摘 要：水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器通常合稱為鍋爐“四管”。鍋爐“四管”對機組的安全穩(wěn)定運行起著至關重要作用。鍋爐一旦發(fā)生爆管現(xiàn)象必須停爐進行維修處理，以致降低爆管給電廠帶來的不必要的麻煩和損失。本文就“四管”爆破的主要原因做了簡單的分析，并給出了相應的防止措施。

關鍵詞：鍋爐四管;爆破;原因;措施

1 緒論

隨著我國能源技術(shù)高質(zhì)量快速發(fā)展，我國的火力發(fā)電廠在處理鍋爐“四管”爆破的問題上取得了很大的突破。但仍然還有很大的不足之處，為了進一步提高電廠鍋爐“四管”的使用壽命，同時也能夠節(jié)約火電廠運行成本，我們必須對引起鍋爐“四管”爆破的各種原因進行分析，并對產(chǎn)生的原因給予相應的應對措施。盡管鍋爐設備在設計，安裝和運行方面已大大改善，但鍋爐“四管”爆破還是會經(jīng)常發(fā)生的。我們要了解四管爆破的原因并及時掌握防止四管爆破的處理方法，這樣才能使電廠安全經(jīng)濟運行。

2 鍋爐“四管”爆漏的原因分析

2.1磨損是“四管”爆破的首要因素

在鍋爐運行過程中，磨損是“四管”爆破的主要原因之一。主要發(fā)生在省煤器、低溫過熱器、低溫再熱器和燃燒器附近的水冷壁管。由于省煤器的結(jié)構(gòu)排管密集，煙氣在其內(nèi)有較高的流速，致使爐煙中的灰粒和爐內(nèi)燃燒不充分的煤粉加速跑向尾部，加劇了對省煤器的磨損程度，所以在省煤器、過熱器、再熱器三個受熱面中省煤器的磨損程度最為嚴重。與省煤器相比，過熱器和再熱器的損失較小，一般發(fā)生在局部位置。

飛灰摩擦損失是影響鍋爐正常運行的主要原因，煙氣速度越大，加劇了對管道的沖擊碰撞程度，同時使管壁變薄加快了磨損進程。由于鍋爐的設計、安裝、檢修等不夠，都有可能導致飛灰摩擦損失。在過熱器的安裝和維修中，再熱器受熱面管子固定不牢或變形，造成機械磨損和泄漏。

2.2腐蝕是“四管”爆破的重要影響因素

由于高溫高壓的原因，水冷壁管外壁容易發(fā)生高溫腐蝕，并且爐內(nèi)的燃用煤含有的硫化物成分較高，膛內(nèi)燃燒區(qū)水冷壁貼壁處與氧氣接觸面積變小。燃燒時產(chǎn)生CO、SO2與高溫高壓區(qū)域受熱面管子相接觸易發(fā)生化學反應，使水冷壁管變薄，導致爆管泄露。在還原氣體濃度高的地方，腐蝕程度更嚴重。

鍋爐給水雜質(zhì)造成受熱面積灰，容易引起水冷壁管內(nèi)壁腐蝕。因為管內(nèi)水中存在沉積物同時由于其他元素的存在，使管中水的PH值發(fā)生改變形成酸堿性環(huán)境，對水冷壁造成一定的腐蝕，最終導致水冷壁管爆破。

2.3 過熱對鍋爐“四管”爆破的影響

過熱器和再熱器發(fā)生過熱，是因為它們是受熱表面工作液溫度和傳熱效果差。當出現(xiàn)過熱現(xiàn)象后，過熱器和再熱器管壁溫度超過它們的允許使用溫度范圍內(nèi)，此時管組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，大大降低了承壓部件所能夠承受的最大應力值，同時在管子的內(nèi)力作用下管子會產(chǎn)生一定程度的形變，加快了“四管”爆破的進程。

短期過熱和長期過熱是過熱的兩種情況。與兩者相比，在很多情況下會發(fā)生長期過熱，并且由于長時間處于高溫環(huán)境中而導致管道破裂，從而導致管道破裂。長期過熱主要發(fā)生在高溫過熱器管出口部分外圈的著火側(cè)。由于長期過熱的存在，使管壁變薄變脆。短期過熱是指管壁溫度低于所要求的最低溫度的材料，管材強度惡化容易出現(xiàn)爆管現(xiàn)象。而過熱器受熱面管子常發(fā)生短時過熱。

