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[摘 要]在火力发电安全生产过程中，锅炉设备的安全运行起着决定性的作用。而火电厂锅炉四管爆漏是长期困扰火电厂安全生产与可靠运行的一大难题，会直接引发的安全事故与运行事故，因此加强火电厂锅炉“四管爆漏”的防范工作是极其重要的。
[关键词]火电厂 锅炉四管 泄漏原因 预防对策
中图分类号：P959 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0030-01
前言
火电厂锅炉“四管爆漏”是指锅炉水冷壁、过热器管、再热器管和省煤器管的高温腐蚀和磨损，在发电机组的非计划停运统计中，锅炉四管泄漏占30%以上，造成了火电厂锅炉的非计划停运现象发生。不仅影响电厂的经济性，多次的启停对锅炉的寿命影响巨大，所以锅炉“四管”安全运行与否是整个火力发电安全生产的重中之重。
1 火电厂锅炉四管泄漏成因分析
1.1 灰飞磨损
随着燃煤资源的开发和利用，对火力发电厂的影响也越来越大，原煤中的灰分也难于控制，长期使用的原煤应用基灰分也在25%左右。而这种原煤的高灰分会致使在原煤燃烧后飞灰浓度的增加，长期影响使受热面集存了大量的积灰，对锅炉的受热面造成严重的磨损。如不及时的对在过热器、再热器和水冷壁部位的积灰进行清理，会导致该部位管子传热效果降低。磨制煤粉部件的损耗还会增加煤粉中铁或者其他的金属颗粒，并随着飞灰进入尾部烟道加剧对尾部烟道设备的磨损[1]。
1.2 机械损伤
机械损伤主要是人为造成的，主要指在安装或检修过程中由于人为的原因使金属表面受伤、强度降低或出现应力集中不能承受了介质的压力而产生的爆管。检修中经常锯割管道或对部分管道修复，不小心时容易伤到其他管子而没有及时发现，或者在焊接、气割其他管子时误碰到邻近管道没有及时发现或处理。焊接管子没有严格按照焊接工艺进行或热处理没有达到预定的目标也可列为机械损伤。
1.3 安装质量
在安装过程中受现场位置的限制，会存在许多不能及时发现和消除的缺陷，影响到承压部件的寿命。如果不按照具体的安全流程安装，把安装一台锅炉的工期由原设计安装要求的时间进行缩短，从而导致安装单位短期内投入了大量的人力物力。而这样会致使在安装过程中管道并不是按照具体规定工艺给每一个焊口都留有相应的足够的位置，对于不好焊接的管排位置，金属监督不能及时发现进行改进，致使设备在投入生产之后产生质量问题就会明显地暴露出来[2]。
1.4 腐蚀性损坏
腐蚀性损坏包括腐蚀性热疲劳和低温腐蚀。钢材外部接触高温部分的材质组织结构会随着时间的推移发生变化，慢慢导致金属结构的变化，其强度和蠕变应力有所降低或升高，遇到外力作用后容易发生裂纹或爆开。尾部烟道长期存在二次燃烧也会产生高温腐蚀。低温腐蚀主要发生在尾部烟道内由于烟气温度降低后在个别地方会出现烟气中的酸性气体出现结露形成酸性液体腐蚀管材。防止腐蚀在高温区域主要是减少火焰的贴壁燃烧和局部烧偏后长期处在高温状态下。防止低温腐蚀主要是控制好排煙温度，尽可能的使排烟温度高于烟气的露点。
1.5 锅炉运行工况的影响
锅炉运行工况的影响也是不可忽视的，运行工况的影响不仅涉及到受热面的外部条件，还会对管道造成一定的的内部影响。首先就是烟气流速问题。烟气流速同锅炉的炉膛负压、风比配合、部件分配等因素有关，在保证水平烟道过量空气系数的前提下，我们要尽可能的控制烟气流速。其次是指要调整好介质的温度，防止受热面温度过高后结焦，致使热腐蚀磨损加剧。
1.6 超温运行的影响
过热超温爆管是由于管子在超温的情况下力学性能下降。管子在压力的作用下发生塑性变形，以至爆破。要注重使用管子的材质的问题，应采用高规格耐热性能强的管子，受热面管道的厚度由强度计算确定，因此管材的选用会决定管壁的工作温度，若选用低规格的，其超温现象更难以控制[3]。
