电厂锅炉“四管”受热面防爆防漏技术研究

电厂锅炉“四管”受热面防爆防漏技术研究

刘畅

河南省安阳市大唐安阳电力有限责任公司 邮编：455000

摘要：电厂锅炉是能源生产中的重要设备，“四管”是其重要组成部分，由于受热面长期承受高温高压的工作环境，存在着爆炸和泄漏的安全隐患。因此，研究电厂锅炉四管受热面的防爆防漏技术具有重要的理论和实际意义。本文旨在探索电厂锅炉四管受热面的防爆防漏技术，以提高电厂锅炉的安全性和可靠性，并减少生产事故的发生。

关键词：电厂锅炉；“四管”；受热面；防爆防漏技术

电厂锅炉在运行过程中，会在很大程度上受到燃料因素的影响，同时存在其他较多的危险因素，对于人员操作有着比较严格的标准要求，锅炉运行的安全性和稳定性是火力发电厂设备正常运行的有力保障。在实际运行过程中，锅炉常见的故障主要有过热器、省煤器、水冷壁和再热器等受热面“锅炉四管”爆管泄漏，若出现这种问题务必要停炉检查，对导致泄漏的原因进行了深入探究和分析，采取有效措施进行处理，给火力发电厂的生产效率提供有力保障。

1.火力发电厂锅炉四管受热面爆管泄漏原因分析

1.1磨损

受热面管磨损主要分为飞灰吹损和机械磨损两种磨损机理。燃料在燃烧过程中会产生大量烟气，其中夹杂大量灰粒，灰粒随着烟气冲刷受热面的管子，因为冲击作用导致受热面管子磨损，这种情况对于发热量小但含有灰分高的燃料来说更加明显。有些过热器、再热器管排和省煤器吊挂管之间相互交错穿行，由于管排之间间隙小会导致相互之间碰磨，时间长了会使管壁表面厚度减小，管材强度降低引发爆管泄漏。飞灰磨损主要发生在再热器、过热器和省煤器的吹灰器通道附近以及烟气流速较快的地方(如低温过热器的后包墙位置，受热面侧墙和管排之间)。

1.2腐蚀

受热面管的腐蚀分为高温腐蚀和低温腐蚀，不论高温腐蚀还是低温腐蚀，都与硫化物有关。过热器和水冷壁的高温腐蚀，主要会发生在高温过热器和高温再热器出口几排蛇形管。高温腐蚀指燃煤粉锅炉高温火焰及高温烟气区，受热面管外壁及其悬挂件外部产生的腐蚀，高温腐蚀是由于燃烧中的硫和燃料灰分中的碱金属以及矾所引起。低温腐蚀是发生在锅炉尾部受热面(省煤器、空预器)，因为尾部受热面区段的烟气和管壁温度较低，燃料中的硫与烟气中水蒸气形成硫酸，省煤器管由于壁温低于烟气露点，硫酸蒸汽附着在受热面管上，发生腐蚀所以称为低温腐蚀。低温腐蚀常发生在省煤器上，但空预器也有可能发生低温腐蚀。

1.3超温运行

火电厂的锅炉超温运行主要有两种方式:长期超温和短期超温。受热面管在运行过程中蒸汽温度超过额定值叫超温。引起锅炉受热面超温的因素很多，管壁内集盐结垢、运行调整不当、锅炉负荷热偏差、锅炉结焦和积灰等都有可能导致管壁超温。火力发电厂锅炉的超温运行主要是由于管内存在控制流量分配不均匀的现象而导致的，而且由于管内的局部热度和分配不均匀且较高，因此管内很容易产生一些异物，导致发生堵塞，这些原因都会使得火电厂的锅炉出现超温运行。

2. 电厂锅炉“四管”受热面防爆防漏技术

2.1磨损预防

火力发电厂锅炉为了防止飞灰磨损一般都会采取减小烟气流速，或提升炉管的抗磨性来达到控制效果。具体采用以下几方面的措施:第一，合理控制烟气的流速，特别是烟气走廊外的烟气流速，在进行安装之前需要合理控制炉管与墙之间的距离。第二，在一些烟气流速很快的地方，管的磨损较为严重，比如弯头处和靠后墙的几排管等多个地方，就属于磨损较为严重的位置，需要提前增加耐磨的装置，比如加装防磨瓦。第三，通过对省煤器管冷喷涂高温耐磨涂料有效提升其抗磨性。对于管排间的机械磨损，首先，可以增加管排间的间隙，合理地选取横向节距和纵向节距，炉管设计与布局要合理，从根本上消除管排间的碰磨;其次，可以增加防磨装置，比如低温过热器与省煤器吊挂管之间可以加装防磨瓦，以减少管排之间的直接接触。

