生產設備評價 電站鍋爐“四管暨”爆漏

一、設計不妥引起“四管”爆漏

（1）在一台進口660MW鍋爐上，有一排高溫過熱器管排頻繁發生過熱爆破，03manbetx 認為是該排管子接在聯箱的變徑管處，蒸汽流速偏低，改進後問題得到解決。

（2）有一些200MW、300MW鍋爐過熱器、再熱器鋼管材質檔次較低，耐熱能力不足，尤其是鋼102抗氧化能力很差，設計用到620℃，致使這些過熱器、再熱器頻繁爆漏，一台爐一年多達3~4次。有些鍋爐隻運行了3~4年，最多運行10~12年不得不大量換管。

（3）有兩台200MW鍋爐，設計燃用含灰量40％的劣質煤，省煤器設計煙速為11m／s。省煤器區分四個煙氣通道，煙速及煙氣含灰濃度偏差極大，最高煙速與平均煙速之比為1:3，致使鍋爐投產後運行不到1萬h，即發生第一次磨損爆管，之後又頻繁爆漏，被迫全部更換成膜式省煤器，煙速降至7.3m／s，至今已運行10年，尚末發生爆漏事件。

（4）國產300MW UP型直流鍋爐，采用一次上升多次混合管圈，小管徑＃22X55，重量流速要求較高，熱敏感性較強。對安裝檢修工藝要求較高，管子內有雜物，彎管圓度不良，焊縫內有焊瘤凸出，都直接影響水冷壁的安全性。雖然多次進行改進設計，多次召開全國性的UP型直流爐專業會議，改進運行操作及起停方式，但水冷壁問題依然是製約這種鍋爐安全運行的主要因素。水冷壁漏泄頻繁，有一次鍋爐停爐打水壓即發現有8個點漏泄。國內已有一些300MWUP型鍋爐進行改型改造。大量的UP型直流爐仍在運行中。據了解國內已經停止製造這種容量的UP型直流爐。我們認為這種鍋爐以帶基本負荷為宜，盡量少參與調峰；注意改進起停爐方式，減少熱應力；力求燃燒穩定均勻；也要注意提高檢修質量，以確保水冷壁管技術狀態良好，盡量減少水冷壁爆漏事件發生。

建議在鍋爐訂貨前對同類型鍋爐進行調研，發現問題要向製造廠提出，要求其改進。在訂貨時應對鍋爐主要部件設計要點，原材料特別是受熱麵材料的安全可靠性進行審查，並要求製造廠提供擔保。

為了減輕尾部受熱麵的磨損，最關鍵的因素是降低尾部煙速並改善飛灰濃度煙氣速度的不均勻分布。在設計訂購鍋爐時就應把這一問題明確提出來。已經投產的鍋爐要解決好這個問題，有些電廠采取了如下辦法：適當擴大尾部煙道截麵積，把光管省煤器換成膜式、鰭片式、繞片式省煤器。膜式省煤器，平整、剛度好，便於保持節距，使用效果較好。在彎頭部位加裝防磨板，在省煤器入口加裝均流板，以改善煙速及飛灰濃度的不均勻分布。

二、製造、安裝、檢修質量不良引起“四管”爆漏

1. 製造質量不良

（1）有3個電廠曾出現由於受熱麵內存有異物引起爆漏：一台國產300MW鍋爐過熱器管內存有一段1m長的鋼管；一台國產200MW鍋爐水冷壁管內存有一段500mm長的鋼管；一台進口600MW鍋爐過熱器管內存有一條帶尾巴的鋼棒。這些事件說明鍋爐製造廠在受熱麵出廠前沒有認真做通球試驗。有的在機組投產後不久引起管子過熱爆破；有的在機組投產後3~5年才暴露出來，。都造成管子爆破停爐。

（2）一些國產300MW鍋爐，“四管”焊口、管材在安裝後試水壓時即發現多處漏泄，說明這些管排在出廠前沒有進行水壓試驗。還有一些聯箱角焊縫在試水壓時有一台爐竟有近20處漏泄。投產後還陸續發生因管材質量及焊口質量不良發生泄漏。

