寧夏青銅峽市大壩發電廠（751607） 方建文
2023年2月6日
[摘要] 主要以大壩電廠四台鍋爐近幾年來發生的幾起典型的爆管洩露事例，介紹了大機組鍋爐受熱面管在防磨防爆的檢查過程中不可忽視的幾個問題，並就其原因進行了分析。
[關鍵詞] 受熱面管幾個問題磨損預防措施
1 概述
在火力發電機組強迫停機事故中，因鍋爐事故造成機組停運約佔40%，在鍋爐事故中，各類受熱面管造成的事故佔了70%。這表明，受熱面管的破壞是火力發電機組強迫停機事故的重要原因。做好鍋爐受熱面管防磨防爆檢查是減少鍋爐受熱面管子的破壞的保證。
同時也可以避免不必要的提前換管，對電廠鍋爐執行的安全性，經濟性有重大的實用價值。鍋爐受熱面管是電廠承受高溫，高壓的重要部件，應做好鍋爐受熱面管的原始質量，焊口質量，防磨防爆檢查。筆者根據近幾年來參加的鍋爐受熱面管防磨防爆檢查工作體會，總結了下列幾起典型事例，並提出了減少受熱面管子的破壞的幾項保證措施。
盡供有關管理工程技術人員參考和討論。
2 從幾起點型事例，來說明鍋爐受熱面管防磨防爆檢查過程中不可忽視的幾個問題
2.1焊縫引起的管子爆破洩露
1993.11.14，發現1#鍋爐一級過熱器嚴重洩漏，經停爐檢查為從爐南側向北側數第1根管圈之間的連線管爆破，該管子材質20g，規格為 φ51×8mm，累積執行為10016小時。
從檢查測量結果看，須更換附近管子5根。因高溫高壓蒸汽對沖造成南側包牆過熱器管爆破2根，沖刷減薄4根，該管子材質15crmo，規格為 φ42×6mm。根據分析，金相組織正常，巨集觀檢查發現有一破口在焊縫熔合線上，此處為破口起源點。
1998.7.18，1#鍋爐大修完畢後進行水壓試驗，結果發現高溫再熱器出口聯箱下部從南側向北側數第2排第4根管嚴重洩漏，該管子材質sa213-tp304，規格為 φ60×5mm，從檢查結果看，管子與膨脹套管點焊形成的弧坑洩露。
2.2由管子外表面發現的問題
#爐大修在檢查鍋爐受熱麵時，發現1#爐高溫再熱管大部分管子向火面外壁均有一層較厚的氧化層，外表呈灰白色，內裡呈鐵紅色，垢層厚度為2，0---4，0mm較堅硬，用工具可以剝落，內部呈藍黑色，垢層不明顯。經西安熱工研究院分析高溫再熱器管大部分出口管子向火面外壁均存在著組織效能劣化。主要原因是由於高溫再熱器管的工作條件惡劣，鍋爐在設計上選材餘量不足，鋼材等級偏低造成長期超溫過熱而引起管壁內外的高溫氧化腐蝕，使管材的組織嚴重球化，內外壁脫碳，機械效能降低。
2.3防磨護瓦設定不當，在管子上形成渦流將管子表面磨損
#鍋爐再熱器過渡段檢查；規格；ф60*5 ；材質；12cr1mo v 測量結果如表一所示；
表一；2#鍋爐再熱器過渡段檢查測厚記錄
從表一檢查的結果來看，磨損部位，正好在加護瓦的兩端頭；分析原因，防磨護瓦設定不當，加的護瓦兩端頭不夠長，沒有使護瓦與管子表面很好的接觸；使煙氣顆粒在護瓦兩端頭形成繞流，而灰粒側因慣性直接與管子表面相撞，鍋爐飛灰中常有堅硬而形狀不規則的大顆粒(大於50μm)，隨煙氣高速沖刷和撞擊受熱面管子表面。灰粒衝擊管壁時，可分解成切削力和撞擊力。高速灰粒撞擊管壁時，消耗動能，使金屬顯微粒克服分子間結合力而與母體分離產生磨損；切削力對管壁的切削是灰粒磨損管壁的主要因素。
當衝擊角為30°～50°時，由於切削力和撞擊力的雙重作用最大，因此磨損最嚴重，使管壁減薄。
2.4蒸汽吹灰器沒有按規定正確退出，在爐內停留時間過長
2023年12月14日.#3爐後側水冷壁折焰角下部拐點彎頭從南側向北側數第10根洩露，第8、9、11、12、13有不同程度的吹損，其中第12、13根彎頭各增加1個。彎頭上部直管段均為540mm左右，第8、9、10、11彎頭下部直管段為640mm左右，第12根彎頭下部直管段為726mm，第13根彎頭下部直管段為1420mm，第14根在#32吹灰器槍孔處吹薄管段。
原因是第#32吹灰器槍沒有按規定正確退出，在爐內停留時間過長,將管子吹損洩露。如圖1所示
圖1 .#3爐後側水冷壁折焰角下部拐點彎頭從南側向北側數第10根洩露
2.6管卡脫落,使管子之間相對磨損
2023年12月17日, #3爐水壓試驗二級過入口管組漏洩搶修情況；
更換二級過入口管組背火側橫向水平管排固定管，中間段l=1883mm，北側l=790mm 規格：φ51×8 ,材質：12cr1mov入口管組從南向北從後向前豎直管段更換。
第16排第2根l=580，第18排第2根l=552，,第22排第2根l=715，規格：φ51×8，材質：12cr1mov.
