李 響

（國能河北龍山發(fā)電有限責任公司，邯鄲 056001）

鍋爐受熱面應能承受高溫高壓，具備良好的抗腐蝕性和耐磨性。鍋爐省煤器管、水冷壁管、再熱器管和過熱器管（以下簡稱鍋爐“ 四管”）為鍋爐結構體系中受熱面的主要構成。若鍋爐“四管”焊接質量存在問題，則會出現(xiàn)爆炸、泄漏等事故。因此，要求在火電廠實際運行和發(fā)展中，結合實際情況重視鍋爐“四管”的安全檢查工作，深入分析產生故障的原因，制定針對性的預防泄漏對策，從而提高火電廠鍋爐運行的安全性[1]。

1 鍋爐“四管”泄漏的類型

1.1 省煤器管泄漏

造成省煤器管泄漏的原因有4 種。（1）鍋爐內部受熱面煙氣流速不均勻，煙氣中的顆粒物會沖擊受熱面，導致受熱面削薄。（2）若省煤器管內部存在局部磨損，會導致煤氣泄漏，并使得靠近墻壁和彎頭的位置也出現(xiàn)磨損。（3）省煤器管排泄漏后，檢修人員對煙道前后墻等重點部位進行拉開管屏檢查和更換等許多工作。在拉屏檢修過程中，可能造成部分管屏錯排、偏斜等缺陷，不易完全修復，加劇了管屏的磨損。（4）省煤器蛇形管排每5 ～6 屏形成一組，每組通過3 個吊板懸掛在管排上方的省煤器中間聯(lián)箱上。高溫、低溫省煤器上下方均布置有導流板，這些聯(lián)箱、導流板均對煙氣流及灰粒有導向和拋灑作用。煙氣進入管排后再次對導流板和聯(lián)箱下部進行回流，這種煙氣的多次擾動，加快了省煤器局部磨損的速度。

1.2 水冷壁管泄漏

（1）磨損。水冷壁管的磨損大部分在爐膛短吹灰器的噴口周圍。起吹點和吹灰槍含水的位置不正確，會導致出現(xiàn)吹損現(xiàn)象。

（2）腐蝕。高溫燃氣爐的內部容器壁與氧氣發(fā)生化學反應，出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。相關研究表示，水冷壁管產生高溫時存在規(guī)律性，大部分位于燃燒供應區(qū)和高熱負荷的區(qū)域[2]。水冷壁管泄漏現(xiàn)場如圖1 所示。

圖1 水冷壁管泄漏

1.3 過熱器管與再熱器管泄漏

（1）超溫。一方面，火焰中心上移。煤粉細度調整和鍋爐機組漏風等都會導致出現(xiàn)超溫問題?；鹧鏈囟葧绊戇^熱器裝置內部的煙氣溫度，部分大型鍋爐設備的燃燒裝置要調整煙氣溫度。如果燃燒器噴嘴的角度發(fā)生變化，那么過熱器內部的煙氣溫度也會有所改變。若鍋爐煙氣溫度較高，就會對鍋爐設備運轉造成威脅，影響鍋爐的使用。另一方面，氧化皮堆積。管道氧化皮出現(xiàn)破損后會在管道彎頭的部位沉積，降低管道內部的蒸汽流動阻力，弱化管道的冷卻效果，導致超臨界鍋爐運行中高溫過熱器與再熱器管道氧化皮出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，使得管道出現(xiàn)爆管等問題。過熱器泄漏現(xiàn)場如圖2 所示。

圖2 過熱器泄漏

（2）磨損。管道內部的飛灰一般在煙氣管道煙速突變位置停留，長期累積便會造成磨損問題，因此在鍋爐維修過程中，要重視過熱器管道的檢查。在對過熱器穿墻管、煙氣走廊等進行檢查時，如果發(fā)現(xiàn)煙氣管道內部存在異物，就要檢查異物周圍的磨損情況，并及時取出異物。

