤時的防護手段與措施。

3.小結

“四管”泄漏對于火力發電廠鍋爐來說是很難完全避免的，但是通過采用各種預防措施則可以大大降低“四管”泄漏的發生率，這就要求我們的運行檢修人員在掌握“四管”泄漏的基本規律和發生原因后，采用針對性的措施，最大限度地提高鍋爐運行的可靠性。

參考文獻

[1] 高志成.電站鍋爐結渣研究及預防[D].華北電力大學，2001.

[2] 張錦文.電站鍋爐“四管”泄漏典型事件分析及防治措施[J].華電技術，2012，34（3）.