2. 火电厂锅炉四管泄漏预防措施
提高焊接水平，减小焊接缺陷，强化焊接检查。完善防磨、防腐措施，采用新技术、新方法来增加设备的使用寿命。完善管子上的防磨盖板，以加强防磨作用；水冷壁管燃烧区域内，特别是焊口位置，高温腐蚀严重，取消已往的渗铝等防腐蚀技术，同时也解决了焊口位置容易发生高温腐蚀的问题。在锅炉冷炉启动时，及时对炉底加热投入。严防吹灰器故障卡涩，一旦故障，立即关闭进汽阀门，及时手动退出，以免吹薄受热功当量面，保证吹灰器疏水畅通，严防蒸汽带水，定期检查校验吹灰器枪杆的垂直度，严防弯曲造成吹扫半径改变吹伤受热面，将部分蒸汽吹灰器该为磁声波吹灰器降低了蒸汽吹伤管材的机率，提高吹灰效果。
加强对于锅炉四管的检查，如防靡瓦、管箍严防进成烟汽走廊。全面利用大修、技改工程、单项工程等机会对老化的磨损大的设备进行大面积的更换。对高加及时维护保修，使其尽可能全部投运，并做好各高加旁路系统的安全措施。严格检查喷燃器安装角度、切圆是否符合实际情况，必要时根据实际空气动力更换原设计倾角、切圆，严防一、三次风气流冲刷水冷壁管。运行中加强燃烧调整，组织合理的燃烧工况和恰当的火焰中心，以减少高温腐蚀，减少烟气温度偏差和流量偏差。
3. 火电厂锅炉四管泄漏防范具体对策
3.1 加强员工素质建设
要制定严格考核制度，做到责权分明，还要有相应的奖惩制度，杜绝一切由人为因素造成的安全事故发生。运行人员要具有高度的责任心，及时缓解受热面的恶化程度；检修人员要提高责任心，及早发现缺陷，及时处理缺陷。要不局限于经济的奖惩，更要有一套衡量检查的标准，如检查的部位、检查的范围、各级人员的职责等。
3.2 加强预见性管理
要加强对设备运行时管理工作的监督，严禁锅炉超负荷运行，加强对管壁温度的监督，认真按规程进行升、降负荷，从而减少管壁超温。加强对人、炉、煤快速分析预报工作，安装飞灰测炭在线系统，利于炉运人员及时调整一、二次风，运行人员要认真对燃烧进行调整，最大程度减少烟气对炉管的热腐蚀，保证安全运行。
3.3 加强检修监督
针对设备的磨损情况制定磨损计划，首先要利用设备大修机会对锅炉的受热面进行切实的整治，要及时更换已经磨损、胀粗或是热腐蚀超标严重的管子，并用防腐涂料对一些重点防磨区域进行涂刷，从而增强其防磨性能。制订大修质量监督管理办法，建立与健全三级质量监督网络，严格执行厂部、车间、班组三级验收制度，实行质量一票否决制，凡是不符合质量标准和工艺要求的项目一律不予验收。必须返工在达到质量标准和工艺要求后才能通过验收。加强质量监督检查，设立多个H、W质量监督检查点。
3.4 加强金属监督
金属监督工作的目的是要及时发现和消除设备的金属缺陷，防止金属部件失效。因此要继续对设备事故及时分析处理；掌握受监部件的组织变化情况寿命损耗情况。在大修、小修、停炉检修中，按常规检查项目对锅炉“四管”进行检查，检查的主要方法是目测与手摸。发现有磨损的管子作好记录，并进行相应的处理。对人工不能确定磨损量的管子，进行测厚检验。对所有新增高压管的焊口，进行探伤检查，加强对焊口的监督工作[4]。
3.5 加强焊接管理
安装焊接缺陷是威胁主设备安全运行的最大隐患。因此，要吸取教训，把焊接管理放在首位，一方面重点抓好焊工培训与上岗前的对口练习工作。另一方面要要严格焊接检验制度，切实加强焊工自检，技术人员专检及探伤人员探伤的工序制度。
参考资料
[1] 刘志蜂.火电厂锅炉四管泄露成因及其预防和改造对策[J].浙江电力科技，2010（8）.
[2] 曾立东.浅谈火电厂锅炉四管泄露成因及其预防对策[J].电力科技，2011（2）.
[3] 陈春华.火电厂锅炉四管泄露成因及其预防和改造技术设计[J].设计周刊，2011（5）.
