锅炉四管泄漏原因及处理方法的探讨

锅炉四管泄漏原因及处理方法的探讨

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摘要:锅炉四管爆漏占火力电厂非计划停运原因的三成以上,因处理四管泄漏所花费时间所占比例甚至更高,这也使得如何有效保证锅炉安全、可靠运行成了火力电厂的首要关注事项之一。同时,快速查明泄漏原因、快速处理泄漏缺陷、快速制定有效防范措施等也成了火力电厂处理缺陷的根本原则。了解锅炉四管出现的各种爆口特征,并能够将两者相互结合分析,才能有效地在较短时间内查明泄漏原因,制定有针对的处理方案,彻底根除爆漏隐患。

关键词:锅炉;四管泄漏;原因;处理方法

引言

锅炉本体范围内的主要承压管件为省煤器管、水冷壁管、过热器管、再热器管(以下简称“四管”)是燃煤火力发电厂中三大主机之一锅炉的重要设备之一,分别承担着加热给水、蒸发给水、加热蒸汽、加热做功蒸汽的重要任务。在正常运行中,如果锅炉“四管”发生泄漏,就只有采取强迫停运而进行抢修。其泄漏严重影响了火力发电厂的正常生产、运行,对发电公司以及电网危害极大,直接的经济损失为几十万及至上百万元。因跳闸进而停电造成用户的直接和间接损失就更大。“四管”泄漏严重威胁着火力发电有限公司机组的安全满发,“四管”泄露一直是火力发电厂燃煤机组的重大隐患。

1锅炉四管泄漏原因

1.1磨损引起锅炉受热面四管泄漏

(1)飞灰磨损和烟气冲刷。实验表明,在碳钢表面30°~50°冲击角的部位是磨损最严重的地方,甚至会在管壁的表面形成磨损棱角。在锅炉中,烟气走廊的存在是飞灰磨损和烟气冲刷引起受热面爆管的主要原因。飞灰磨损和烟气冲刷长时间的影响,造成受影响的管道部分外壁相较其他部分明显变薄,整个爆管的位置呈现长形的爆破形状。根据以上分析表明飞灰磨损和烟气冲刷会对受热面产生巨大的危害。

(2)吹灰器的使用是产生管壁磨损的原因之一。在外线以及管壁的金相上,吹灰磨损和飞灰磨损都较为相似,一般在吹灰器吹灰管排的地方,都是易发生磨损爆管,而且吹灰蒸汽主要是高温高压的主要蒸汽,如果受热面部位长期受到吹灰蒸汽的吹扫、冲刷以及伴随着飞灰颗粒,会产生极为严重的磨损。

(3)受热面管排处管卡经常因为过热引起变形或是因焊接不牢引起开焊,进而引起管子振动在管卡处相磨,产生机械磨损。黄河公司目前这种机械磨损较为严重,主要集中在低温过热器部位,由于及时发现并采取了措施目前未发生相应的爆管事件。

1.2超温影响

锅炉的高温受热面处于高温烟气的环境下,该处工质温度较高,且工作环境差,如果长期以超温10℃~20℃的状态运行,将会使受热面的金属缩短一半的寿命。因此为了保证锅炉安全运行,其工作温度应满足设计值,避免因为过热器、再热器发生超温引起“受热面四管”泄漏的事故发生。对超热严格管理,能够有效减少超温爆管事件,但是对一些运行年限较长的老机组和一些运行人员水平不够的新机组,超温爆管比较常见。

1.3工艺、材料的影响

当制造工艺和金属材料满足不了长期的高温高压工作环境、设计的裕度,将会造成管道材料的变化甚至破坏;安装以及焊接工艺方面产生的质量问题会引起焊接处应力集中以及接头处机械性能下降等问题,比如焊口的未焊透,出现气孔、裂缝、满溢等现象,引起焊口处变为薄弱部分并造成爆管,在焊口处因为热胀产生环向破裂的异种钢焊同样也会造成爆管;因管排固定卡设计不合理,造成爆管等;检修安装时的人为损伤等都可能造成受热面四管爆破。

