汪根胜 周天旺 徐超
国家电投集团江西电力工程有限公司，江西 南昌 330096
摘要：随着经济和各行各业的快速发展，锅炉作为火电厂中重要的组成部分，其安全稳定运行对火电厂而言至关重要。锅炉四管是指水冷壁、过热器、再热器、省煤器，由于运行过程中受到磨损、高温氧化腐蚀、超温运行、焊接质量缺陷等因素的影响，会导致四管发生泄漏现象，直接威胁到火电厂的安全运行。该文主要阐述了火电厂在日常生产中对锅炉四管防磨防爆的检查方法，提出相应的处理措施，然后有针对性地采取预防泄漏的措施，降低锅炉四管泄漏的概率，为火电厂的安全运行创造良好的条件。
关键词：火电厂；锅炉四管；防磨防爆；泄漏；检查
引言
锅炉受热面是传导热量的重要载体，不仅需要承受高温高压，还需要有一定的耐磨性和抗腐蚀性。锅炉四管作为受热面的主要组成部分，由于运行环境比较恶劣，长期处于高温高压的运行状况下，所以会发生四管泄漏现象，据有关文献报道，我国300MW以上机组锅炉“四管”爆管事故造成的停机抢修时间约占整个机组非计划停用时间的40%左右，占锅炉设备本身非计划停用时间的70%以上。另外，锅炉的突发性爆管事故对电厂大安全、稳发电的危害是十分严重的。高温腐蚀和冲蚀使管壁减薄，严重者会造成“四管”的泄露，大大增加了电厂的临时性检修和大修的工作量，给电厂造成很大的经济损失。紧急锅炉停炉抢修不仅打乱了电厂的正常发电秩序，减少了发电量，而且增加了工人的劳动强度和额外的检修费用，同时也干扰了整个地区电网系统的正常调度，所造成的社会效益损失更为巨大。为了提高火电厂运行的安全性，需要加强对锅炉四管的安全检查，通过故障原因分析，找到四管泄漏的原因，然后有针对性地制定预防泄漏的措施，保证火电厂锅炉运行的安全性。
1火电厂锅炉“四管”爆漏的原因
1.1磨损
在日常的运行中，锅炉很容易受到磨损，且锅炉管排受到磨损的种类不同，经常见到的有飞灰磨损和机械磨损这两种磨损。后竖井低温过热器及省煤器区域、四角烟气走廊位置、出列管、吹灰器、入孔门周围经常会出现飞灰磨损，锅炉管排在运行中，会和管夹产生磨损，这种磨损就是机械磨损，锅炉四管受到磨损，会出现泄漏的现象。省煤器与其他管排相比，省煤器管排较密集，就使得其烟气的流速得到提升。如果炉烟中灰粒比较多，或者在启动锅炉时，煤粉没有得到充分的燃烧，由于管排较密集和烟气的流速较高，就使得灰粒会随着炉烟流向移动到省煤器的尾部，这就会加剧省煤器的磨损程度。一般情况下，在低温过热器、低温再热器的局部很容易出现磨损的现象。
1.2长期承受高温
一般情况下，火电厂锅炉的温度较高，使锅炉受热面的温度过高，在这种温度下，管材内部组织就会出现变化，出现塑性形变的情况，管子就很容易出现因温度过高而爆裂，锅炉四周受到热压力就会出现变形，所以，温度过高会严重影响锅炉的安全性，锅炉四管长时间过热和短时间过热都不可以，因为管排长时间处于过高的温度环境里，制成管排的材料的临界温度比这种环境的温度低，就会使得管排出现粗胀和爆管。管排管壁受热时间过短时，管排内部的压力改变了制成管排材料的强度，就使得管排出现粗胀和爆管。锅炉管壁在这两种情况下的都会受到破坏，缺乏安全性。
1.3管排安装质量
降低管道机械性能的常见因素主要有管道焊接口内凹、没有焊接透等，对按照规范对锅炉管道进行检修、安装和焊接，因为这些过程都会影响锅炉管道的质量。在焊接管道的过程中，要把握好焊接的力度，这样就能够降低管道接头的机械性能。在管排的焊接口很容易出现管排爆破的情况，是因为管排焊接口这个位置比较薄弱，所以，在安装管道的过程中，要将焊接口进行重点处理，避免出现管排爆破的现象，此外，在火电厂安装时，经常会出现联箱内部有遗留物，如：焊丝、铁屑等，一旦发生堵管，会造成管子缺水，从而出现超温过热现象，最终导致爆管泄漏。
2火电厂锅炉四管防磨防爆检查重点及处理方法
2.1水冷壁的防磨防爆检查
