锅炉“四管泄露”故障类型分析及预防措施

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1、锅炉“四管泄露”故障类型分析及预防措施崔礼（中电投新疆能源有限公司乌苏热电分公司，新疆乌苏市，833000）摘要：通过对锅炉“四管”泄露原因进行总结归类，分析了产生泄露的主要机理，对电厂锅炉防磨防爆工作中注意的事项进行了阐述，并提出了有效的控制措施关键词：锅炉、"四管"泄漏、原因分析、控制措施。一、概述随着煤碳市场的紧张,电站锅炉燃用煤质越来越差,烟气中飞灰含量越来越大,对受热面的磨损激剧上升,锅炉"四管"防磨防爆工作就显得尤为重要。一直以来，锅炉"四管"爆漏事件占火力发电机组各类非计划停运原因之首,严重影响火力发电厂安全、经济运行。燃煤电站锅炉"四管"是指锅炉水冷壁、过热

2、器、再热器和省煤器，锅炉四管涵盖了锅炉的全部受热面，它们内部承受着工质的压力和一些化学成分的作用，外部承受着高温、侵蚀和磨损的环境，在水与火之间进行调和，是能量传递集中的所在，所以很容易发生失效和泄漏问题。引起锅炉"四管"泄漏的原因较多，其中磨损、腐蚀、过热、拉裂是导致四管泄漏的主要原因。本文借鉴各电厂防磨防爆先进经验及我厂防磨防爆所做的工作，对锅炉"四管"爆漏原因进行分析并提出预防措施。二、“四管”泄露故障类型及原因分析1.磨损磨损又分为飞灰磨损和机械磨损两类。1．1飞灰磨损。飞灰磨损的机理是携带有灰粒和未完全燃烧燃料颗料的高速烟气通过受热面时，粒子对受热面的每次撞击都会

3、梳离掉极微量的金属，从而逐渐使受热面管壁变薄，烟速越高灰粒对管壁的撞击力就越大；烟气携带的灰粒越多（飞灰浓度越大），撞击的次数就越多，其结果都将加速受热面的磨损。长时间受磨损而变薄的管壁，由于强度降低造成管子泄漏。受热面飞灰磨损泄漏、爆管有明显的宏观特征，管壁减薄，外表光滑。运行中发生严重泄漏时，可发现两侧烟温偏差，不及时停炉处理，往往会加大泄漏范围，并殃及其他受热面的安全。导致飞回磨损的主要原因为：（1）、煤质变化，灰分量超过设计值的高限。（2）、烟气短路，局部烟速过高。（3）、受热面积灰，烟气流通面积减少，使得单侧或局部烟气流速高（4）、炉墙存在漏风、漏灰点。（5）、燃

4、烧器开裂，煤粉冲刷附近管子。（6）、烟道内存在较大的转折点或流道面积突然缩小。飞灰磨损主要的部位：在省煤器边排管与炉墙之间、省煤器弯头与炉墙之间、再热器与两侧墙之间存在一个烟气走廊。这个区域由于烟气流动阻力小，局部烟速可增大到平均烟速的两倍，甚至更大，造成这些地方管子磨损严重。位于烟气走廊的省煤器、再热器的弯头，过热器下弯头及管卡附近的边排管和穿墙管部位是飞灰磨损较为严重的部位，特别在省煤器区，烟气温度已较低，灰粒变硬，磨损更为突出。喷燃器、吹灰器和SOFA风喷嘴附近水冷壁等处也是煤粉磨损较为严重的部位。1．2机械磨损。由于管组结构设计不当或结构失效，导致管排或与构件之间，

5、因炉内烟气的扰动，相互摩擦碰撞而发生损伤失效。在安装、运行和检修过程中，如果受热而管子未固定牢或管卡受热变形，管排也会发生振动并与管卡发生碰撞磨损，也要造成机械磨损而漏泄。机械磨损的主要原因为：（1）管排间或管子之间的固定块失效或安装、设计不合理。（2）吹灰器卡涩，蒸汽长期吹扫，管子表面损伤。（3）受热面之间热态膨胀后相互接触碰撞。（4）燃烧器与附件管子之间距离太近，长期振动或调整角度时摩擦碰撞形成损伤。（5）介质管道缩口、扩口区域或转弯较大的区域，介质长期冲刷减薄。预防磨损的方法主要是减小烟气走廊，均匀气流，受热面管子迎风面加装护铁或涂耐磨涂料等。2.腐蚀腐蚀又可分为烟气

6、侧腐蚀和蒸汽（水）侧腐蚀，也叫管外的腐蚀和水品质不合格引起的管内化学腐蚀。2.1、烟气侧腐蚀。烟气侧腐蚀又可分为高温腐蚀和低温腐蚀。（1）管外烟气对管壁的高温腐蚀，主要是灰中的碱金属在高温下升华，与烟气中的SO3生成复合硫酸盐，在550-710℃范围内呈液态凝结在管壁上，破坏管壁表面的氧化膜，即发生高温腐蚀。导致受热面高温腐蚀的主要原因是炉内燃烧不良和烟气动力场不合理，控制局部烟温，保证管壁不超温，防止低熔点腐蚀性化合物贴附在金属表面上，使烟气流程合理，尽量减少热偏差是减轻高温腐蚀的重要措施。水冷壁上如果产生结渣，在周围处于一定温度和还原性气体条件下，会产生较为严重的水冷壁

7、管外腐蚀。水冷壁的高温腐蚀和还原性气体的存在有着密切的关系，CO浓度大的地方腐蚀就大。管壁温度对腐蚀的影响也很大，在300～500℃范围内，管壁外表面温度每升高50℃，腐蚀程度则增加一倍。水冷壁高温腐蚀部位多在热负荷较高、管壁温度较高的区域，如燃烧器附近。过热器、再热器区还原性气体比炉内低，腐蚀速度一般比水冷壁小。但是大容量锅炉的过热器、再热器的壁温较高，尤其是左右两侧烟温相差较大时，腐蚀现象也相当严重。在腐蚀温度范围内，除选用耐腐蚀的合金钢和奥氏体钢外，应控制炉膛出口烟温的升高和烟温偏差等因素，以免引起局部过高的