在火力發(fā)電廠中,鍋爐“四管”(過熱器、再熱器、水冷壁、省煤器)的爆破泄漏事故是導(dǎo)致非計(jì)劃停機(jī)的關(guān)鍵問題,盡管鍋爐設(shè)備已采取諸多預(yù)防措施,但因舊機(jī)組服役時(shí)間增長(zhǎng)和新機(jī)組參數(shù)提高,這類事故仍在上升。鑒于此,鍋爐“四管”的防磨防爆工作,作為保障發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和電網(wǎng)安全的重要手段,愈發(fā)受到重視。該工作涉及鍋爐、金屬、化學(xué)、熱工、焊接等多專業(yè),是一個(gè)綜合、系統(tǒng)的工程,因此,將其視為火力發(fā)電企業(yè)技術(shù)工作的重中之重。
鍋爐“四管”爆管原因
鍋爐“四管”爆管原因主要有以下四類:
1.超溫過熱:短期超溫過熱是管壁溫度超材料下臨界溫度,強(qiáng)度下降后在內(nèi)壓作用下脹粗爆管,特征為管徑脹粗、管壁減薄呈刀刃狀、爆口大且周圍硬度高;長(zhǎng)期超溫過熱是管壁溫度長(zhǎng)期超設(shè)計(jì)溫度,力學(xué)性能惡化后脆裂,特征為管徑無明顯變化、爆口小呈顆粒狀且周圍有氧化皮。
2.磨損:磨損爆管特征為管壁減薄呈刀刃狀、表面平滑、金相不變、管徑無變化。主要分為吹灰器蒸汽吹損(如內(nèi)漏、不旋轉(zhuǎn)等)、機(jī)械磨損(管卡松動(dòng)等造成金屬間粘著磨損)及煙氣飛灰磨損(對(duì)流受熱面尤其是尾部煙道中灰粉顆粒沖刷)。
3.腐蝕:腐蝕爆管比例低但突發(fā)性強(qiáng),特征為管壁點(diǎn)狀或坑狀腐蝕、貝殼狀裂紋、金相不變、爆口寬鈍。依據(jù)機(jī)理分為水側(cè)腐蝕(包括氧腐蝕、垢下腐蝕、氫損傷等)和煙氣側(cè)腐蝕(包括低溫和高溫硫腐蝕)。
4.熱疲勞:熱疲勞是鍋爐管受交變應(yīng)力作用而發(fā)生的疲勞損壞,特征為環(huán)形裂紋、龜狀裂紋、裂紋短粗且充滿腐蝕產(chǎn)物。造成熱疲勞的原因有爐膛水吹灰導(dǎo)致管壁溫度急劇變化、超溫使管材疲勞強(qiáng)度下降、頻繁啟停和變負(fù)荷運(yùn)行等。

解決方案
“四管”防磨防爆經(jīng)驗(yàn)對(duì)策
1.建立“四管”防磨防爆例會(huì)制度:每月定期召開小組工作會(huì)議,通報(bào)檢查、維護(hù)、檢測(cè)等情況,分析異常,對(duì)入爐煤質(zhì)、汽溫、爐水水質(zhì)等情況進(jìn)行通報(bào),公布獎(jiǎng)懲并統(tǒng)籌安排下階段工作。及時(shí)召開專題技術(shù)會(huì)議,進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),分析問題、制定措施和規(guī)劃,加強(qiáng)案例學(xué)習(xí),提高技術(shù)水平。
2.逢停必檢、分區(qū)域落實(shí)責(zé)任:在“人”的方面,通過專項(xiàng)培訓(xùn)使檢查人員掌握防檢方法和經(jīng)驗(yàn)。在“機(jī)”的方面,為檢查人員配備必要工具。在“環(huán)境”的方面,用高壓水沖洗受熱面避免檢查死角。在“制度及管理”方面,小組成員全員參與檢查,劃分責(zé)任區(qū),安排2~3次交換互查,最后群體普查,發(fā)揮多視角優(yōu)勢(shì)。檢查出的缺陷以任務(wù)書形式安排處理,形成閉環(huán)管理。
3.建立健全“四管”技術(shù)臺(tái)賬:完善設(shè)備監(jiān)督和技術(shù)管理,總結(jié)爆漏規(guī)律,積累監(jiān)督和管理經(jīng)驗(yàn),把握重點(diǎn)防治部位,提出預(yù)防措施。
4.加強(qiáng)吹灰裝置維護(hù):保障吹灰器俯仰角度適宜,防止凝結(jié)水淋淌導(dǎo)致爐墻管子熱疲勞失效。根據(jù)入爐煤質(zhì)和鍋爐排煙溫度,積累吹灰器運(yùn)行數(shù)據(jù),確定最佳吹灰方案。
5.重視汽、水品質(zhì)、加強(qiáng)超溫考核:做好汽、水品質(zhì)監(jiān)督,重點(diǎn)防治凝汽器泄漏、精處理投入和溶氧問題。運(yùn)行人員規(guī)范操作,合理控制參數(shù),防止風(fēng)速過高、熱負(fù)荷過分集中、火焰偏斜、燃燒中心不合適、煙溫偏差過大等問題,避免結(jié)焦、高溫腐蝕和對(duì)流受熱面超溫等事件。
結(jié)語
(1)掌握鍋爐“四管”的爆漏原因和失效特征,有助于加強(qiáng)電廠金屬技術(shù)監(jiān)督。在防磨防爆檢查時(shí),可提前消除隱患,有效減少鍋爐“四管”的爆漏。
(2)防磨防爆技術(shù)管理是系統(tǒng)工程,需建立防磨防爆體制,重視運(yùn)行的規(guī)范操作和精確控制,推進(jìn)設(shè)備更新改造,細(xì)致開展防磨防爆檢查,以此提高鍋爐設(shè)備健康水平,降低“四管”泄漏率。
(3)隨著超(超)臨界機(jī)組運(yùn)行,新材料、結(jié)構(gòu)、工藝的應(yīng)用帶來新課題。防磨防爆技術(shù)管理要不斷更新檢查工藝與方案,杜絕死角,加強(qiáng)人員技術(shù)交流,以滿足日益提高的技術(shù)要求。