[4] 李青.火电厂锅炉四管泄露成因的探讨[J].电力发展周刊，2009（10）.
[关键词]火电厂 锅炉四管 泄漏原因 预防对策
中图分类号：P959 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0030-01
前言
火电厂锅炉“四管爆漏”是指锅炉水冷壁、过热器管、再热器管和省煤器管的高温腐蚀和磨损，在发电机组的非计划停运统计中，锅炉四管泄漏占30%以上，造成了火电厂锅炉的非计划停运现象发生。不仅影响电厂的经济性，多次的启停对锅炉的寿命影响巨大，所以锅炉“四管”安全运行与否是整个火力发电安全生产的重中之重。
1 火电厂锅炉四管泄漏成因分析
1.1 灰飞磨损
随着燃煤资源的开发和利用，对火力发电厂的影响也越来越大，原煤中的灰分也难于控制，长期使用的原煤应用基灰分也在25%左右。而这种原煤的高灰分会致使在原煤燃烧后飞灰浓度的增加，长期影响使受热面集存了大量的积灰，对锅炉的受热面造成严重的磨损。如不及时的对在过热器、再热器和水冷壁部位的积灰进行清理，会导致该部位管子传热效果降低。磨制煤粉部件的损耗还会增加煤粉中铁或者其他的金属颗粒，并随着飞灰进入尾部烟道加剧对尾部烟道设备的磨损[1]。
1.2 机械损伤
机械损伤主要是人为造成的，主要指在安装或检修过程中由于人为的原因使金属表面受伤、强度降低或出现应力集中不能承受了介质的压力而产生的爆管。检修中经常锯割管道或对部分管道修复，不小心时容易伤到其他管子而没有及时发现，或者在焊接、气割其他管子时误碰到邻近管道没有及时发现或处理。焊接管子没有严格按照焊接工艺进行或热处理没有达到预定的目标也可列为机械损伤。
1.3 安装质量
在安装过程中受现场位置的限制，会存在许多不能及时发现和消除的缺陷，影响到承压部件的寿命。如果不按照具体的安全流程安装，把安装一台锅炉的工期由原设计安装要求的时间进行缩短，从而导致安装单位短期内投入了大量的人力物力。而这样会致使在安装过程中管道并不是按照具体规定工艺给每一个焊口都留有相应的足够的位置，对于不好焊接的管排位置，金属监督不能及时发现进行改进，致使设备在投入生产之后产生质量问题就会明显地暴露出来[2]。
1.4 腐蚀性损坏
腐蚀性损坏包括腐蚀性热疲劳和低温腐蚀。钢材外部接触高温部分的材质组织结构会随着时间的推移发生变化，慢慢导致金属结构的变化，其强度和蠕变应力有所降低或升高，遇到外力作用后容易发生裂纹或爆开。尾部烟道长期存在二次燃烧也会产生高温腐蚀。低温腐蚀主要发生在尾部烟道内由于烟气温度降低后在个别地方会出现烟气中的酸性气体出现结露形成酸性液体腐蚀管材。防止腐蚀在高温区域主要是减少火焰的贴壁燃烧和局部烧偏后长期处在高温状态下。防止低温腐蚀主要是控制好排煙温度，尽可能的使排烟温度高于烟气的露点。
1.5 锅炉运行工况的影响
锅炉运行工况的影响也是不可忽视的，运行工况的影响不仅涉及到受热面的外部条件，还会对管道造成一定的的内部影响。首先就是烟气流速问题。烟气流速同锅炉的炉膛负压、风比配合、部件分配等因素有关，在保证水平烟道过量空气系数的前提下，我们要尽可能的控制烟气流速。其次是指要调整好介质的温度，防止受热面温度过高后结焦，致使热腐蚀磨损加剧。
1.6 超温运行的影响
过热超温爆管是由于管子在超温的情况下力学性能下降。管子在压力的作用下发生塑性变形，以至爆破。要注重使用管子的材质的问题，应采用高规格耐热性能强的管子，受热面管道的厚度由强度计算确定，因此管材的选用会决定管壁的工作温度，若选用低规格的，其超温现象更难以控制[3]。
2. 火电厂锅炉四管泄漏预防措施