1.4 煙氣側腐蝕

煙氣側腐蝕主要包括低溫腐蝕和高溫腐蝕兩種類型。高溫腐蝕的原因比較復雜，一般與腐蝕、變形、磨損等相關。局部壁溫的升高會導致爐管存在超溫痕跡，從而發(fā)生蠕變和氧化，出現(xiàn)金相組織老化的問題，降低了抗拉強度和硬度。由于煤質含硫量比較高，管壁煙氣環(huán)境較為惡劣，使得管壁表面出現(xiàn)斑點。尾部受熱面會出現(xiàn)低溫腐蝕，該部位的壁溫要低于煙氣漏點。同時，硫酸蒸汽凝結導致尾部受熱面存在腐蝕現(xiàn)象[3]。

2 鍋爐“四管”泄漏的防范對策

2.1 堅持防磨防爆的預防原則

鍋爐“四管”的防磨防爆預防對策要求火電廠企業(yè)要高度重視“四管”泄漏與爆炸事件，加強相關檢查工作，從而減少“四管”爆漏次數(shù)。首先，通過科學的方法全面掌握“四管”的情況，分析導致“四管”爆炸泄漏的因素，并分析爆炸泄漏鍋爐部件和爆炸事件的發(fā)生規(guī)律，避免發(fā)生類似事故。其次，檢查人員要定期檢查并記錄受熱面部件的使用情況，根據(jù)使用壽命與使用情況制定針對性的防范對策。再次，制定詳細的防磨防爆臺賬，完整記錄大修的檢查過程和結果，如缺陷位置、處理方法和整體檢查等。通過分析鍋爐的運行方式和整體結構，總結鍋爐容易出現(xiàn)問題的部位，以此開展檢查工作。最后，創(chuàng)建詳細的超高溫臺賬，及時發(fā)現(xiàn)“四管”溫度異常情況，向運行人員反饋，保證調整的有效性。在檢修前，要求全面統(tǒng)計超溫情況，并判斷檢修工作中需要注意的重點部位[4]。

2.2 加強工作人員的培訓

鍋爐內部件的使用壽命不同，不同運營環(huán)境也會對鍋爐壽命造成影響。因此，首先要制訂科學的檢驗計劃，優(yōu)化檢驗方法，從而細化檢驗內容。其次，單位要定期對耐磨防爆人員開展專業(yè)培訓，增強工作人員的工作能力，保證他們能夠有效分析“四管”缺陷的產生原因，合理使用新工藝、新技術和新材料，提高鍋爐“四管”的防護等級。再次，要增強相關操作人員的操作參數(shù)調節(jié)能力，有效控制管壁溫度。尤其是超臨界鍋爐，溫度控制和水垢之間具有密切關系。最后，合理使用維修皮帶，提高工作人員的維修水平，并開展耐磨防爆檢查。要根據(jù)機組運行的實際情況對機修小組開展系統(tǒng)培訓，學習典型事例，全面分析鍋爐“四管”的泄漏問題，提高防磨防爆人員的技術水平。在維修工作前，工作人員要開展安全技術交底，充分掌握維修技術，執(zhí)行檢驗程序，詳細記錄檢驗數(shù)據(jù)，嚴格根據(jù)質量驗收程序進行驗收[5]。

2.3 重視管材質量

提高管材質量能夠避免出現(xiàn)鍋爐“四管”泄漏等問題。在鍋爐設備生產加工過程中，生產廠家要使用先進的加工技術，加強鍋爐設備的質量監(jiān)督工作，促使相應技術規(guī)范有效落實到鍋爐設備生產中。在換管前，工作人員要進行鍋爐生產管材的光譜分析，避免使用錯誤的管道導致出現(xiàn)泄漏問題。另外，提高焊接質量也能夠避免鍋爐“四管”出現(xiàn)泄漏等問題。在焊接過程中，受熱面焊口射線檢測尤為重要。為了防止鍋爐“四管”因焊口質量問題出現(xiàn)泄漏事故，要求控制射線檢測合格率為100%。

