电厂锅炉爆管的原因及处理方法分析

2021-02-18熊强

科学与生活 2021年30期

熊强

摘要：随着社会的进步，锅炉广泛应用于各行各业，它能产生电能、热能和机械能，垃圾处理，是现代社会重要的工业设备之一。普通锅炉材料一般都有一定的温度范围，如果连续运行超过临界温度点，会导致材料性能退化，如珠光体球化、合金元素的重新分布，同时会使显微组织的机械强度、抗拉强度显著降低，蠕变断裂性能明显下降，使管道逐渐泄漏，造成管道爆炸事故。锅炉工作在高温高压环境中，锅炉受热面广泛接触烟、火、水、蒸汽等物质，这些物质在一定条件下会加速锅炉部件的腐蚀;在锅炉爆管事故中，过热器管、管子等小管子部件引起的停炉事故损失最大，因此分析锅炉受热面管在各种复杂工况下的安全运行对整个锅炉机组的连续运行具有重要意义。

关键词：电站锅炉;爆管原因;治疗方法;分析研究

1电厂锅炉爆管原因

1.1焊接质量

锅炉有一定的受热面，受热面主要由管排组成，每排管由单根管子焊接而成。在实际运行中，整个受热面焊接量过大，造成焊接问题，导致锅炉爆管。

1.2腐蚀原因

腐蚀的主要原因是炉管内水质引起的化学腐蚀、闸门外高温引起的高温腐蚀等，当腐蚀达到一定程度时，会发生锅炉爆管现象。由于炉管内的锅炉水经过特殊处理后，其中所含的杂质会形成胶状或沉淀，因此这种腐蚀对炉管内壁影响不大。因此，炉管腐蚀的关键原因是高温腐蚀、反应型氧化物腐蝕、硫化物腐蚀、硫酸盐腐蚀形成低熔点金属，在高温条件下熔体流向炉管外氧化铁涂层表面，造成腐蚀，高温腐蚀经常发生在水冷壁或高温燃烧处，在这一侧腐蚀速率过快，回火侧没有变化。

1.3磨损原因

锅炉受热面炉管的主要磨损形式为飞灰磨损和机械磨损。粉煤灰磨损的特点是管道外表面光亮，壁厚减小，这涉及到管道结构、设计和安装等因素。烟气走廊主要集中在省煤器管排与防护墙两侧之间。该区域的流动阻力小，烟气的局部速度高于平均烟速，这将导致烟气中包含的固体磨粒磨损管排。机械磨损的主要原因是电厂施工过程中炉管固定不当，布管运行中因振动或与管夹碰撞产生的热量引起管夹变形，严重时易造成锅炉爆管。

1.4过热的原因

过热爆管主要发生在过热器和再热器受热面。由于烟气温度高，管内换热能力有限，受热面温度远高于管材料的金属温度，导致管性能发生变化，最终在内压作用下爆管。

1.5清洁不当

一般情况下，锅炉酸洗后，会有大量泥沙、焊渣等大颗粒碎屑堆积在入口总管管口分布处，一旦酸洗后的锅炉清洗未达到指定位置，杂渣较多，很容易造成炉管堵塞，从长远来看，必然会引起锅炉管道爆炸事故。

2解决电厂锅炉爆管的措施

2.1管道防爆工作

2.1.一是加强检查

由于电厂锅炉爆管的焊接质量、磨损程度、腐蚀等原因，主要是由于爆管预防工作不到位，因此要妥善解决这一问题，最关键的是做好爆管预防工作。焊接质量的处理方法主要是在焊接安装和检验过程中做好全面监控，对可能出现的部分问题做好预防，必要时通过无损检测或气密性水压试验来检查焊接质量。在电厂锅炉日常检查中，及时发现炉管泄漏问题，排除故障，降低爆管的可能性。检验人员还可以利用程序控制设备运行的稳定性，利用超声波检漏技术捕捉锅炉泄漏噪声，比较背景噪声快速定位，及时修复泄漏位置。