提高焊接水平，减小焊接缺陷，强化焊接检查。完善防磨、防腐措施，采用新技术、新方法来增加设备的使用寿命。完善管子上的防磨盖板，以加强防磨作用；水冷壁管燃烧区域内，特别是焊口位置，高温腐蚀严重，取消已往的渗铝等防腐蚀技术，同时也解决了焊口位置容易发生高温腐蚀的问题。在锅炉冷炉启动时，及时对炉底加热投入。严防吹灰器故障卡涩，一旦故障，立即关闭进汽阀门，及时手动退出，以免吹薄受热功当量面，保证吹灰器疏水畅通，严防蒸汽带水，定期检查校验吹灰器枪杆的垂直度，严防弯曲造成吹扫半径改变吹伤受热面，将部分蒸汽吹灰器该为磁声波吹灰器降低了蒸汽吹伤管材的机率，提高吹灰效果。
加强对于锅炉四管的检查，如防靡瓦、管箍严防进成烟汽走廊。全面利用大修、技改工程、单项工程等机会对老化的磨损大的设备进行大面积的更换。对高加及时维护保修，使其尽可能全部投运，并做好各高加旁路系统的安全措施。严格检查喷燃器安装角度、切圆是否符合实际情况，必要时根据实际空气动力更换原设计倾角、切圆，严防一、三次风气流冲刷水冷壁管。运行中加强燃烧调整，组织合理的燃烧工况和恰当的火焰中心，以减少高温腐蚀，减少烟气温度偏差和流量偏差。
3. 火电厂锅炉四管泄漏防范具体对策
3.1 加强员工素质建设
要制定严格考核制度，做到责权分明，还要有相应的奖惩制度，杜绝一切由人为因素造成的安全事故发生。运行人员要具有高度的责任心，及时缓解受热面的恶化程度；检修人员要提高责任心，及早发现缺陷，及时处理缺陷。要不局限于经济的奖惩，更要有一套衡量检查的标准，如检查的部位、检查的范围、各级人员的职责等。
3.2 加强预见性管理
要加强对设备运行时管理工作的监督，严禁锅炉超负荷运行，加强对管壁温度的监督，认真按规程进行升、降负荷，从而减少管壁超温。加强对人、炉、煤快速分析预报工作，安装飞灰测炭在线系统，利于炉运人员及时调整一、二次风，运行人员要认真对燃烧进行调整，最大程度减少烟气对炉管的热腐蚀，保证安全运行。
3.3 加强检修监督
针对设备的磨损情况制定磨损计划，首先要利用设备大修机会对锅炉的受热面进行切实的整治，要及时更换已经磨损、胀粗或是热腐蚀超标严重的管子，并用防腐涂料对一些重点防磨区域进行涂刷，从而增强其防磨性能。制订大修质量监督管理办法，建立与健全三级质量监督网络，严格执行厂部、车间、班组三级验收制度，实行质量一票否决制，凡是不符合质量标准和工艺要求的项目一律不予验收。必须返工在达到质量标准和工艺要求后才能通过验收。加强质量监督检查，设立多个H、W质量监督检查点。
3.4 加强金属监督
金属监督工作的目的是要及时发现和消除设备的金属缺陷，防止金属部件失效。因此要继续对设备事故及时分析处理；掌握受监部件的组织变化情况寿命损耗情况。在大修、小修、停炉检修中，按常规检查项目对锅炉“四管”进行检查，检查的主要方法是目测与手摸。发现有磨损的管子作好记录，并进行相应的处理。对人工不能确定磨损量的管子，进行测厚检验。对所有新增高压管的焊口，进行探伤检查，加强对焊口的监督工作[4]。
3.5 加强焊接管理
安装焊接缺陷是威胁主设备安全运行的最大隐患。因此，要吸取教训，把焊接管理放在首位，一方面重点抓好焊工培训与上岗前的对口练习工作。另一方面要要严格焊接检验制度，切实加强焊工自检，技术人员专检及探伤人员探伤的工序制度。
参考资料
[1] 刘志蜂.火电厂锅炉四管泄露成因及其预防和改造对策[J].浙江电力科技，2010（8）.
[2] 曾立东.浅谈火电厂锅炉四管泄露成因及其预防对策[J].电力科技，2011（2）.
[3] 陈春华.火电厂锅炉四管泄露成因及其预防和改造技术设计[J].设计周刊，2011（5）.
[4] 李青.火电厂锅炉四管泄露成因的探讨[J].电力发展周刊，2009（10）.