2.4 合理布置管材結構

在鍋爐設備生產過程中，受熱面檢查是十分重要的環(huán)節(jié)。對于管材中膨脹受阻的部件，工作人員要及時處理。需要解決的主要問題包括管卡、管壁和護板等，以便在固定裝置使用過程中可以構成整體聯(lián)動的狀態(tài)[6]。針對存在膨脹問題的管材部位，設置防磨護鐵能夠避免出現(xiàn)泄漏等問題。管材結構的設置，如圖3 所示。

圖3 管材結構的設置

2.5 加強鍋爐的運行管理

分析我國火力發(fā)電技術的實際情況可知，在鍋爐運行過程中存在“四管”氧化等問題。因此，應加強鍋爐的運行管理，避免出現(xiàn)氧化超標現(xiàn)象。其中，強化防爆檢查工作是火電廠加強鍋爐運行管理的主要對策。在水冷壁管防爆檢查過程中，要求工作人員重視燃燒器管、吹灰器管和水冷壁管結焦等問題。為了避免出現(xiàn)“四管”泄漏等問題，檢查人員要重視大包內水冷壁管出口聯(lián)箱處的角焊縫，還應分析燃燒區(qū)域經常發(fā)生磨損的原因，根據(jù)超音速電弧噴涂工藝控制磨損[7]。

2.6 做好事故調查

由于鍋爐管道內壁變薄或者管道破裂的現(xiàn)象不可避免，在出現(xiàn)安全事故后要全面調查事故發(fā)生的原因，從而吸取經驗教訓，避免出現(xiàn)類似事故。首先，企業(yè)要購買合適的檢測儀器檢查鍋爐與問題管道。鍋爐為大型設備，大部分部位無法進行人力檢測，要根據(jù)測厚設備或者儀器開展檢查。其次，企業(yè)要培養(yǎng)專業(yè)人才優(yōu)化設備運行與生產技術，學習行業(yè)內的前沿技術，提高企業(yè)競爭力。對于已經發(fā)生的事故，要通過主要原因、影響因素創(chuàng)建事故處理的完善對策，降低事故的發(fā)生概率，從而避免對企業(yè)經營造成影響。最后，企業(yè)要制定應急預案，如果鍋爐運行出現(xiàn)安全事故，員工能夠根據(jù)已有方法應對，避免事故加劇。

2.7 加強鍋爐的運行防護

企業(yè)要加強鍋爐各環(huán)節(jié)的防護工作，保證該項工作的條理性。首先，在鍋爐設計過程中全面分析鍋爐的用材方式和煤炭燃燒情況，要求設計的鍋爐具備防磨防爆能力，從而降低鍋爐的運行損耗，降低企業(yè)的生產成本。其次，在鍋爐安裝焊接時開展安全檢查和測試，保證零件滿足需求，避免管材厚度不均勻、表面裂紋。再次，在鍋爐運行過程中檢查鍋爐的運行狀態(tài)，降低運行損耗。若存在部分過熱的情況要及時處理，從而消除安全隱患。最后，在鍋爐輪換工作中要求安檢人員開展安全檢查工作，在不影響企業(yè)生產的同時保證鍋爐運行的安全性[8]。

3 結語

火電廠鍋爐“四管”防磨防爆工作尤為重要，對生產企業(yè)的經濟效益影響較大。火電廠管理人員應重視日常防護和檢查，如果發(fā)現(xiàn)違規(guī)情況要立刻停工處理。在出現(xiàn)事故后要全面分析，吸取經驗教訓，在今后工作中加強改進。在日常操作過程中，要加強各環(huán)節(jié)的管理防護工作，定期培訓員工，制定必要的獎懲機制，激發(fā)工作人員的積極性，從而保證鍋爐運行的穩(wěn)定性。