孟凡华

摘 要：本文提出了循环流化床锅炉水冷壁损坏的严重危害，分析了水冷壁损坏的现象、原因、处理方法、预防措施。较为全面的分析了水冷壁损坏的原因，结合运行实践，在处理方法上提出了自己的观点，提出了预防是关键、原因是重点的论断。

关键词：水冷壁损坏现象；原因；处理；预防措施；水循环；汽包水位

近年来，我厂发生多起水冷壁管爆管事故，严重影响机组安全生产和企业的效益，造成很大的人力和财力损失，为了尽量减少这种事故的发生，有必要对这类事故作进一步的了解和认识，先前我厂7号炉水冷壁爆管是由于磨损造成的；我厂1、2号炉也曾发生过水冷壁爆管事故。7号炉水冷壁爆管还造成炉膛风帽大量堵塞，砸风帽让人阵阵心痛，它不仅造成人力和财力的损失，更造成设备的严重损坏。

一、水冷壁管损坏的现象

1）炉内有爆破声，炉膛冒正压，有炉烟从燃烧室不严密处喷出。严重时锅炉本体防爆门动作。

2）汽包水位迅速下降，给水流量不正常大于蒸汽流量。水位低至-280mm以下时MFT动作。

3）汽包压力、蒸汽流量、排烟温度下降，两侧烟温差增大。

4）烟道及吸风机入口负压变小，吸风机电流上升。

5）旋风分离器进、出口烟温下降，料腿回料温度低。

6）床压增大，床料板洁，流化不良，床温分布不均，底渣排放困难。

二、水冷壁管损坏的原因

1）化学水处理不当，监督不严造成给水品质不合格引起的水冷壁管内或管外腐蚀及管内结垢。

2）定期排污不适当，时间过长，引起水循环破坏。

3）锅炉长时间低负荷运行引起水循环破坏。

4）安装质量、焊接质量不合格或管子本身质量有问题而引起破裂。氢脆会使金属强度降低。

5）水冷壁管磨损严重。循环流化床锅炉的传热方式和煤粉锅炉有着根本的不同，其传热的主要途径是靠炉膛内的高浓度物料所携带的热量进行对流传热，物料在炉膛内的内循环回路及在旋风分离器外循环回路中高速运动，其强化换热的手段是增大烟气所携带的高温物料的浓度，因此带来的磨损程度很大，特别是在烟气转向时，冲刷更强，由于燃料的粒度大，加大磨损。易造成防磨浇注料的脱落，防磨浇注料脱落也进一步增大水冷壁的磨损。

6）锅炉发生过严重缺水后，不适当的大量进水引起剧烈的收缩，脆化而破裂。

7）不正确的升炉方式，致使管子受力不均匀，产生应力。

另外，由于我们电厂周围的地下水硬度非常大，虽经过化学水处理，然锅水中依然存在较多钙镁离子，况且还有由于化学加药形成的水垢，这些杂质若不及时排走，极易引起水冷壁和下联箱结垢和堵塞，造成锅炉水循环的破坏，最终引起水冷壁爆管。

三、水冷壁管损坏的处理方法

1）加强锅炉进水，尽量维持汽包水位，如不能维持正常水位，应紧急停炉。

2）根据炉烟外冒情况，增加吸风量，维持炉膛负压。

3）如水冷壁泄漏不严重，尚能维持汽包水位，且不致很快扩大时，可短时间低负荷运行，如床温急剧下降且床温分布不均时，应按紧急停炉处理。

4）锅炉停炉后，对于轻微泄露可以仍需保持汽包水位；对于严重泄露则应停止进水，严禁开启省煤器再循环门。

5）停炉后，保持一台吸风机运行，直至炉内蒸汽消失不冒，方能停止吸风机运行。

6）停炉后，静电除尘器应立即断电。其余操作按正常停炉要求操作。

以上处理是运行规程规定，本人以为，一旦运行人员能根据参数变化确定水冷壁确已发生泄漏时，就应该做好紧急停炉准备，石灰石系统也要事先停掉，准备就绪立即停炉，不要等到不能维持正常水位时。因为循环流化床锅炉的特殊性决定了发现泄漏就应该尽快停下来，否则，将带来不好的损坏结果，7号炉爆管造成风帽堵塞就是例子，也是教训，我们应接受那次教训。

四、预防水冷壁爆管的措施

为防止和预防水冷壁管爆管事故发生，我们应采取措施，来降低水冷壁管爆管事故的发生。

1）保证锅炉燃烧稳定，返料正常，加、减负荷稳定，水位正常，蒸汽压力、温度稳定正常，特别要防止锅炉缺水事故发生。

2）保证水循环正常，定期排污一定要严格按规程执行，排污时间不要太长，排污量也应有所控制，不要太多，防止破坏水循环。发生缺水事故后，切不可大量进水。

3）要保证化学水处理正常，保证锅炉水质正常，防止汽机凝汽器铜管泄露，保证汽机除氧正常，确保化学进汽包加药正常。

4）提高安装及焊接质量，增加卫燃带，防磨带。在循环流化床锅炉密相区的水冷壁都敷设卫燃带，卫燃带敷设平滑，在水冷壁管过渡区域，对于磨损区域，要焊防磨盖板。同时在水冷壁管上喷一层防磨涂料，或者在水冷壁管上焊接鳍片来减轻磨损。

5）升炉时要保证管子受热均匀，减小应力，运行中，要防止各类事故发生，做好预控措施，监盘认真，安检到位。

6）加强监督管理，确保每天下联箱正常排污。同时，提高运行工人认识，增强排污自觉性。

7）加强学习，学习氢脆机理。

蒸汽对受损部位管壁金属产生了强烈的蒸汽腐蚀，反应式为：

3Fe+4H2O==Fe3O4+8[H]

由于蒸汽在管壁粗糙部位流動受阻，上述反应中生成的氢不能被循环炉水及时带走，而是大量聚集，并且在高温作用下通过晶界向钢中逐步扩散。氢在扩散的过程中，与钢中的渗碳体发生反应，反应式为：

4[H]+FeC==3Fe+CH4

上述反应生成的CH4分子很大，在钢中的扩散能力很低，随着反应不断进行，大量CH4在晶界处聚集，在晶粒间产生局部内压，最终在晶界处形成沿晶界分布的微裂纹，产生氢损伤。

总论，通过对水冷壁爆管事故的现象、原因、事故处理、预防措施的分析，我们对水冷壁爆管就有了一些更多的了解和认识，我们的目的就是要减少这类事故发生，原因是重点，而预防则是关键，为此我们要做好本职工作，定期排污、防止管壁结垢，减小磨损，提高认识和技术水平，保证机组的安全、稳定、连续运行，加强理论学习，用先进的理论来指导实践，在实践中证明理论，发展理论，从而更好地指导生产，防止或减少水冷壁爆管事故的发生。

参考文献：

[1] 党黎军.循环流化床锅炉的启动调试与安全运行[M].北京：中国电力出版社，2002.

[2] 大屯煤电（集团）有限责任公司电业分公司组编.循环流化床鍋炉实用技术问答.北京：中国水利水电出版社，2005.