2.4 管材質(zhì)量和焊接質(zhì)量對鍋爐“四管”爆破影響因素

隨著溫度和壓力的升高，過熱器容易產(chǎn)生爆管現(xiàn)象。管材質(zhì)量是鍋爐正常運行的前提?！八墓堋币坏┏霈F(xiàn)質(zhì)量問題，就特別容易發(fā)生爆管事故。在鍋爐的運行過程中如果選用不符合質(zhì)量要求的管材，會降低管材的性能，處于高溫工作狀態(tài)，從而導致爆管泄露。

另外，焊接質(zhì)量對于鍋爐“四管”也很重要。鍋爐管道的許多接口是通過焊接設計來完成的，在焊接的工作中，如果焊接處沒有把握好，極易存在裂紋、夾渣、未焊接上等問題，從而加大受熱面的爆管泄漏的可能性。焊縫焊接質(zhì)量較差，高溫導致在焊縫處會存在一些漏點，進而引起爆破。

3防止鍋爐“四管”爆破的措施

3.1 “四管”防磨、防腐措施

（1）在省煤器、低溫過熱器、低溫再熱器的尾部受熱面涂抹耐磨抗腐蝕涂料或使用防磨裝置;

（2）為了防止水冷壁的高溫段，特別是焊縫的位置，應采用新的防腐材料;

（3）繼續(xù)加強防磨防爆研究，不斷對鍋爐受熱面設備進行全面檢查;

（4）消除“煙氣走廊”是降低低溫再熱器管和覆蓋壁管磨損的最有效途徑;

（5）合理調(diào)節(jié)燃燒，使燃燒條件和火焰中心位置達到最佳，降低高溫腐蝕，減少煙氣偏差和流量偏差;

（6）加強吹灰器管理，防止吹灰器泄漏進而破壞受熱面管子。

3.2 加強運行管理

（1）鍋爐在工作時，應規(guī)范操作，以確保鍋爐的四個管子處于良好的工作狀態(tài);

（2）加強鍋爐運行的監(jiān)督管理，防止管壁超溫引起爆管泄露;

（3）嚴格控制管道水蒸氣質(zhì)量，確保鍋爐蒸汽水質(zhì)量良好;

（4）加強選煤監(jiān)督管理，選用優(yōu)質(zhì)煤，能夠有效降低硫分、揮發(fā)分以及灰分。

3.3防止“四管”過熱的處理措施

（1）改善爐內(nèi)燃燒狀況，減小燃燒中心高度;

（2）定期進行化學洗滌，去除雜質(zhì)物;

（3）對受熱面的結(jié)構(gòu)進行改造，使介質(zhì)流量能夠合理分配;

（4）除去管子表面附著物。

3.4管材質(zhì)量和焊接質(zhì)量方面

（1）對焊材庫進行加強監(jiān)督管理，對焊材質(zhì)量要求嚴加把控;

（2）每次在換管前應進行合格檢驗;

（3）對焊接材料應加強管理，防止焊接材料受潮和失效，影響焊接質(zhì)量;

（4）每次焊后對管道進行熱處理和無損檢測。

4 結(jié)論

通過上述分析可知，“四管”對鍋爐正常運行中扮演著非常重要的角色。本文就鍋爐“四管”爆破的主要原因及處理措施做了簡單分析。在鍋爐運行過程中可能會出現(xiàn)由磨損、腐蝕、過熱、管材質(zhì)量和焊接質(zhì)量等問題引起的四管爆破給電廠帶來較大的經(jīng)濟損失。因此，防止“四管”爆破的措施顯得尤為重要。防止“四管”爆破方法很多，在各自優(yōu)勢的前提下，制定一套完整應對事故發(fā)生的可行性方案，以最大的程度消除鍋爐“四管”等設備的安全隱患，確保機組安全運行。

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作者簡介：

楊冠華，男，1994年出生，漢族，山西省大同市，本科在校生，中國礦業(yè)大學銀川學院信息工程學院，研究方向：能源與動力工程（火電廠）