（3）兩個海濱電廠，300MW鍋爐過熱器管，采用TP304鋼管，投產後2～3年發生頻繁漏泄，漏泄點均在蛇形管彎管區，橫向腐蝕溝槽，從管子內壁向外發展。電廠用無損探傷的辦法，查出十多條已有腐蝕裂紋尚未穿孔的管子。電廠把所有這類彎頭換成TP347，T91彎頭，未再發生類似02manbetx.com 。事後對泄漏點進行了03manbetx ，03manbetx 認為係應力腐蝕引起泄漏。鍋爐廠在TP304鋼管彎管後未采取措施消除彎管應力；該電廠所在地區大氣

氯離子含量遠比其他海濱電廠高，具備應力腐蝕的條件。需要提出的是在鍋爐台同簽訂時電廠已發文繪製造廠，不要采用TP304鋼管，可以采用TP347鋼管，製造廠也接受了這一意見，但由於文件管理上的疏忽，沒有付諸實施。原電力部對TP304鋼管在電廠暴露出的問題也曾發過通報。也可能廠家沒有看到或未給予重視，問題又重複發生，應當吸取教訓。

2. 安裝檢修質量不良

（1）在一台UP型鍋爐安裝中，水冷壁屏間焊縫不按圖紙要求施焊，焊縫厚度不足，多處咬邊。投產後多條管子漏泄被迫停爐；大量屏間立縫開裂，被迫大麵積返工複焊。

（2）有一個電廠委托外單位批量更換高溫過熱器管，對其焊工隻檢查了證書，沒有做焊前焊樣檢查，對焊後無損探傷工作未作實質性監督，未對焊口進行抽檢，隻檢查了探傷報告。施工完後打水壓有7個焊口漏泄，啟動後又因一個焊口漏泄停爐。

（3）還有一個電廠整組更換省煤器，因管子重皮停爐兩次。在批量更換過熱器鋼管時，外委施工管理不嚴，由於焊條頭、焊渣、鐵屑掉入管中，三次引起爆管停爐。

我們認為產生上述問題的原因，不是無章可循，而是執行規章製度不嚴，監管不力，流於形式。應提高員工的質量意識，管理部門及施工人員都應有責任製度。

三、材料管理不規範引起“四管”爆漏

（1）由於錯用鋼管、材料管理不善、施工管理不嚴造成的爆漏02manbetx.com 。一台300MW鍋爐檢修時把20g鋼管當作12Cr1MoV，用在過熱器上，共換管兩段，其中一段首先爆破，引起停爐，此時沒有聯想到把第2條管換掉，啟動後又引起爆管停爐。這件事暴露出這個廠從原材料管理、領用、用前光譜03manbetx 到大小修技術記錄，技術管理都存在問題，據了解事後上級主管部門在這個廠召開了由係統內電廠參加的02manbetx.com 分析會，吸取教訓。

（2）有一個電廠在300MW機組再熱器大修時更換了十多條管子，焊後檢查全部焊口不合格。據查所用焊條已入庫20餘年，包裝簡陋，有些包裝袋已經破裂，又靠近牆壁放置，長時間受潮，一些焊條上的藥皮已經脫落，使用前又未認真烘幹，是造成焊口不合格的直接原因。電廠把這批焊條全部報廢，對材料的管理進行了全麵檢查、整改。

（3）有一台300MW鍋爐在受熱麵焊接中，大批量錯用焊條，被迫返工，延誤安裝工期3個月。

建議加強管材、焊材及焊工管理。鍋爐受熱麵鋼管、焊接材料，要到質量可靠、信譽好的廠家去采購。鋼管在出廠前直要求逐根進行渦流探傷。管材、焊材要分類入庫，妥善保管，完善保管領用製度；合金鋼管在使用前應逐根進行光譜分析；焊條、焊絲要檢查合格並光譜確認。高壓管焊接要焊工持合格證上崗，並做開工前的焊樣檢查。爐內焊口宜作100％無損探傷檢查。有些電廠對受熱麵外委施工的焊口檢驗工作收歸本廠金屬室負責，也是一個可行的辦法。