2.2腐蚀预防

对于水冷壁、过热器等炉管发生的高温腐蚀，可以从以下几方面进行预防处理:①降低过热器和再热器的壁温，使其不超过580℃，还有采用低氧燃烧以减少五氧化二钒和三氧化硫的生成量，从而大大降低高温腐蚀的速率。②水冷壁和高温受热面做抗腐蚀喷涂处理，尽管做喷涂处理的一次性投资高，但对长期运行来说还是合算的。③运行中调整好燃烧状态，确定合适的煤粉细度，防止一次风冲刷壁面，使未燃烬煤粉在结焦面上停留;合理配风，防止喷燃器附近壁面出现还原性气体。对于省煤器、空预器发生的低温腐蚀从以下方面进行处理预防:①提高空预器管壁温度，使壁温高于烟气露点。如提高排烟温度，开热风再循环，加暖风器提高空预器入口温度。②用耐腐蚀的材料制造空预器，如采用玻璃管、搪瓷管或用陶瓷材料制作，防腐效果好，不降低锅炉效率，但成本高。③通过检测酸露点温度，可以准确知道一定工况下的酸露点，由此调整排烟温度，达到节能和延长锅炉寿命的最佳条件。

2.3超温控制措施

锅炉受热面管出现泄漏的主要原因是长期的高温运行导致的，所以说电厂管理人员应科学合理地控制锅炉的超温运行工作。在具体的控制过程中，可以采取以下的措施来进行完善:第一，根据火电厂锅炉的实际运行状况以及其制作材料，选择一个合适的温度来设定超温控制点。第二，根据锅炉厂家所提供的操作标准以及启动停止曲线来合理控制机组的开关。第三，对于锅炉的参数以及过热器管壁的温度控制要选取在合适的范围之内，各项数据都要进行监控管理。

2.4科学合理地使用新技术

科学合理地利用新技术能够有效的预防减少锅炉热量损失。在使用新技术的过程中，有关工作人员需要注意配合新的测量方法，比如定点厚度测量、蠕变测量和宏观检测等。不仅如此，在使用新技术的同时，工作人员需要对新技术有全方面理解，同时注重实践，如故障检测技术的应用、室内氧化和内窥镜清洁技术的应用等。使用新技术可以有效地给机组运行安全性和稳定性提供保障，从而最大限度地减小锅炉受热面管出现泄漏的概率。

2.5加强防磨防爆检查

成立专业防磨防爆检查小组，利用每次机组大小修机会对四管进行全面防磨防爆检查，积极扩大检查范围，每次检查全面做好台账记录，依据检查结果进行换管、防磨防腐喷涂或安装合适的防磨瓦，并积极研究探索更加有效的检查方法手段。在防磨防爆中需重点关注以下内容：穿墙管、悬吊管、管卡处管排，省煤器、低温过热器、水平烟道内过热器，以及再热器下部管段等，经常受飞灰、机械磨损部位；屏式过热器、再热器与汽水定位管、夹持管等存在相互接触和摩擦易产生机械局部磨损的部位，处在烟气流速和飞灰浓度高的部位；水冷壁燃烧器喷口、看火孔、人孔门、火焰电视孔区域的受热面等弯管（避让管）部位，穿墙管及易漏风产生冲刷磨损部位，冷灰斗、斜坡墙、炉膛四角等部位；水冷壁与烟、风道滑动面联结部位，更换过的管组和膜式受热面不规范鳍片，联箱管座焊口；易形成烟气走廊部分管排；膨胀不畅易拉裂的应力集中部位，承受荷重部件的承力焊口，变形严重的受热面管排；运行中经常有局部或大面积超温现象发生的过、再热器管组，高温过热器及再热器外三圈管管组迎火面；化学和金属监督要求抽样检查部位，易结垢和易腐蚀的受热面管排等；吹灰器及燃烧器附近管组；敷设的耐火浇注料。

结 语：

锅炉“四管”泄漏对燃煤机组来说是必然存在无法避免的，一般只能通过采取预防措施，最大限度地保护锅炉“四管”受热面的稳定运行。只有不断总结，不断完善防爆防漏技术，才能推动火电机组的技术管理水平，确保机组长期安全、稳定运行。

参考文献：

[1]赵云．火力发电厂锅炉受热面管泄漏原因分析［J］．技术与市场，2019，26(07):125－127．

[2]徐勃，赵海，高强．火力发电厂锅炉受热面管泄漏原因分析［J］．发电技术，2018，39(06):537－541．