某电厂1号锅炉水冷壁泄漏事件原因分析

某电厂 1号锅炉水冷壁泄漏事件原因分析

王飞 马利斌

（新疆华电高昌热电有限公司 新疆 吐鲁番市 838000）

摘要：某新建电厂在投入生产4个月后，检查发现水冷壁处有异音，初步判断为水冷壁泄漏，停炉检查后确为水冷壁泄漏，通过本文陈述，结合本次泄漏事件分析水冷壁泄漏原因，并提出相应防范措施，为锅炉安全运行，提高锅炉运行周期，避免水冷壁泄漏事件再次发生提供保障。

关键词：锅炉、水冷壁、泄漏、过热、安全

一、设备概况

某新建电厂2×350MW超临界间接空冷燃煤热电联产机组，锅炉为哈尔滨锅炉股份有限公司生产的HG1113/25.4-YM3型锅炉，采用超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、紧身封闭布置、固态排渣、全钢构架、四角切圆燃烧方式、全钢架悬吊结构Π型锅炉。锅炉整个吹灰系统分锅炉本体受热面吹灰和空预器吹灰两部分。锅炉本体部分分为：52只墙式短吹布置在炉膛部分，48只伸缩式吹灰器、6台半伸缩式吹灰器,每台空预器烟气进、出口端均布置有2只吹灰器，吹灰系统的汽源取自屏过入口。

二、事件经过

4月29日，运行人员例行对锅炉本体巡检工作，走到锅炉C16、D4短吹器处，听到吹灰器与水冷壁连接处有异音，立即联系汇报机组单元长及值长，确认短吹器均在退出位置。立即派人至就地对吹灰器进行排查，怀疑有可能为吹灰器内漏，测量吹灰器进气阀前后温度均大于50℃，切断吹灰器汽源后，再次确认C16、D4吹灰器处水冷壁仍有异音，查看锅炉四管检测装置，发现四管装置异常报警，初步怀疑为水冷壁泄漏，经申请停炉检查后确定为C16、D4处水冷器泄漏。将C16、D4吹灰器周围水冷壁管切割拆除检查发现C16吹灰器处泄漏6根，吹损减薄15根（见图1），D4吹灰器处泄漏7根，吹损减薄26根（见图2）。

图1 C16吹灰器泄漏部位

图2 D4吹灰器泄漏部位

三、可能造成水冷壁泄漏原因分析如下：

3.1水冷壁长期过热，长期局部水冷壁超温，管壁氧化减薄泄漏或炉内燃烧工况局部加强导致水冷壁短时超温导致严重泄漏。

3.2未使用设计煤种，造成水冷壁结焦，以至于水冷壁传热恶化，造成水冷壁长期过热。

3.3锅炉燃烧调整不当，火焰中心偏斜，风粉混合物长期对某一侧水冷壁管排进行冲刷，或炉内燃烧组织不良，热量分布不均匀，造成局部水循环停滞。

3.4炉水水质长期不合格，导致水冷壁管内结垢，水冷壁或上、下联箱异物堵塞，引起局部水循环破坏而导致传热恶化，引起泄漏。

3.5锅炉安装工艺不合格，焊口质量不过关，安装管壁时焊接不良，导致泄漏或水冷壁管材选型不合适或管材内本身有缺陷未及时发现导致泄漏。

3.6锅炉启动时，给水量过低，锅炉水循环不良，造成局部水冷壁循环恶化，致使水冷壁不能及时得到冷却，以至于水冷壁管壁温度长期超过规定值运行。

3.7吹灰器安装角度不合适，吹坏水冷壁，长期吹灰磨损造成水冷壁泄漏。

3.8吹灰器检查不到位，吹灰器卡涩、故障不能及时发现，造成吹灰器长期冲刷水冷壁管排，造成水冷壁泄漏。

四、针对此次水冷壁泄漏事件原因分析结论如下：

通过检查、调取DCS记录显示，4月17日10时13分C16吹灰器发出启动信号，10时06分D4吹灰器发出启动信号，10:15分发出过载报警信号；4月27日22时13分C16复位退出，23时55分D4吹灰器复位退出，机组启动后C16、D4吹灰器一直处于投入状态持续39小时。