2.1.2注意维护和维修

对于磨损原因的处理，可在维修期间成立独立的抗磨小组，全面检查四根管子的状态。同时，要求维修人员测量易磨损部件的壁厚，更换有问题的管道，并积极与设计厂家保持联系，进行技术和工艺改造，防止形成烟气走廊。

2.1.3严格监控

操作人员需要严格按照操作规程操作，从原料煤进入炉膛环节，将密切观察炉风调节煤粉与空气的混合比例、燃料燃烧充分度和煤粉粒度等，从而进一步减少炉管的磨损，同时对受热面进行吹扫，确保管道温度适宜，此外，应特别注意锅炉水的水质，避免腐蚀。

2.1.4加强管道的影响

对于锅炉污水管和直径较小的锅炉管道，由于焊接、腐蚀等原因也会造成炉管泄漏问题，因此应选用耐腐蚀性强的材料甚至不锈钢，以防腐蚀。同时，操作人员在焊接作业过程中要严格控制焊接质量，尽量减少漏点的发生。在实际操作过程中，如果发现泄漏及时采取注胶等方式进行临时补救，一般也常用带压堵漏的方法，毕竟这种方法具有很强的优势，不影响设备的正常运行，对于外观不会造成损坏。此外，应严格记录临时补救措施，以便能够准确修复停机维护。

2.2炉管过热的优化

锅炉因过热而爆管，必须严格优化过热现象。以2017年内蒙古某电厂锅炉爆管事故为例，主要原因是运行中的总煤负荷未及时调整，导致主蒸汽流量从180t/h迅速下降至107.8t/h，导致屏式过热器温度超过标准温度，在高温过热区形成灰焦。应采取以下优化措施：（1）避免受热面超温或温度突变;（2）加强锅炉用煤总量控制，;（3）停炉后需及时处理结焦，避免形成烟气走廊;（4）确认锅炉受热面爆管后，应及时停炉，防止新的事故发生;（5）禁止向锅炉内喷氨;（6）过热器壁温测点应定期修正;（7）在高温过热器进出口增设烟温、烟压测点，并采取相应措施;（8）低氨燃烧器改造后，可减少火焰中心减弱对炉膛出口烟温的影响，进一步降低结焦概率;（9）根据现场实际情况，高温过热器磨损严重的区域应安装防护板，避免烟气冲刷受热面。

2.3严格检修锅炉部件

2.3.1炉管爆破处理

以蒸汽锅炉爆管为例，处理炉管爆管的方法有：（1）炉管轻微断裂时，若水位仍能维持原工作，可短时运行以降低负荷，待备用锅炉点火后停炉;（2）如果炉管严重断裂，无法维持原有水位和蒸汽压力，应立即停炉;（3）如果多台锅炉同时提供蒸汽，则必须切断故障锅炉和蒸汽母管。

2.3.2处理过热器爆管

一般来说，过热器管的轻微损坏不会在短时间内影响工程建设，因此有必要充分利用这一优势，快速运行备用锅炉，及时修复损坏的过热器管。

2.3.3空气预热管的处理

如果空气预热管未损坏，可立即启动旁路烟道，关闭烟道挡板。如果损坏更严重，需要紧急停炉处理;当锅炉具有隔离故障设备的功能时，排烟温度不应超过规定，否则需要降低负荷运行。

2.3.4处理省煤器爆管

省煤器分为沸腾省煤器和非沸腾省煤器。对于前者，如果几乎无法维持原始正常水位，则可以增加供水量，关闭所有出口阀和再循环管阀，以维持短期运行。如果无法保持原始工作状态，则需要在紧急情况下停止加热炉。需要打开烟道隔板和旁通阀，而不是沸腾省煤器。

3结论

综上所述，电厂建设中的锅炉爆管预防措施可以有效避免锅炉爆管现象的发生，从而为人们的生命安全提供重要保障。在实际运行过程中，需要加强对锅炉的维护、安装和运行状态的检查管理，并总结宝贵的工作经验，为以后的电厂建设提供有价值的参考，确保各电厂在建设过程中能够稳定运行，从而发挥锅炉在电厂中的作用。

参考文献