四、“拉裂”引起“四管”漏泄

所謂“拉裂”是指在鍋爐經過多次起停後在管子—管子、管子—密封件、管子—剛性梁連接部件之間由於熱膨冷縮不同步，位移不同步，又無足夠的補償能力的情況下管子產生的裂紋漏泄。這些部位爐外有保溫層，爐內往往又是管排密集，人員難以預先檢查發現，也很難裝設監測設備。“拉裂”引起的漏泄所占比例較大，應采取措施，避免和減少“拉裂”漏泄。

1. 管子—管子之間的拉裂

例如夾持管、定位管、屏間屏內焊接管等。前兩項在設計上應考慮加裝“過渡板”，避免管子與管子直接接觸；管屏爐外部分，管子之間不必焊接，使管子有一定的補償能力。“過渡板”與管子間的連接焊縫，應不等強，即焊接高度應略低於管子壁厚。

2. 管子一密封件之間的拉裂

管子一密封件處的拉裂主要發生在過熱器、再熱器、水冷壁的穿牆管處。這個問題主要應在設計階段和安裝期間解決。要把鍋爐的支吊裝置，鍋爐膨脹死點、膨脹方向、膨脹量考慮清楚，要有自我補償能力，但是在實際鍋爐上包括一些進口鍋爐或引進技術鍋爐對這一問題考慮得很不周到，使得電廠在機組投產後難以應對。要檢查補償節是否適當，預留膨脹間隙及方向是否正確，穿牆後的爐外管段應有彎曲弧度，使之具有足夠的自我補償能力。有些300MW鍋爐過熱器再熱器爐外管段進行了改造，由直管改成彎管。管子與密封件之間的焊接也應采用不等強焊接方法。如果發現爐頂過熱器管塌落或嚴重變形，應進行處理，恢複其支吊裝置，密封裝置。

有些鍋爐在管子穿過密封板處，再加一個補償套筒，可增加一定的補償能力，這個辦法可供參考。

3. 管子一剛性梁之間的拉裂

在現代大型鍋爐的爐膛及尾部都裝有剛性梁，剛性梁通過過渡部件與管子連接，剛性梁是鍋爐的重要部件，它確保鍋爐整體形狀及剛性，在鍋爐內爆或外爆時，保護鍋爐不受損傷。要搞清楚鍋爐各個部位的剛性梁及鍋爐膨脹係統的設計構想，管子與剛性梁之間的膨脹“死點”及膨脹方向。管子與剛性梁之間的連接件應完好，不應有開裂，嚴重變形及卡阻現象；剛性架內側與管子之間的空隙要充填隔熱材料，以防剛性梁內側受熱產生彎曲變形，產生附加應力給管子，嚴重時會使管子裂紋。

上麵從結構方麵介紹了一些預防管子拉裂的措施，下麵再介紹兩項與以上三個拉裂類型有關的預防措施，供電廠參考。

現代大型鍋爐基本上都是懸吊結構，在運行時爐體有小量的“擺動”，肉眼可見。為了防止擺動量過大，造成管子撕裂，並控製位移量及位移方向，在鍋爐設計中考慮了控製鍋爐膨脹中心的鋼梁鋼柱、拉杆及限製位移量的拉緊彈簧，如果滑槽中的滑板間隙過大，拉緊彈簧不受力應調整。有兩個電廠鍋爐尾部煙道擺動量較大，爐內有喘流聲，據分析和煙氣流頻率與尾部煙道固有頻率一致或接近有關，在尾部加裝分隔板，擺動與喘流聲有所下降。

