火力发电厂锅炉“四管”防磨防爆研究

    王科

    摘要：文章对于影响锅炉运行的“四管泄漏”问题进行了研讨，介紹锅炉防磨防爆工作在预防“四管”泄漏中的作用，展开了锅炉“四管泄漏”的部位分析，讨论了火电锅炉“四管泄漏”的产生原因，提供了检修方案、总结了锅炉防磨防爆的工作方法，促使锅炉“四管”真正实现可控，再控。

    关键词：锅炉；“四管”泄漏；防磨防爆；让位弯拉裂

    1.火电锅炉“四管泄漏”的部位及原因

    在火电厂锅炉在工作的过程中，锅炉的过热区域、锅炉中烟气流动速度快的地方、排烟管道以及水冷壁是出现故障的主要区域。导致这些部位出现泄漏事故的原因在于：锅炉的过热区域承受的压力很大，如果无法释放，锅炉中的管壁就会损伤，进而导致泄漏问题的出现；烟气流动速度过快的区域由于烟气运动的热量无法释放，对锅炉内部形成压力，会导致泄漏故障；锅炉排烟管道容易受到的烟尘的影响，火电用煤在燃烧过程会形成腐蚀性气体，管道容易受到尾气的腐蚀，与铁元素形成复杂的金属盐，发生化学反应腐蚀管道，进而产生泄漏的情况；锅炉燃烧器的水冷壁由于内外壁温差过大，长期冷热反复，处于热胀冷缩的状态而出现泄漏。此外，锅炉出现异物，堵塞锅炉的受热、通风和交换系统，导致局部压力过大而导致泄漏问题的产生；锅炉燃料质量出现波动，选用低质量煤炭作为发电用煤，煤灰含量过高进而出现“四管泄漏”；导致“四管泄漏”的出现；火电锅炉长期超负荷运转，特别在用电高峰时锅炉机组更是超负荷运行，没有定期维护和检修，也可能出现“四管泄漏”问题；在进行火电厂锅炉设计的过程中，对其工作的环境以及面临的问题认识不足，是导致锅炉在工作中出现泄漏故障的重要原因。

    2.火电锅炉防磨防爆在预防“四管”泄漏中的作用

    2.1防磨防爆在锅炉设计中的应用

    防磨防爆在锅炉的设计和锅炉的选型时，锅炉的型式、燃烧器型式以及布置应该充分调研燃用相近的煤种同类型锅炉机组的运行情况，在进行锅炉的设计时，必须要充分考虑煤炭种类、水质、气压、地质以及电网等因素对锅炉的影响和设计需求，这些因素会对锅炉的防磨、防超温、防漏风、防腐蚀、防撕裂以及锅炉结焦等涉及锅炉的使用寿命和锅炉工作的实效问题进行仔细、深入研究和进行技术澄清，在进行锅炉设计的过程中，需要对锅炉的材料性能、锅炉结构、锅炉设计参数以及监控手段等方面进行综合考量，可以要求设计方以及供货方针对具体需求给出改进建议以及具体的措施，努力做到锅炉选用的材料合理、设计思想先进、技术到位。

    2.2锅炉制造、安装中防磨防爆工作的开展

    在锅炉设备的制作以及安装过程中防磨防爆工作主要起到的是监督的作用。其主要负责的工作内容有：对锅炉承压部件“四管”所使用的钢材质量证明文件进行检查，减少用错管材事件的发生；对“四管”的焊接质量报告以及水压试验检验报告进行检查；对锅炉组装的部件进行检查，其主要内容包括对尺寸的检查，对表面裂纹的检查，对机械损伤的检查等；对管子的壁厚均匀性的检查以及对合金钢管的检查可采用光谱复查的办法；对锅炉受热面受热面管以及密封焊接处的焊接咬边、割伤等地进行检查。

    2.3锅炉运行工作中防磨防爆的开展

    在发电厂锅炉使用的过程中，为了确保锅炉设备能正常工作，必须要定期对锅炉的状态进行检查，在检查的过程中，检查的重点应该放在锅炉容易出现泄漏事故的部位上。在检查中要对锅炉受热面以及水质进行检查，确保锅炉内部的水、汽合格；加强对锅炉运行中受热面壁管温度检查以及超温情况检查，明确导致锅炉超温的原因，并制定有针对性的解决措施；对受热面管超热温度的高低以及累计时间的长短的检查，可对锅炉内“四管”部位进行管材蠕胀，检查过热情况，并根据蠕胀值的大小以及金相组织的变化来进行锅炉寿命的评估。

    2.4锅炉检修中的防磨防爆工作

    防磨防爆在锅炉设备检修过程中的主要任务是对锅炉受热面进行检查。对锅炉设备检修工作的检查应该按序进行，并坚决实施，要认真落实每一个检查步骤，对于锅炉工作中容易出现泄漏故障的部位需要进行重点检查，防止由于锅炉泄露导致的非停事故。在检查中，尤其是对锅炉“四管”存在的严重缺陷应谨慎检查。对锅炉“四管”所用到的焊接材料，应该在出库前就做好认真的检查，保证符合国家的标准。因为锅炉“四管”出现泄漏的问题原因是多种多样的，并且防止泄漏的措施也是多种多样的，因此在检查过程中应具体问题具体分析。

