摘要：鍋爐過(guò)熱器爆管為鍋爐常發(fā)事故，為保障鍋爐經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行，除保證設(shè)計(jì)、制造、安裝質(zhì)量外，鍋爐運(yùn)行管理及操作異常重要。文中通過(guò)對(duì)

一臺(tái)長(zhǎng)期低負(fù)荷低參數(shù)運(yùn)行的鍋爐過(guò)熱器爆管事故的原因分析，提出一點(diǎn)意見。關(guān)鍵詞：過(guò)熱器，事故，爆管，運(yùn)行

前言

河南某公司2015年從我公司購(gòu)進(jìn)的一臺(tái)55t/h中溫中壓循環(huán)流化床鍋爐，因該公司生產(chǎn)用汽量不大，故長(zhǎng)期保持45%低負(fù)荷運(yùn)行。運(yùn)行半年即發(fā)生過(guò)熱器爆管問題。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查看爆管位置，分析事故原因，提出整改方案。

1過(guò)熱器爆管問題描述

現(xiàn)場(chǎng)停爐檢查時(shí)，確定為高溫過(guò)熱器爆管，爆管處共同點(diǎn)：均處于噴水減溫器出口，高過(guò)進(jìn)口側(cè)，且均處于雙管圈的內(nèi)圓小彎頭下部起弧點(diǎn)上部及側(cè)面。

本鍋爐高、低溫過(guò)熱器系統(tǒng)布置在尾部煙道中，煙氣先經(jīng)高溫過(guò)熱器后經(jīng)低溫過(guò)熱器，高、低溫過(guò)熱器間布置噴水減溫器。高溫過(guò)熱器選用15CrMoGGB/T5310管子，橫向58排，共計(jì)116根，現(xiàn)場(chǎng)共計(jì)封堵5根，具體位置見下圖1。高溫過(guò)熱器選用15CrMoGGB/T5310管子，橫向58排，共計(jì)116根，現(xiàn)場(chǎng)共計(jì)封堵5根，具體位置見下圖1。

其中管子b起弧點(diǎn)處直管上有縱向裂紋（約2-3cm長(zhǎng)）;管子a漏點(diǎn)處有一個(gè)小孔;管子c減薄較多;管子d、e起弧點(diǎn)處直管上出現(xiàn)滲水現(xiàn)象;由于過(guò)熱器處蛇形管間距較小，操作不便，經(jīng)補(bǔ)焊無(wú)效后，采取封堵處理，現(xiàn)場(chǎng)共計(jì)封堵5根蛇形管。實(shí)際僅有三根管子（a、b和e）爆管，管子c是因管子b爆管后沖刷所致減薄，減薄量約2-3mm，d為疑似存在漏點(diǎn)，見圖2。

2問題分析

拆下的過(guò)熱器管沒有發(fā)現(xiàn)明顯漲粗，過(guò)熱器管內(nèi)無(wú)結(jié)垢、堵塞和異物，彎頭及管外壁沖刷磨損不嚴(yán)重。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)爆管的部位和裂紋型式初步判斷為典型的過(guò)熱蒸汽帶水而致。為了確認(rèn)爆管真正原因，做了如下工作，并進(jìn)行分析：

1）管子檢測(cè)

由于現(xiàn)場(chǎng)施工不便，僅將管子d、e滲水段帶回廠內(nèi)做檢測(cè)，檢測(cè)情況

如下：

A、水壓試驗(yàn)：d管無(wú)問題，e管彎頭部分有一處裂縫。

B、管子外觀檢查及打磨、壁厚檢查：結(jié)果顯示管子內(nèi)外壁均較光滑，無(wú)結(jié)垢，無(wú)麻點(diǎn)，排除腐蝕因素;管內(nèi)無(wú)堵塞和異物，無(wú)明顯減薄，無(wú)過(guò)燒痕跡，可判定其不存在磨損、過(guò)熱問題;

C、理化分析：化學(xué)分析結(jié)果表明管子材質(zhì)成份符合15CrMoGGB/T5310要求，排除錯(cuò)用材質(zhì)、材質(zhì)不合格問題;

D、光譜分析：將爆管處管子取樣進(jìn)行理化分析，發(fā)現(xiàn)e號(hào)管子除了泄漏處的一條主裂紋外，還有4條更細(xì)小的裂紋，且均向彎頭端集中。

