锅炉防磨防爆中存在的问题及对策研究

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【摘要】安全是电力行业生产的基本要求，而锅炉作为发电厂的重要设备之一，其“四管”爆漏问题是影响发电机组稳定运行的主要隐患之一。本文就锅炉防磨防爆中存在的问题进行了阐述，并研究了对应的解决措施。

【关键词】锅炉防磨防爆；四管爆漏；安全管理对策

1 引言

做好锅炉防磨防爆这样的常规工作，并不需要什么高深的理论支持，问题的关键在于企业管理思路以及制度制定措施，另外工作人员责任心和工作态度也很重要。锅炉防磨防爆工作涉及到锅炉、金属、冶炼、化工、焊接等专业，贯穿于发动机机组运行、管理、检修、监督等众多生产环节。只有重视操作规范和控制精确度，设备的更新换代，重视对出现问题的深入分析，着重抓好防治措施，做好防磨防爆工作，才能确保锅炉设备的健康运行，将锅炉的“四管“爆漏问题降低到最低水平。

2 锅炉日常运行中常见问题

2.1 应力集中

应力集中产生的主要原因是由于锅炉机组启动过程中，升温与升压速率不易控制等原因造成的。在锅炉下部的前后下联箱弯头处以及锅炉左右侧墙之间的结合处，在锅炉启动过程中会发生膨胀不畅现象造成应力集中，崩裂管子。另外，火力发电厂如果使用劣质煤种，锅炉会由于煤质的原因结焦严重，结焦到一定程度形成的大焦会下落到水箱内，溅起的温度相对较低的水洒到底部的水冷壁管壁上，也会造成该区域的管壁热应力集中。还有一种情况，当机组的负荷变化较大时，底部的水冷壁会产生热应力，当机组启停炉时，炉膛内如果升降温速度过快，也会使水冷壁产生热应力。当这三种热应力综合作用时，该区域的应力值会达到巅峰，长期作用下就很有可能引发泄漏。

应对措施：每次对锅炉进行检修时，对锅炉下部的前后下联箱弯头以及左右侧墙之间结合处进行仔细的排查，排查工作主要包括：检查水冷壁四周由于膨胀不畅，容易崩裂的部位。另外还要做好日常膨胀系数记录工作，仔细检查并记录每次锅炉启停中的水冷壁的膨胀系数，判断是否正常。

2.2 烟温偏差

烟温偏差引起的锅炉爆漏一般发生在四角切圆的燃烧锅炉，我国火电厂锅炉大多数采用四角切圆布置的直流燃烧方式。此类锅炉的炉膛内由于燃烧形成的旋转上升烟气流到达炉膛出口后，烟气流从旋转运动转变为直线运动，当烟气到达折焰角时，仍然存在相当大的残余旋转气流，使得气流在水平方向上的速度分量沿宽度方向分布不一致。这与引风机的抽力作用叠加，从而产生烟速偏差，烟速偏差是造成锅炉水平烟道受热面左右侧热偏差过大甚至超温爆管的主要原因。切向燃烧的锅炉由于炉膛出口气流存在残余旋转，水平烟道相应存在烟气偏差，对逆时针旋转的锅炉，炉右侧的烟气流速要高于炉左侧，尤其在水平烟道的底部，偏差会更加明显。使处于烟道中的对流受热面中的工质温升具有右高左低的特性，部分锅炉由于各段受热面汽水升温偏差相叠加，造成末节过热器或末级再热器出口侧气温偏差过大。当烟气进入水平烟道后，烟气流将沿着原来的旋转圆周切线方向进入水平烟道，因此而产生烟气流的运动会偏向于烟道一侧，使得水平烟道的左右侧烟温产生偏差，这类现象对于再热器管尤为明显。这是因为过热蒸汽与再热蒸汽对温差的热敏感性有所不同，对于过热蒸汽，平均每吸收1千卡热量，温度大概要升高0.78℃，而对于再热蒸汽，平均每吸收1千卡热量，温度大概要升高1.78℃。通过比较二者可以发现，同样吸收了1千卡的热量，再热蒸汽要比过热蒸汽温度多提高了2.3倍。因此，当吸热量发生变化时，再热蒸汽温度的变化幅度以及对热偏差的敏感性都要远比过热蒸汽强得多，考虑到再热蒸汽的对流放热系数又要比过热蒸汽来的低，所以说对于再热器受热面，再热蒸汽更容易提升金属壁温度，这会增加锅炉发生爆管问题的频率。

炉膛出口扭转残余是造成热偏差的重要因素，随着炉膛出口扭转残余的增加，炉膛出口烟温偏差增大，因此燃烧器的结构及布置方式，假想切圆直径的大小等均对热偏差造成影响。随着机组容量增大，炉膛断面和烟道宽度相应增大，炉膛出口残余旋转气流也将增加，热偏差的问题更加突出，对受热面的安全运行带来很大威胁。

