鍋爐四管泄漏的規律及防范措施分析

張 堯

(晉控電力塔山發電山西有限公司，大同 037001)

0 引 言

鍋爐的四管由省煤器、過熱器、再熱器、水冷壁組成，是運行過程中的重要部件并主要用于蒸發及過熱環節。隨著我國經濟的發展，鍋爐的使用范圍得到擴展，逐漸成為重要的生產設備，但出現的問題也隨之增加。四管泄漏與磨損問題是目前鍋爐運行的常見現象，并對生產與經營產生影響。一般情況下，參數高容量大的鍋爐四管泄漏原因以磨損與過熱為主，成為阻礙運行的主要因素。

1 鍋爐四管泄漏的規律

1.1 泄漏原因

根據相關數據表明，鍋爐在運行過程中出現四管泄漏主要包含以下幾種情況。一是，內部結構的對流過熱器易出現泄漏現象。二是，低溫再熱器的掛壁管出現泄漏，進而導致鍋爐因故障停止運行。三是，在冷卻環節中，鍋爐水冷壁面泄漏，增加運行安全隱患。四是，鍋爐覆蓋的過熱器出現問題，引發低溫再熱器的泄漏。影響鍋爐四管泄漏的原因較為繁雜，例如：管材超溫、磨損、應力與腐蝕等等，因其具有特殊性，實時監控管理的實際效率并不明顯，當問題出現時不易被發現[1]。另外，在維修與檢查時，由于細節處理不到位，檢查不全面也可能導致運行故障。出現停運問題的原因多為綜合因素影響，在細小問題的不斷累積中，四管泄漏的風險急劇上升，并呈現出突發性與隱蔽性等特點。

在實際鍋爐管理時，根據出現問題的不同，鍋爐內部機組的運行條件也有所不同，在不斷變化與發展過程中，主要以運行模式、煤質與體制為重要組成部分。若其中某個環節出現問題，將對整個鍋爐運行安全產生威脅，導致四管泄漏現象頻發。因此，在突發問題種類較多的情況下，泄漏問題具有周期性的特點，并因實際條件的不同，泄露位置也有所不同。

1.2 設備運行現象

通過對過熱對流器的研究發現，首先，鍋爐四管泄漏的主要規律表現為對流器表面受熱力影響出現裂紋，通常呈縱向式且位于迎火側，裂口處以脆性的粗糙斷口為主并出現明顯氧化，形成較厚的鐵質與裂紋，進而影響鍋爐的正常運行。其次，當內部結構的低溫再熱器出現故障時，由于吊掛管的泄漏煙道內將發出異響，并伴隨少量水蒸氣出現，因其隱蔽性較強，此時各項內部數據并未出現異常變化，參數維持在正常水平，實際補水量也未出現增加情況。最后，當鍋爐水冷壁出現泄漏時，通常表現為保溫罩滴水，當汽水分離器的水管運行時，內外鍋爐包廂將出現明顯異響，爐內燃燒惡化。另外，當鍋爐覆蓋過熱器出現泄漏時，實際蒸發量的參數將出現異常，并與積水量出現不符情況，此時補水量將增大，進而影響鍋爐運行的效率。在鍋爐實際運行過程中，因外部環境較為復雜，受熱不均將會出現與外部接觸面熱脹冷縮的現象，嚴重損壞內部結構，出現四管泄漏的概率將會增加。

圖1展示了某電廠水冷壁管爆口，該爆口管內存在焊瘤，因焊瘤阻力導致管內水流量減少，金屬得不到良好冷卻，導致管子長期過熱。

圖1 水冷壁長期過熱爆口

2 防范四管泄漏的具體對策

2.1 規范管材質量

管材質量是鍋爐運行安全的重要保障。若出現質量問題將會增加四管泄漏的風險。首先，在更換四管時應對材料有較高要求，從源頭上確保管材的質量，減少四管泄漏發生的概率。因質量較差的管材本身可能帶有裂縫且夾渣情況較為普遍，在實際應用時，易受外力影響而發生泄漏。其次，應注重管材保存與領取使用的環節，提升材料制作的質量，全面加強管材的耐高溫能力，確保鍋爐的平穩運行。最后，在焊接環節中，應對其質量嚴格把控，精確處理焊接口，避免出現裂紋與咬邊的情況，降低受熱面方向的泄漏問題。為切實提升管材的質量，應對生產廠家的原材料全面把控，使用質量合格的材料進行生產。在鍋爐運行中應適當提升加工技術，確保內部設備的先進生產，并對其嚴格管理與監督，確保生產技術維持在較高水平，便于相關鍋爐設備的功能正常發揮，確保鍋爐生產的安全運行。另外，在換管之前，應對內部結構的管材進行光譜測試，并根據相關參數分析其主要特征，確保管材安裝高質量完成。與此同時，要對焊接階段加以重視，作為四管泄漏影響的關鍵因素，應全面檢測受熱面的接口，通常以射線的形式進行檢查，且需保持在100%，增強焊接口的實際質量[2]。

2.2 優化結構布局

當鍋爐在運行時，因受熱面的不同將會對出現熱脹冷縮現象，進而影響內部結構的平穩運行，將導致部分部件的位置發生移動，在實際生產運行時會出現較大的安全隱患。例如：受外部條件影響出現較大溫差時，受熱膨脹的部位通常承受較大壓力，在超負荷的情況下將產生管材裂紋，進而發生泄漏現象。因此，為確保鍋爐的平穩運行，應注重管材的焊接部分，并根據實際情況對受熱面精準分析，對膨脹壓力較大的位置針對性采取解決措施，并對其進行封閉處理。在調整鍋爐內部結構時，應對磨損問題加以重視，尤其是管壁與管卡之間的摩擦，將護板安裝在適當的部位，且需加固處理確保鍋爐在實際運行中能夠保持聯動，有效減少各部位間的摩擦。另外，在運行時管材可能發生碰撞，因此，應在適當部位安裝保護裝置，例如：防磨護鐵等，切實降低出現泄漏的概率。