2锅炉四管泄漏处理方法

2.1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。

2.2严格执行四管泄漏管理办法

在防磨防爆管理和技术不断发展下,火电厂锅炉“四管”泄漏管理办法越来越精细化,也更适应当前的技术要求,体系已经十分成熟。锅炉防磨防爆工作的系统性和持续性很强,重要的是要落实工作人员对“防止火电厂锅炉四管泄漏管理办法”的执行,上级公司要对防磨防爆组织工作人员进行考评,将监督、管理、检查和考核工作落实下来,以保障该办法的有效执行。

2.3制定防磨防腐方案

为了保证锅炉的使用寿命和服役时间,在一般情况下,积极引进新技术和新工艺。比如通过防磨护板等设置和处理省煤器穿墙处与靠墙的两侧等部位,同时对管子上的防磨盖板进行补充和完善,以增强防磨作用;在燃烧区域内,水冷壁管特别是焊口处,因为高温腐蚀比较严重,一般情况下使用20G无缝管,还可使用超音速喷涂新型防腐材料处理外表面,从而有效预防高温腐蚀,减少了焊口处高温腐蚀的情况。

2.4加强过程监督,保证防磨防爆工作的正常进行

防磨防爆工作是一项点多面广、对责任心要求非常强的工作。由于每个人的责任心不同,技术水平有差异,检查结果也有不同。只有监督工作到位,进行过程控制,才能保证整个检查工作的顺利完成。

锅炉“四管”防磨防爆检查要坚持做到检查面“横向到边,纵向到底”,检查人员“分别展开,交叉换位,多看多摸多测量多观察多分析”的原则。因此,在检查开始后,除了要求检修单位配备足够责任心强的专业防磨防爆检查人员进行检查外,还要求防磨防爆检查工作小组的成员对检修单位的检查人员的工作进行详细地过程监督。防磨防爆领导小组成员对整个防磨防爆检查工作进行全方位的跟踪检查,确保整个锅炉受热面检查工作到位,将存在的问题检查出来及时进行处理。

2.5对炉外高压管进行定期检查

炉外高压管是以往所忽视的隐患点。相对于受热面管子,炉外高压管管径大、布置分散,工作环境不受高温及冲刷磨损的影响。长期以来,几乎没有怎么检查其管子的可靠性。在我们电建施工企业负责检修的很发电厂大部分都发生过高加旁路疏水管、主蒸汽压力表管爆漏。但随着其它火电厂已发生过高、低省煤器连接管运行中爆破,造成多人死亡和受伤的重大事故。随着此类事故的增多,我们不仅要加大督促施工人员对国家与企业制定的“关于严格执行金属技术监督规程加强炉外小管检查”的要求的学习,而且还需加强对炉外高压管的重视,不断利用大修、中修、小修停炉机会对炉外高压管进行滚动检查,及时更换有隐患的炉外小管,提前消除设备的重大隐患。

结束语

四管泄漏是火电行业普遍性问题,我们借助精益管理思想、工具,将四管防磨防爆工作分析透彻并制定了详细的实施方案,对管控四管泄漏达到了一定的主动性和效果,并将成果规范化、标准化,严格监督落实执行,提前做到消除隐患。同时规范基础台账管理,持续修订、完善管理标准,对设备分析、专业活动记录的规范性也做到了严格要求和管理。防治四管泄漏任务很重,但如果将好的工作思路和实践经验融入日常计划、工作,使管理更加科学化、精细化、常态化,火电厂的四管泄漏问题一定能得到有效管控。

参考文献

[1]刘书义.火力发电厂锅炉“四管”爆漏原因及防爆措施研究[J].机电信息,2013(12):71-72.

[2]徐建山.火力发电厂锅炉“四管”爆漏原因及防爆措施研究分析[J].科技致富向导,2013(29):127.

[3]李正刚,王志武,赵博,等.电站锅炉“四管”爆漏失效统计分析[J].金属热处理,2007,32(S1):36-39.

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