第2排彎頭因無管材鋼研102後進行補焊。恢復高過入口管卡第2、16、17、18、22共5排。恢復屏過從南向北第3屏背火側管卡。
原因分析：因二級過熱器管排在執行中有振動和擺動現象，使沿爐寬布置橫穿於管屏彎管處的受熱面管長期發生相對磨擦管壁減薄漏洩。如圖2所示
如圖2 #3爐二級過入口管組漏洩
2023年10月31日8時30分，在#1爐小修後水壓試驗公升壓前，檢查發現甲側冷渣鬥從爐膛上部向下漏水，經檢修人員從47m進入水平煙道初步檢查發現為屏式過熱器後屏從南向北第4屏漏洩。更換屏式過熱器後屏從南向北第4屏從後向前第1根彎頭（長度：570mm，規格：
φ51×7，材質：12cr1mov，熱彎自製）爐寬布置的管排固定管（長度：515mm，規格：
φ51×9，原安裝為15crmo管，用12cr1mov管代替）管屏從後向前第2根進行打磨補焊（規格：φ51×11，材質：sa—213t22）搶修工作於23時30分結束，11月1日0時30分#1爐點火。
原因分析：因屏式過熱器管排在執行中有振動和擺動現象，使沿爐寬布置橫穿於管屏彎管處的受熱面管長期發生相對磨擦管壁減薄漏洩。如圖3所示
圖3 屏式過熱器後屏從南向北第4屏漏洩
2.6管子表面有裂紋
#1爐一級過漏洩結果，事故經過：6月6日早上8：00左右#1爐四管報警儀第8、15點發出報警，9：
30左右，經鍋爐分場領導及本體班職工到現場檢查後認為是一級過漏洩（此漏洩處應為第19點），後經熱工人員檢修，第19點同時發出報警，下午17點左右，本體班職工再次上去檢查後認為有90%以上的把握為一級過漏洩，並匯報有關領導。機組與晚上21：00左右停爐檢修。
經工作人員的加班加點工作，搶修於6月9日22：點結束，後機組轉入消缺。6月7日晚23：
00經本體班職工檢查發現低溫過熱器由北向南第39排東側由上向下第3管組的第
一、第二管圈漏洩。原因分析：經分析認為第一管圈管子存在嚴重缺陷，經多年執行發生漏洩。第一管圈漏洩後將第二管圈刺傷，直到刺破。如圖4所示
圖4 第一管圈管子
2.7防護板脫落，使煙氣形成走廊
2023年10月25日，在#1爐再熱器煙氣擋板小修中檢查發現，標高39m隔牆過熱器下聯箱兩側封頭與側包牆密封防護板未焊脫落，因煙氣長期沖刷致使兩側包牆管向爐後均有8根管管壁厚減薄，其中北側包牆管從隔牆數向後第4根管壁厚為2.4mm，（原管規格：φ42×5）此項檢查發現，消除了#1爐裝置重大缺陷，為此廠部還給予了獎勵。
2.8煙氣飛灰磨損
根據受熱面實際執行結果看，當煙氣均勻地橫向沖刷管排時，第一排管子的磨損集中於與煙氣流動方向成30°～40°夾角的兩個對稱點上；對錯列布置的管束而言，以後各排管子的磨損集中在25°～30°夾角的對稱點上，而最大磨損發生在第二排管子上；對順列的管束而言，以後各排管子的磨損集中在60°的對稱點上，其最大磨損發生在第五排及以後各排的管子上。飛灰對受熱面的磨損實際過程非常複雜，但主要是由於切削力和撞擊力的作用，而又以前者為主。飛灰磨損的主要影響因素是：
飛灰濃度、灰粒的物理化學性質、煙氣流速以及受熱面的布置與結構特性，此外還與執行工況有關。
2.9鍋爐漏風