2）鍋爐運(yùn)行工況分析

現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行工況為主蒸汽溫度300℃-320℃，壓力2.27MPa-3.3MPa;鍋爐設(shè)計(jì)額定蒸汽溫度450℃，額定壓力3.82MPa，運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值。

當(dāng)蒸汽壓力為3.3MPa時(shí)，蒸汽飽和溫度為239℃;特別運(yùn)行壓力為2.27MPa，此時(shí)對(duì)應(yīng)蒸汽飽和溫度為218℃，而經(jīng)噴水減溫后減溫器出口高過(guò)進(jìn)口蒸汽溫度只有220℃，此時(shí)的蒸汽已接近飽和蒸汽，噴入的減溫水根本無(wú)法完善汽化，大量的水滴帶到高過(guò)進(jìn)口，碰到彎頭在慣性作用下落在管壁上，高溫管子碰到水滴遇冷收縮，產(chǎn)生應(yīng)力，最終導(dǎo)致爆管。

同時(shí)，運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，鍋爐長(zhǎng)期運(yùn)行參數(shù)為給水量40t/h左右，主蒸汽量25t/h左右，主蒸汽量只有給水量的60%左右，會(huì)造成給煤和蒸汽量的不協(xié)調(diào)。多進(jìn)爐膛的水需要吸熱，要維持鍋爐出力和爐膛溫度，勢(shì)必要強(qiáng)化燃燒，必然多加煤，這樣尾部煙氣量增大，攜帶的熱量增多，過(guò)熱器吸熱多，管壁溫度較正常值高;而過(guò)熱器由于很多水被排出，流經(jīng)管子的汽減少，冷卻介質(zhì)減少，只有汽溫升高。這一多一少均會(huì)造成過(guò)熱蒸汽較正常低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)汽溫升高，但主蒸汽溫度又必須控制在320℃以內(nèi)，辦法只有多噴減溫水。現(xiàn)場(chǎng)顯示當(dāng)鍋爐蒸發(fā)量30t/h時(shí)，噴水量高時(shí)可達(dá)5t/h，噴水量為鍋爐負(fù)荷的16.7%，遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值（設(shè)計(jì)噴水量為額定負(fù)荷的8%以內(nèi)）。過(guò)量的噴水使蒸汽無(wú)法將其完全汽化，就會(huì)有水滴帶到過(guò)熱器管子中，再加上前面講過(guò)，現(xiàn)在運(yùn)行的參數(shù)過(guò)熱度很小，無(wú)法滿足汽化要求，兩者疊加帶水就非常嚴(yán)重了。

3結(jié)論

通過(guò)對(duì)管子檢測(cè)排除了其它因素，佐證了過(guò)熱器蒸汽帶水是爆管的真正原因。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)為該原因提供了有力支撐，造成蒸汽帶水的根源為鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中過(guò)量噴投減溫水。

需要說(shuō)明的是鍋爐爆管原因中，大多涉及運(yùn)行管理技術(shù)，操作管理鍋爐非常重要，一定要嚴(yán)格按照運(yùn)行規(guī)程和廠家說(shuō)明書的規(guī)定執(zhí)行。降負(fù)荷、降參數(shù)必須以鍋爐安全為前提。

就本項(xiàng)目要維持低負(fù)荷運(yùn)行正確做法是：維持正常煤、水、汽的比例關(guān)系，使各項(xiàng)參數(shù)協(xié)調(diào)下降。可通過(guò)減少高過(guò)前減溫器噴水量對(duì)減溫幅度限制，控制減溫后的蒸汽溫度至少要高出飽和溫度20℃運(yùn)行;另在主蒸汽出口設(shè)置減溫減壓裝置，以調(diào)控鍋爐參數(shù)，避免再次發(fā)生此類事故。

參考文獻(xiàn)：

[1]車得福，莊正寧，李軍，王棟.鍋爐（第2版）.西安：西安交通大學(xué)出版社，2008.10

[2]宋漢武.蒸汽鍋爐減溫器.科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社重慶分社.1987年6月第一版.

作者簡(jiǎn)介：周麗麗（1981-），女，工程師，2010年至今一直從事鍋爐的設(shè)計(jì)與開發(fā)工作。