水冷壁布置于锅炉的炉膛中，通过炉膛中的火焰加热管内的水或者蒸汽。如果燃煤中含硫成分较高，在高温作用下，硫化物就会附着在水冷壁管上，结焦的硫化物不仅会腐蚀管壁，还会降低水冷壁的传热性能。如果使用吹灰器吹扫水冷壁上的结焦物，也会对管壁产生吹损减薄，在管壁厚度达到极限值时就会发生爆管。所以在水冷壁中主要应该对冷灰斗、四角喷燃器、折焰角区域、上下联箱角焊缝、悬吊管和吹灰器等区域进行检查。在防磨检查中，使用测厚仪对吹灰器、四角燃烧器、二次风嘴等部位易出现被吹损的管子进行管壁测厚检查，对于超标缺陷管应该采用更换处理，吹损不严重的管子加装不锈钢防磨板的方法。检修后可在吹损比较严重的区域进行防磨热喷涂，调整燃烧器、各风门的运行参数和角度，做好防护措施。对于漏风部位，可使用高温耐火浇注料填补。对于有拉裂的部位，可进行打磨着色，检查裂纹深度宽度，超标换管处理。根据各个部位的实际情况采取相应的维修措施，并且做好预防处理。
2.2过热器的防磨防爆检查
对于过热器的检查可分为高温过热器、屏式过热器和低温过热器，而高温过热器和屏式过热器一般分布在炉膛上方，所以这2个部分的缺陷原因大致相同，可一同检查。在高温区域的高温过热器和屏式过热器主要是因为超温过热而产生的缺陷，在防磨检查中，首先检查管子是否有蠕胀现象，使用游标卡尺测量管外径，如果管径超标，要进行换管处理。通过X光射线或者在入口联箱开孔用内窥镜查看管内是否有氧化皮或者其他异物堆积，可以分析蠕胀原因。对于过热器区域的吹灰器防磨检查，可参照水冷壁吹灰器区域的检查和处理方式。对过热器管排进行磨损检查，当管壁磨损厚度超出规定值时要换管，并且做好固定措施。低温过热器主要分布在后竖井烟道部位，在烟气走廊、出列管排和弯头等位置会受到烟气灰粒的磨损以及吹灰器的吹损。在防磨检查中，如果管壁厚度磨损超标就要换管，如果磨损程度较轻，可采用加瓦防护处理，对于吹灰器造成的吹损部位可以采用加防磨瓦或者冷喷涂的方式。
3火电厂锅炉四管泄漏的预防措施
3.1定期检查、维修锅炉，提高人员综合素质
加强对锅炉四管的防磨防爆检查，可分为定期检查和不定期检查。锅炉的每个部件都有一定的运行寿命，但是运行环境不同对运行寿命产生的影响也不同。制定完善的检查计划，采用先进的检查方法，对于磨损、腐蚀等缺陷严重的部位要加大检查的频率，细化检查内容，做到防患于未然。提高管理人员和技术人员的综合技能水平，善于分析四管缺陷原因，并且能够利用新技术、新工艺、新材料，提高锅炉四管防磨水平。加强责任管理，建立责任管理体系，做好各项防范措施。
3.2优化锅炉燃烧调整，加强管材和焊接质量管理
锅炉四管出现磨损、腐蚀、高温等现象，有部分原因是因为锅炉燃烧过程中部分设备角度设计不合理或者燃烧工况不佳所导致的，所以应该对锅炉燃烧工况以及设备的角度进行优化调整。例如调整燃烧器喷口的角度，调整吹灰器的角度或者位置等，都能够改善烟气流量偏差等问题。加强锅炉燃烧调整力度，减少烟气温度偏差，减少高温腐蚀和超温现象。安装工艺不严谨也是导致四管泄漏的原因之一，所以在安装之前，应该对所有设备进行仔细认真的检查，重点检查设备管道是否存在裂纹、小孔、锈蚀以及焊缝间隙等问题，不合格产品一律不得投入使用。管材的焊接质量也是影响泄漏的原因之一，尤其是在焊缝处容易出现裂纹、气孔、为填满、焊瘤、夹杂等现象。所以应该加强安装焊接质量管理，严格按照工艺标准执行，确保四管的焊接质量。
结束语
锅炉“四管”防磨防爆是一项系统工程，它涉及检修、运行、化学、燃料采购、物资采购、金属监督等各个领域，它需要各个环节紧密相扣，任何一个环节出现问题都有可能导致非停的发生，因此，“风险预控，防治结合”是防磨防爆应该长期坚持的原则，所以，要对锅炉“四管”的防爆防磨工作进行严格的检查，将这项工作的质量进行提高。
参考文献：
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[3]王肖嵬,杨贺然.火电厂锅炉四管爆漏原因分析及防范措施研究[J].城市建设理论研究（电子版）,2015(24).
作者简介：汪根胜（1969-），男，江西婺源人，研究生，高级工程师，主要从事电站服务技术管理。周天旺（1962-）：男，江西贵溪人，研究生，教授级高级工程师，主要从事电站服务技术管理。徐超（1986-），男，江西贵溪人，本科，工程师，主要从事电站服务技术管理。