鍋爐負荷增加，煙氣流速也就增加，飛灰磨損就加快。煙道漏風增加，也將使煙氣流速增高而加快磨損，如果漏風係數增加10%。磨損速度將加快25%。
執行中燃燒不良，飛灰含碳量增加時，因焦碳粒硬度比灰粒硬度大而加快磨損。又如受熱面發生區域性結渣堵灰現象，將使煙氣偏向一側，而加快這一側受熱面的磨損。
3具體措施和防磨途徑
事實上受熱面的磨損是由設計、製造、安裝、檢修、執行及煤種等多方面因素造成的結果，以下提出防止受熱面磨損的一些比較可行的具體措施和途徑：
3.1為了防止受熱面管磨損，應正確設定防磨裝置；在向火面管子上扣180度半圓護瓦，或在有蒸汽吹灰器部位的背火側管子加護瓦。護瓦應緊帖管子外壁，護瓦長度應足夠長。
3.2避免形成區域性煙氣走廊，大多數爆管是由於區域性形成煙氣走廊所致。(區域性煙速成倍高於平均煙速)。
減少煙氣走廊的影響，對流受熱面管磨損主要是爐牆與管子周圍的一些間隙過大和安裝時橫向間距不均造成的。提高檢修質量，保證設計結構和尺寸在允許的偏差範圍內，避免形成煙氣走廊和阻塞，特別要保證防磨蓋板的安裝質量。
3.3 燃燒要相對穩定，應接近設計煤種，特別是改燒灰份多、水份大、熱值低、揮發份少的劣質煤時，往往燃燒不良，煙速和灰份增加較多，造成受熱面更大磨損。
3.4 控制煤粉細度(r90)在經濟範圍內，煤粉太粗，燃燒不完全，使飛灰中未燃燼顆粒增加而加重磨損。對易磨損，沖刷的受熱面管，採用防磨塗料，如在幾次大修，在四台爐部分受熱面管噴刷了防磨塗料。
3.5加強焊接接頭質量的檢查；按照《電力建設施工驗收技術規範（火力發電廠焊接篇）》dl5007-92ⅱ類焊接接頭的要求，進行二次驗收。
3.6 加強檢查，特別是有管卡子的地方，4 幾點體會
4.1 防止因爐管洩漏導致的惡性事故關鍵在於受熱面管的監督檢查。
4.2 受熱面管的安全對降低機組非計畫停機有重要的作用，應引起有關管理及技術部門的重視。
4.3 這一工作需要長時間的堅持，因此電廠的鍋爐檢修部門應與監督部門要有好的配合與支援。
鍋爐受熱面區域性噴塗防磨改造
王曉峰 丁建軍 陳強 第二熱電廠鍋爐車間 摘要 鍋爐是火力電廠的三大裝置之一，在整個電廠的經濟穩定執行中有著決定性的作用，如果事故頻發將直接影響到電廠的經濟效益，我廠現有3臺35t h沸騰爐和一台75t h迴圈硫化床鍋爐。造成我們停爐和壓火的主要原因是 鍋爐四管的洩漏，而避免洩漏的關鍵就是作好四管的...
鍋爐防磨防爆檢查安全技術措施
華電新鄉發電 批准 審定 審核 編寫 華電新鄉發電 一 鍋爐防磨防爆檢查小組組織機構 組長 張磊 副組長 劉繼明周榮志嚴瑞鋒 組員 沙英軍王志福王曉明趙洪波韓江信 宮磊高巨集宇黃傳亮焦毅劉強王廣喜毛義水 二 技術措施 一 受熱面檢查的技術措施執行人 1 對鍋爐各部受熱面進行清灰 清焦。2 工作組成員...
鍋爐防磨防爆檢查作業指導書
華電百年電力裝置檢修檔案包 三期鍋爐防磨防爆檢查 作業指導書 2006 3 17發布2006 3 25實施 華能大連電廠檢修部發布 為確保2006年 1鍋爐中修質量，進一步規範鍋爐的防磨防爆檢查管理，按我廠 質量手冊 裝置檢修控制程式 檢修監理控制程式 的規定，特制定本檔案。本檔案由廠檢修部提出並歸...