应对措施：锅炉操作人员要精心组织燃烧，防止热负荷过度集中、燃烧中心偏离、烟温偏差等问题出现，合理利用消旋风，削弱炉膛出口的烟气旋转强度；采取有效防磨措施；也可以从通气管道的材质方面考虑，提高管子的抗高温性能。

2.3 吹灰器吹损

通过对历次锅炉爆漏事故的实际观察发现，吹灰器对受热面的吹损也是事故发生的主因之一。吹灰器运行过程中，会发生内漏、叶片不旋转、吹灰时带水、蒸汽压力过高、喷嘴进入炉膛的距离不足、吹灰器枪杆与受热面的不垂直等六种不良现象。

应对措施：操作人员每次对锅炉进行检修后，应对吹灰器进行投运前的预调试，主要有如下几个方面：调整喷嘴进入炉膛的距离；吹灰器的枪杆与受热面保持垂直；调整好喷嘴的喷射角度与旋转角度等；在设备运行过程中，应加强对吹灰器的实时检查和维护，当遇到吹灰器在炉内或烟道内被卡住时，应及时退出并切断汽源。另外，还需加强吹灰器的疏水调阀检修维护，确保其吹灰时能够正常的进行疏水，调整吹灰器的各项压力值至规定范围。

2.4 机械磨损

机械磨损是设备投入使用后必须严格关注和把控的问题。对于电力企业的锅炉设备，由于通气管卡和支吊架的松动，导致锅炉定位块的脱落，使得锅炉在运行过程中会和管子相互摩擦刮蹭，时间久了以后管子上面就会出现硬性磨损，此类情况一旦发生，便会成为管子尤其是再热器管子发生爆漏的一个隐患。

应对措施：缩短锅炉检修周期，重点加强锅炉停备易损位置的排查，检修时对管理支吊架及管卡等部位的检查。

2.5 飞灰冲刷

飞灰冲刷情况主要出现在对流受热面，大量的高温烟气携带的灰粉颗粒在烟道的尾部中造成严重的冲刷痕迹，容易受损的部位主要有低温过热器和省煤器。

应对措施：在对锅炉防磨防爆检查中，重点加强低温过热器和省煤器的检查，在烟气走廊的部位，可以加装防磨罩或者采用其他防磨措施。

2.6 焊接质量不高

锅炉安装过程的施工质量问题也是锅炉出现爆漏现象的一个主因。由于电力企业的锅炉设备处于高温高压环境，所以在锅炉安装过程，对锅炉的焊接标准要求很高，如果施工焊接质量达不到要求，工程质检的不到位的话，以后在该部位就会存在爆管的隐患。

应对措施：加强施工质量检测，注重对焊工的业务培训，提升焊接的质量标准，严格按照焊接工艺要求进行施工，焊后接口的控伤处理要仔细，确保不留下事故隐患。

3 锅炉防磨防爆对策研究

3.1 强化管理、细化责任

电力企业必须高度重视锅炉防磨防爆管理工作，建立一个健全检修体系，确保防磨防爆体系真正有效地运转。公司需要设立防磨防爆领导小组，汲取多年的防磨防爆排查检修经验，利用一切停炉的机会，对管道的各个受热面进行不间断的检查，只要炉子不重新启动，检查就不能停止。

3.2 加强设备管理

电力企业必须加强锅炉设备的管理治理力度，重视设备的更新和改造。例如更换高等级材质的管道，就可以有效的抑制由于超温引起的爆管现象；对锅炉结构中膨胀不畅地方进行改造，疏通应力积聚，可以有效控制由于应力拉伤引起的爆管现象；对于易受磨损的部位定期进行防磨处理，也可以有效减少磨损爆管的次数。

3.3 加强化学监督

化学腐蚀引起的锅炉爆漏现象是人们容易忽视的一个方面，为了防止受热面管材由于腐蚀或是结垢超标引起爆漏。在锅炉的大小检修中，工作人员必须按照相关规定进行割管仔细检查，查看管道内壁内各受热面结垢腐蚀的情况，并做好记录，为锅炉受热面检修和更新提供依据。另外，在锅炉的运行过程中还要定期监测蒸汽、液体的成分，确保腐蚀性物质不超标。

4 结束语

锅炉防磨防爆工作是电力企业各项工作中的一个重要环节，要想把这项保障工作做好，我们首先需要认识到这项工作问题的根源。从根本出发，准确把握锅炉设备的现状，寻求解决问题的有效措施，并总结检修经验，制定规章制度，加强设备维修管理，不断探索技术创新，把锅炉防磨防爆工作做到最好。

参考文献：

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