直接原因：C16、D4吹灰器在机组启动后一直处于投入状态，长时间吹损造成管壁减薄，最终水冷壁管失效泄漏，第一漏点泄漏介质吹扫周围水冷壁管，进而造成13根水冷壁泄漏、41根水冷壁管壁减薄超标。

间接原因：1号炉吹灰器冷态调试仅试投吹灰器是否正常投退，热态调试未进行对单台吹灰器鹅颈阀处汽源压力进行验证及调整，吹灰器正常投入时喷嘴与水冷壁间距、起吹角度等未检查，是水冷壁泄漏的不确定因素。

五、防范措施

针对此次水冷壁泄漏事件，制定以下防范措施，保证设备安全，建议采取以下措施：

5.1加强设备检查，运行人员在投吹灰器时安排一人就地检查吹灰器是否正常投入、退出，正常退出检查无问题后方可离开现场，检修设备负责人、班组长及各级管理人员每天对所有吹灰器设备状态检查一次，发现问题立即通知处理。

5.2加强缺陷管理，吹灰器卡涩、内漏缺陷按一类缺陷处理，检修人员接到通知后20分钟内到达现场，内漏缺陷判断无误后立即联系运行当值人员切断该吹灰器汽源；短吹灰器卡涩立即切断汽源，手动退出；长吹灰器卡涩先手动退出，再切断汽源，确保设备正常退出后安排检修处理。

5.3加强运行管理，运行当值人员每2小时巡回检查时，对各吹灰器设备状态进行检查，发现异常立即通知检修处理并登记缺陷。

5.5全面核查吹灰器，利用机组停机期间，对炉膛吹灰器全面检查消缺，冷态试投，检查是否存在卡涩、吹灰角度偏差等问题。

5.6将短吹灰器壳体拆除，方便人员检查吹灰器位置状态。

5.7联系厂家进行吹灰器冷、热态调试工作，核对每台吹灰器处汽源压力、投退时间、起吹角度等参数。

总结：通过对此次事件认真分析发现吹灰器系统存在多项问题，暴露出对吹灰器调试工作进行的不够彻底，短吹灰器全包围装置，造成运行人员无法检查到吹灰器进、退位；吹灰器调试时，未检验吹灰器的起吹角度，短吹灰器有可能长期吹扫水冷壁，造成水冷壁泄漏；运行人员和检修人员对吹灰器故障重视度不够，在机组检修期间，吹灰器一直处于过载报警期间，运行人员和检修人员均无人员对吹灰器报警原因彻查，致使吹灰器在设备检修期间一直处于进入状态。机组启动后，吹灰器一直处于进汽状态，连续39小时吹扫水冷壁，造成水冷壁泄漏。经过此次事件，得到了各部门人员的重视，制定多项措施防范此类事故的发生，截止到目前，我厂1号锅炉运行近7个月，未发生一起因吹灰器长期卡涩长时间无法退出事件，有效防止了吹灰器吹扫锅炉受热面管排，造成受热面泄漏事件，保证了机组的安全运行。

参考文献：

1.李德斌;某电厂2#炉水冷壁管子泄漏原因分析[J];锅炉制造;2017年02期

2.姚炜;屈国民;赵兴龙;超超临界锅炉水冷壁泄漏原因分析[J];湖南电力;2016年06期

3.李彦林;朱敏;聂常贵;王富岗;水冷壁管泄漏原因分析与防止对策[A];第三届全国现代设备管理及应用技术研讨会交流论文集[C];2004年

作者简介：

王 飞（1986-）男，工程师，本科，研究方向：热能与动力工程，从事运行生产管理工作。

马利斌（1993-）男，助理工程师，本科，研究方向：热能与动力工程，从事运行生产工作。