锅炉受热面管泄漏分析及预防

锅炉受热面管泄漏分析及预防

殷小双

中国大唐集团科学技术研究院有限公司华北电力试验研究院北京市100000

摘要：锅炉运行事故中，锅炉受热面管泄漏占有相当比例，常造成停炉事故，事故抢修难度大，由于事故部位不同而抢修时间不同，给锅炉安全、经济运行造成障碍。同时，锅炉受热面管泄漏已成为影响机组可靠性的主要因素，因此，如何减少受热面管的泄漏，已成为提高机组可靠性的关键。本文阐述了锅炉受热面泄漏原因，并分析了锅炉受热面管泄漏预防措施。

关键词：锅炉受热面管；泄漏原因；预防措施

锅炉是工业发展过程中不可缺少的设备，作为发电厂中三大主机设备之一，锅炉的安全稳定运行直接影响着电厂的安全生产和经济效益。而受热面管是锅炉的重要组成部分，其稳定运行是锅炉顺利运行、生产保障的有效前提。目前，大型电站锅炉受热面管泄漏事故已成为威胁锅炉稳定运行的主要矛盾，因此，分析受热面管发生泄漏的根本原因尤为重要。

一、锅炉受热面泄漏原因

1、设计因素。首先，对大型电站锅炉的设计，往往存在理论与实际的脱离，如设计的炉膛结构不能适应煤种变化的运行特点，导致过热器的超温爆管。其次，设计经验的不足，关键系数选用不恰当，如受热面系数选用不当，造成炉膛出口烟温偏差过大；炉膛高宽比不合理，高度偏低引起超温。最后，结构设计及受热面布置不合理，如同屏各管的管径、长度的不同，进出口集箱引入、引出布置不当，两级过热器中间未设置混合集箱等，这些都是造成流量偏差、热偏差的影响因素，从而最终导致超温。

2、超温运行。存在超温运行对锅炉受热面管泄漏的影响是显而易见的。超温运行通常分为长期超温及短期超温，而较为常见的长期超温运行主要是指管壁温度处于设计温度以上而低于材料的下临界温度，在这一过程中超温幅度不大但时间较长，并且锅炉管子发生碳化物球化，同时蠕变加快，因此很容易在管子薄弱部位发生脆裂爆管。此外，与长期超温运行相对应的短期超温运行主要是指管壁温度超过材料的下临界温度，从而导致了材料强度下降并且在内压力作用下发生胀粗爆管，因此，在这一前提下进行锅炉受热面管泄漏预防就有着很高的必要性。

3、制造工艺水平有限。对锅炉质量和强度造成影响的一项重要因素就是当前制造工艺水平的限制。我国一些锅炉的制造工艺仍然存在较大的不足，这也是制造技术需要不断进行强化和提升的重要环节。如果锅炉自身的焊接质量较差，就会在很大程度上造成零件同工作标准要求不相符的情况。此外，制造工艺低下还体现在锅炉制造环节中对钢材选用的不正确上，这些问题的出现都将在很大程度上对锅炉的安全稳定运行产生影响和制约作用。

4、磨损与腐蚀。锅炉受热面经常会因为磨损与腐蚀而导致泄露，发生磨损的区域一般在烟气流速较大的受热面部位比较集中。在电站使用的燃煤灰分较高，但发热量较低的情况下，在烟气流动的过程中就会携带大量的灰粒，在高速流动的烟气带动下，就会对受热面管壁产生冲击和切削，管壁受到磨损变薄容易发生泄漏。同时，发生腐蚀也是由于燃煤中硫化物含量较高，在受热面布置不合理的区域积灰就会发生腐蚀，管壁脆弱产生泄漏。

二、锅炉受热面管泄漏预防措施

1、合理利用新技术。合理利用新技术是锅炉受热面管泄漏预防的核心内容之一。在合理利用新技术的过程中，工作人员应注重宏观检查和定点测厚，以及蠕胀测量等新测量技术的有效应用。此外，在合理利用新技术的过程中，工作人员应注重对内壁氧化皮检测技术和内窥镜清洁度检查技术，以及磁记忆应力检测技术及探伤技术等进行全面的了解和实践，从而能更好地保证机组安全性与稳定性，最终能在此基础上促进锅炉受热面管泄漏预防效率的持续提升。