2.3 加強運行管理

2.3.1 設定標準定值

在鍋爐機組的運行過程中，為確保其平穩應對實際操作模式科學設定，在正確的生產操作環節下，設備運行參數與定值的選擇尤為重要。在選擇標準定值時，應對設備的實際運行情況充分考量，通過對多種因素的綜合分析，確定參數的定值，并將其固定在標準范圍內。在設置鍋爐機組的保護定值時，應從經濟、環保與安全等方面考慮，重視其對定值的影響。定值制定的合理與精確操作能夠為鍋爐機組運行的安全與水平提供重要保障，在提升安全性能時，確保經濟性同步發展。一方面，在設定標準定值時，因機組運行的復雜性，定值的設定通常具有不固定性，一般與機組運行的實際負荷相關聯，例如：溫度、氧氣含量與蒸汽壓力等。另一方面，將一系列的影響參數組成定值并繪制精確曲線圖，為定值的設定提供數據支撐，確保其設備定值的合理設置。

2.3.2 控制操作規范

嚴格的操作規范是鍋爐機組安全運行的重中之重。當鍋爐內部結構設計安裝后，機組與系統的相關功能已具體明示，在運行模式與實際承受壓力明確的同時，應根據操作說明對其進行啟?？刂?，在明確參數曲線的情況下，對鍋爐機組內的運行操作應嚴格執行。制造廠家給出操作使用說明將對較為保守，在實際機組運行時，應根據現場情況對其調整，通過大量的實踐經驗對其科學控制，并將設計安裝結構不合理的部分全面優化，但在此過程中應檢查內部結構的基本特征，在不改變其運行規律的前提下進行改良。為切實減少四管泄漏的現象發生，相關工作人員應對燃料燃燒環節加以重視，精準控制風速，避免風速過高導致熱負荷過于集中。當出現火焰偏斜時應適當調整鍋爐內部的燃燒中心，當煙溫偏差過高時將加劇部件的磨損，并伴隨結渣與腐蝕的現象，嚴重時可能導致受熱面溫度超過標準范圍，進而發生鍋爐運行故障?？刂茪鉁貢r應首先對受熱面的熱量分布均勻，對壓紅線運行精準調控，并在低負荷時對氣體溫度嚴格監測，其次重視機組設備啟動時的受熱情況，尤其是負荷快速上升期間，應嚴格控制對流受熱面的溫度，避免其在超高溫下運行[3]。最后，應確保燃料的充分燃燒，并通過調節燃燒實現對汽溫的精準把控。在設備實際運行時應減少對減溫水的使用，確保其流量在正常范圍內且保持相對穩定，當流量變化相對較大時，將對汽溫的控制能力減弱，極大增加減溫器的運行負荷，易出現鍋爐的四管泄漏。

2.3.3 保護與自動

鍋爐設備的保護主要體現在汽包水位上，是確保機組平穩運行的關鍵所在，并在投入使用時不應隨意解除保護裝置。當水位偏高時對汽溫的影響較大，水位低時內部結構的下降管將帶有汽溫，嚴重影響鍋爐設備的安全運行。目前，鍋爐機組的運行模式以集控為主，在此過程中所需的人力大量減少，因此，應重視對監測系統的使用，實現全面自動化。在控制裝置的逐步完善中應結合實際操作環境，確保其發揮主要作用。設備的保護與自動裝置應具備較高水平，確保在系統運行過程中能夠有效投入使用，與此同時，應根據現有技術水平不斷提升鍋爐設備運行的效率，在優化與改進中增強自動化控制水平，并根據具體運行參數調整結果。將自動化控制深入落實到具體操作中，實現鍋爐機組運行的高效性，在進一步確保精準控制的同時，減少因人工操作而產生的細小誤差。

2.4 提升防治管理效率

為降低鍋爐四管的泄漏概率，應重視對機組的綜合防治管理。第一，應重視對化學的監督，嚴格監督其使用規范，確保鍋爐內部的水質質量合格，并在運行中將水與汽的品質控制在標準范圍內。當出現水質質量差時應將機組設備停止運行，并立即采取解決措施，確保其安全運行。另外在保障質量的同時，應對凝汽器的運行情況加以監控，對溶氧問題精準調控。因其泄漏時將對水冷壁產生嚴重的腐蝕現象，因此應對精處理加以重視[4]。第二，加強對設備的吹灰管理，因對蒸汽吹灰時易受熱不均，從而導致四管泄漏現象，因此在實際執行操作時應嚴格按照標準流程處理，根據使用說明做好調試準備工作，并定期對吹灰設備進行檢查與維修，確保其正常投入使用，全面提升鍋爐機組運行的效率。最后，組織實施防磨防爆監督檢查工作，建立完善的防磨防爆信息系統。加強技術監督管理，根據設備運行情況制定設備安全運行措施；合理安排機組檢修計劃，做到“逢停必檢”。

3 結束語

鍋爐四管泄漏原因呈現出較為復雜的特點，并在實際運行過程中受影響的因素較多，主要體現在管材、制造與安裝等方面。因四管在鍋爐運行中發揮著重要作用，為切實增強生產效率與減少經濟損失，應重視設備的檢查與維修工作，并在操作時嚴格按照說明規范操作，確保四管運行的嚴密性，并在此過程中對生產技術與運行模式全面優化，且提升鍋爐機組的防磨防爆能力，為其平穩運行提供保障。