防止鍋爐四管爆破之我見
二值一班賀德平
最近我廠幾台機組先後出現鍋爐受熱面發生洩漏事故，對我廠的經濟執行和全年發電任務帶來了一些不穩定因素，結合我廠實際情況，我個人簡單談談我的看法。
在電站鍋爐執行中，鍋爐四管（省煤器，水冷壁，過熱器，再熱器）的洩漏，爆破約佔到各類事故總數的30%，有的機組甚至高達50%-70%的比例，由此可見認真做好防止鍋爐受熱面的洩漏和爆破工作，對減少機組非計畫停運次數和提高裝置健康水平將是十分關鍵的，引起鍋爐受熱面洩漏，爆破的原因及應該採取的預防措施主要有以下幾個方面:
(1) 應力集中
(2) 超溫爆管
(3) 吹灰器吹損
(4) 機械磨損
(5) 飛灰沖刷
(6) 焊工的焊接質量
1.產生應力集中主要是由於鍋爐結構及機組啟動中公升溫公升壓速率控制不好等原因造成的。在鍋爐下部前後拱及左右側牆之間的結合部分在鍋爐啟停過程中會發生膨脹不暢造成應力集中，拉裂管子。
另外由於煤質原因使鍋爐結焦嚴重，大焦下落使渣斗內的溫度相對較低的水，被濺到底部水冷壁管壁上，造成該區域管壁熱應力集中；機組負荷變化，爐膛熱負荷變化速度大，使底部水冷壁產生熱應力；機組啟停爐時，爐膛內公升降溫速度過快，使水冷壁產生熱應力。三種熱應力的綜合作用，使該區域的應力達到峰值，長期作用在此應力下就極易引發洩漏。
2.對於我廠這種四角切向燃燒鍋爐，特別是再熱器發生爆管的例項非常多，我廠也不例外，根據以往的統計和最近幾次爆管事例來看，大都是再熱器發生爆管。我想這跟四角切向燃燒這種燃燒方式有密切關係。
四角切向燃燒的鍋爐很容易在爐膛出口發生煙氣溫度偏差，其原因是在爐膛內形成的旋轉上公升煙氣流在到達爐膛出口進入水平煙道時，煙氣流將由旋轉運動變為直線運動，此時氣流將以原旋轉圓周的切線方向進入水平煙道內，這就使煙氣流偏向於煙道的某一側，形成了水平煙道左右側的煙溫偏差，從而導致左右側的屏再和末再的巨大吸熱偏差。對於象我廠這種切向燃燒鍋爐來說煙氣流往往偏向水平煙道右側，使右側的煙氣量和煙氣溫度均高於左側，導致右側傳熱強度高，傳熱溫差大、使右側受熱面的吸熱量增強，造成右側汽溫和管子金屬壁溫高於左側，並最終導致右側末再頻繁超溫爆管。
另外，一次蒸汽與二次蒸汽對溫差熱敏感性不同。一次蒸汽平均每吸收1 kcal/kg熱量，溫度公升高為0.78℃，再熱蒸汽平均每吸收1 kcal/kg熱量，溫度公升高1.78℃。
一、二次蒸汽二者相比，同樣吸熱1 kcal/kg熱量，再熱蒸汽溫度變化要比過熱蒸汽高2.3倍，因此當吸熱量發生變化時，二次蒸汽溫度的變化幅度遠比一次汽大得多，二次汽對熱偏差的敏感性亦比一次汽強得多，加上二次汽的對流放熱係數較一次汽低，使再熱器受熱面金屬壁溫更高，更易產生超溫爆管問題。控制迴圈鍋爐由於調溫需要，不得不將再熱器布置於爐膛出口處，亦就是把對熱偏差最敏感的再熱器設定在煙溫偏差最大的爐膛出口處，這是造成鍋爐左右側再熱汽溫巨大偏差從而導致再熱器超溫爆管的主要原因之一。
3. 吹灰器吹損主要有：吹灰器內漏、 吹灰器不旋轉、 吹灰器吹灰時帶水、 吹灰器吹灰蒸汽壓力過高等幾個方面的原因。