2、对预防制度进行贯彻。在对受热面管的泄露预防中进行预防制度贯彻是这项工作的基本前提条件。在进行预防制度的落实环节中，对于我国很多电厂不具备严格规章制度的情况，相关管理单位和部门也需要对其进行有效打击，并且出台相应的政策对预防制度的贯彻进行完善。此外，在对预防制度进行贯彻和落实的环节中，如果存在质量控制和监督的不严谨，那么即使制定再好的制度也无法达到应有的工作效果。所以，在贯彻预防制度环节中，更需要从日常工作角度上出发，确保实现锅炉受热面管泄露预防工作质量和水平的全面提升。

3、整体过程预防系统。整个过程预防系统是最重要的，以预防锅炉受热面管泄露。在实施整个过程预防系统的过程中，员工应充分意识到检查过程基本上是质量控制和监控的过程。为预防锅炉受热面管的泄露，应进一步实施三层管理制度和加强控制系统。此外，在实施整个过程预防系统的过程中，电力公司应指定专职人员进行相互检查，并对之前未经过测试的错误进行适当的评估和审查，并奖励那些发现缺陷的人员。另外，在整个预防系统的实施过程中，电力企业应注意文件系统的安装和实施，最终促进预防锅炉面管泄漏的可靠性和准确性的不断提高。

4、加强锅炉运行的超温控制。锅炉在经过初期运行阶段后，泄漏爆管的主要原因是超温运行，因此控制超温是防治泄漏的重要工作。通过分析实际运行情况，并参照材料最高允许壁温，设定超温控制点。对机组启停应严格按照启停曲线操作，控制锅炉参数和过热器管壁温在允许范围内，并监视蒸汽参数、蒸发量及水位等指标，防止超温超压、满水、缺水事故发生。同时，还应加强燃烧调整，防止火焰偏斜，注意控制煤粉细度，合理用风，防止结焦，减少热偏差，防止尾部再燃烧，加强吹灰，防止受热面严重积灰等。

5、提高受热面设计水平。只有从源头上做好受热面泄露的防范措施，才能减少此类事故的发生机率。所以在锅炉受热面设计阶段，应不断优化结构设计，加强受热面结构在布置方面的合理性，尽量避免能产生烟气走廊的结构设计。为了优化受热面设计方案，应对以往的泄露案例进行详细的分析，然后制定出更加优化的方案，减少类似情况的发生。锅炉受热面设计方案应从更加全面的角度的考虑，结合煤种的变化、各项系数的变化等，最终制定出最佳的设计方案，从而为锅炉生产制造及后期的运行维护奠定良好的基础。

6、加强安装工艺质量监督。为了提高锅炉受热面运行效率，应做好安装工艺的质量监督。首先，认真检查安装材料，确保符合设计图纸的要求。其次，做好焊接工艺质量监督管理。在焊接的过程中，严格按照规范标准操作，尽量减少焊缝质量缺陷的发生，焊接完成后，应对焊缝进行无损探伤，符合质检规定后方可过关。在对安装工艺进行质量检测的过程中，发现质量缺陷应及时处理。安装受热面管排时，一定要确保管道排列均匀，避免烟气走廊现象的发生。加强安装工艺质量监督检查，能最大限度的减少后期受热面泄露的机率，提高锅炉运行的安全性。

7、降低磨损和腐蚀。磨损和腐蚀是电站锅炉受热面的常见病害，应多措并举减少磨损和腐蚀。首先，在源头上加强控制，做好电站燃煤的质量管理，尽量选用灰分及硫化物含量较少的燃煤，从而减少烟气中灰粒及硫化物含量，以减少对受热面的冲击。其次，提高受热面结构设计水平，减少因为烟气走廊而造成的烟气流速过快。同时掌控好送风参数，避免风速过大而加快烟气流速。最后，为了减少腐蚀，合理布置除尘器，减少灰尘堆积和受热面结焦。加强锅炉受热面检修维护，发现磨损及腐蚀及时处理，以避免泄露现象的发生。

三、结语

综上所述，火电厂锅炉受热面管泄漏是造成发电机组非计划停运的重要原因，会给企业造成巨大的损失。因此，如何有效降低锅炉受热面管泄漏的次数，提高锅炉受热面健康水平，成为每个火力发电企业最关注的问题之一。

参考文献：

[1]陈志波.锅炉受热面管泄漏预防措施[J].华电技术，2015（02）．

[2]郭跃鹏.锅炉受热面管泄漏分析及预防[J].研究与管理，2014（06）．

[3]李鹏.锅炉受热面管泄漏的措施[J].通用机械，2014（08）．