    3.防磨防爆工作的开展方法

    3.1对火电厂锅炉四管泄漏的防止原则予以绝对遵循

    防磨防爆工作具有系统性和长期性，其主要的不同特点体现在管理思路、制度措施以及具体操作层面上，其中，人员对火电厂锅炉四管泄漏防止原则的遵循及其所持态度尤为重要。在企业内部，上级工作人员需要有针对性地对防磨防爆组织成员的考核提出具体可操作的建议与实施方案，将管理、监督、检查以及考核等各项工作落到实处，以保证本原则能够得到严格的遵循。

    3.2加强检查队伍的管理

    必须加强对检查队伍的管理工作，并且有维护稳定的检查队伍。在火电厂内部，其锅炉承压部件有着很广的范围，管道材质的种类也很多，专业涉及亦比较多，但是工作环境大都较为恶劣。分析高温高压管道泄漏的原因，腐蚀、磨损、应力、疲劳以及强度等均应包含在内，就现阶段所具备的水平来看，在线监测的实现难度十分大，在整个运行过程中，机组也不可能做到完全感知，在停机维修期间，由于受到维修时间的限制，也难以避免在维修过程中存在疏漏，由此可知，对于已经投入至运行过程中的机组来说，导致“四管”泄漏的因素始终没有得到完全的控制。要想有效杜绝“四管”泄漏现象，应充分把握每次停炉检修的机会，通过全面检查及时发现存在的各项问题并对其予以解决。

    3.3防磨防爆检查工作的开展能够对设备的健康水平产生直接的影响

    如果有一次漏查漏检现象发生，就会出现一次非停。由于锅炉内部的空间比较小，因此，在检查的过程中存在高空危险等问题，不少员工均认为这是电厂工作的苦差。这样一来，防磨防爆工作成功与否又在一定程度上取决于检察人员是否优秀及其在检查之时是否具有责任感。可以说，只有拥有专业知识、丰富经验和不怕吃苦的工作人员才能对出现故障的原因进行准确把握，并合理地处理问题，确保锅炉能够长久运行。

    3.4以数据为依据，对锅炉的受热面状态进行量化、细化基准分析

    对锅炉的受热面状态进行细化、量化精准分析，可以全面了解设备劣化程度，有效防止局部过热的情况出现，及时诊断设备症结所在，降低局部过热对锅炉造成的损伤。因此，需要定时对锅炉进行检修和优化，针对锅炉受热面超温、减温水量大进行综合分析，时刻掌控设备劣化倾向，调整锅炉燃烧，降低超温次数，控制超温工作，保证锅炉在其能够承受的温度范围内运行。

    3.5加强防磨防爆所涉及的各个专业管理工作

    由于锅炉在运行过程中容易受到气温、气压的影响，因此为了控制以上因素对锅炉造成破坏和损害，必须严格按照工艺标准对锅炉的运行进行管理，杜绝小问题不处理的粗放式工作作风，加强设备的检修与管理工作，遇到问题及时解决。在进行设备标准设计的时候应该对化学监督的规程严格化，确保锅炉的水质以及运行中的气体质量合格。锅炉热工人员在工作进行中应该保证受热面壁温测点数据的精准，其内容包括各项保护以及连锁、自动的合理性。蒸汽吹灰的工序也应该加强管理。关于金属监督则应该根据机组检修工作的开展，金属锅炉检验的必要项目，对锅炉的内部以及外部进行核查检验。燃煤配比加强，让锅炉内部煤质平稳。煤化验部门应该对煤质情况进行及时的检查与分析，详细了解其情况，检查人员应熟悉掌握燃料的热点，并采用相应的措施，预防事故的发生，确保机组运行经济安全。

    3.6对外技术交流与管理创新工作的加强

    提高技术管理工作能够从最根本上防止锅炉泄露和爆炸最佳方法，也是最主要的环节与保障，能够有效提高锅炉的安全运行水平。在对管理进行管理工作当中应该引进新材料和新材料，利用最新的科技成果，这样能够有效提升锅炉防磨防爆环节的工作效益提升规避风险的能力；选择密封以及管卡、定位、覆盖层材料应该谨慎，合理化防磨防爆系统，有效利用新工艺、并采取有效的监管措施。

    3.7建立三维可视化锅炉防磨防爆信息管理系统

    系统通過锅炉受热面离线和在线监测数据，对受热面管道进行全面的风险度评估，给出受监管道的蠕胀、减薄的趋势分析、失效概率分布；提供管道超温统计分析，对测温管道进行热力计算，分析炉内危险点的超温情况。提供锅炉受热面管道的1：1三维模型，实现模型与检修数据的关联，以三维可视化的直观方式指导锅炉现场检修工作，有效减少检修工作量和费用，提升机组的运行可靠性。

    3.8火电厂内部要建立科学的奖惩机制

    在对火电厂锅炉的管理中，需要进一步将锅炉的“四管”防磨防泄工作考核进行量化，并按照规定的时间对兑现奖励并对工作不利的人员进行处罚，这样对于“四管”防磨防泄工作能够起到重要的推动作用。

    4.结语

    通过分析可知，“四管泄漏”是在火电锅炉运行中经常出现的问题，而且影响巨大，并且其危害巨大，造成停机和安全事故，其后果不可估量。因此，要提高对“四管泄漏”的重视，加强管理，采用专业技术，重点把控，有效防治和降低四管泄漏发生概率，使火电锅炉安全、高效、节约化运行。