由於吹灰器的原因造成受熱面洩漏在我廠也出現過。我個人認為採用蒸汽吹灰這種方式已經較落後了，蒸汽吹灰器結構複雜，容易出故障，維護起來麻煩，而且採用蒸汽吹灰一台鍋爐往往需要一百多個吹灰器，操作起來時間長，對爐膛內的燃燒影響較大，是一種技術比較落後的吹灰方式，現在已經出現了如用聲波、等離子等形式的吹灰器，效果好，操作簡單，維護量小。目前我們要做的是加強對蒸汽吹灰器的維護和保證吹灰器的正確、有效地執行。
4. 機械磨損
由於管卡、支吊架鬆動，定位塊脫落，在執行過程中與管子相互摩擦刮蹭，天長日久就會出現管子的磨損，這是管子尤其是再熱器管子發生爆破的乙個隱患。
5. 飛灰沖刷
飛灰沖刷主要出現的尾部受熱面，煙氣攜帶的灰份顆粒在尾部煙道中造成的沖刷最為嚴重，吹損部位主要是低溫過熱器、省煤器、低溫過熱器入口聯箱、下部過熱器環形聯箱等。這類事故在我廠還比較少見。
6. 焊工的焊接質量
在「四管」缺陷處理過程中，可能由於焊工的焊接標準不高，使焊接質量達不到規定要求，焊後的質量檢測不到位等形成以後在該部位發生爆管的隱患。
針對我廠實際情況和最近機組執行實際，這幾次鍋爐受熱面發生爆管的因素應該歸納為：
1.我廠煤質變化比較大，頻繁燒印尼煤，這種煤易結焦，造成受熱面髒汙，管壁超溫爆管。
2.前一段時間深圳地區雨水較多，燃煤溼也容易造成受熱麵超溫。
3.吹灰器缺陷較多，發生內漏，執行中發生卡塞，退不到位的情況常有發生，有時得不到及時解決，吹灰器疏水不暢，吹灰帶水也是造成受熱面發生洩漏的原因。還有吹灰壓力整定調節不准等原因。
4.我廠高溫受熱面處的管材規格耐高溫能力不夠，管材型號偏老。
5.鍋爐水質監視和執**況不好。
6.執行調節中出現氧量偏高或缺氧的情況。
我個兒認為應該從以下幾個方面入手改善目前的這種情況：
1. 穩定好煤質，建議再建煤筒倉，便於雨天有乾燥的燃煤。
2. 提高吹灰器的檢修質量和處理吹灰器的效率，及要及時把有缺陷的吹灰器修好。
3. 組織人員把各台鍋爐吹灰器疏水系統徹底檢查一遍，確保吹灰器疏水暢通。該系統不會出現疏水疏不出去的情況。
4. 要求檢修確保吹灰系統的壓力調節閥和自動疏水閥動作正常，不會出現調整壓力太高或疏水閥打不開的情況。
5. 加強執行監視和調整，確保爐膛內燃燒良好，不會出現缺氧和過氧情況，受熱面的壁溫要控制好，不能出現受熱面壁溫長時間超溫運**況。
6. 加強對鍋爐水質的監視，化**行人員應和集控室人員配合好，不要出現只讓開定排、連排，而不及時通知關的情況和開多少給出模糊資料的情況。
7. 鍋爐大小修時對高溫受熱麵換更好的鋼材。
8. 吹灰系統中吹灰疏水溫度的測量點應該放在鍋爐零公尺處。
9. 提高鍋爐裝置檢修質量，確保受熱面的緊韌體不會鬆動。大小修時保證裝置安裝正確，受熱面的布置不會出現煙氣走廊的情況。
保證鍋爐四管不頻繁爆管，需要大家共同努力，相互配合才能完成，靠個人或單個部門很難真正有效保證。這只是我個人的意見和想法，本人水平有限，不對之處望指出。
2007-7-20
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