鍋爐起停、升溫升壓、降溫降壓過程，屬於非穩定狀態，各部件的膨脹冷卻極不均勻，管子承受很大的熱應力及機械應力。為此各鍋爐廠家都嚴格規定升溫升壓、降溫降壓速率。我們發現有不少電廠並未認真執行，特別是故障停爐後，為了有更多的檢修時間，往往提前快速通風冷卻，有時為了趕時間並網，也加快升溫升壓速度。這樣就大大增加了管子拉裂的可能性，類似這樣的起停操作次數多了，管子拉裂漏泄在所難免。我們建議應嚴格按廠家要求，進行起停爐，升溫升壓，降溫降壓，正常運行中升、減負荷，也以平緩均勻為宜。

五、超溫引起“四管”爆漏

超溫引起“四管”爆漏，在“四管”爆漏中所占比例較大。超溫問題，詳見本章第二節，這裏不再詳述。

管子過熱、磨損、拉裂所引起的爆漏次數約占總爆漏次數的80％。通過爐內檢查、定期檢驗、蠕脹測量、剩餘壁厚測量、無損測量管內結垢厚度、割管取樣分析、無損金相檢驗等技術手段，及時準確掌握“四管”技術狀態，作出針對性技術措施，擬訂具體整治項目計劃，消除缺陷隱患，防患於未然。

六、水質不良引起水冷壁大麵積爆漏

（l）一台新投產的300MW鍋爐由於化學水處理設備中的樹脂經給水係統進人鍋爐，造成水冷壁大麵積結垢腐蝕過熱鼓包漏泄，水冷壁換管量約占其總量的1／4。

（2）冷凝器漏泄造成爐管腐蝕爆漏。一台以河水為冷凝器冷卻水的125MW機組，已發現冷凝器漏泄，導電率及硬度等汽水品質變差，電廠以木糠堵漏，水質勉強合格，數日後水質又惡化，再用木糠堵漏，就這樣機組在水質不合格，勉強合格條件下連續運行了約30天，發現爐膛高溫區水冷壁管多處爆破，停爐後檢查發現管子內壁嚴重結垢腐蝕鼓包穿孔漏泄，更換了一批管子，被迫臨時追加了一次酸洗。

（3）還有一台以海水為冷凝器冷卻水的300MW機組，投產後不久，冷凝器漏泄，但沒有及時發現，直到汽機高壓缸通流部分阻力加大，300MW機組隻能帶到250MW負荷時，停機檢查發現高壓缸通流部分嚴重結鹽，通道堵塞納1/4，葉片鏽蝕。水冷壁、過熱器割管檢查有輕微腐蝕，尚無結垢現象。

（4）垢量超標仍不進行酸洗。前些年有個別電廠鍋爐已運行十多年，水冷壁結垢嚴重，經常有穿孔漏泄；省煤器也有鏽蝕現象，從運行年限及垢量，按部頒酸洗導則均應進行鍋爐酸洗，酸洗後割管檢查，酸洗效果良好，振下腐蝕嚴重，更換了不少壁厚減薄超標的管子。

加強汽水品質監控。給水、爐水、蒸汽品質關係鍋爐“四管”運行安全。應嚴格按基建、生產有關行業標準執行。在機組投產初期，適值安裝、調試。據了解參加查評的電廠中，電廠交插共管時期，約有一半出現過汽水品質問題，問題發生在一時，危害很可能是這台機組的一生！

在機組運行中汽水品質應保持穩定，向高標準靠攏。一旦出現汽水品質波動或下降，即使還能滿足品質的下限要求，也應立即查明原因，限期消除，並書麵報告主管廠領導。

以海水或河水作冷卻水的冷凝器發生泄漏，應迅速采取臨時補救措施，如果汽水品質不能恢複正常，應減負荷，單麵停止冷凝器運行，進行徹底處理。

爐管垢量超標及運行時間到期的鍋爐，要進行酸洗。酸洗有助於提高“四管”運行的安全性，還能提高鍋爐運行的經濟性。

七、海濱電廠冷灰鬥水冷壁腐蝕漏泄

有兩個海濱電廠，以海水作爐底渣鬥冷卻水。水封槽、插板及冷灰鬥護板嚴重腐蝕穿孔漏水，冷灰鬥下部水冷壁管出現大麵積海水腐蝕，出現過漏泄停爐02manbetx.com 。電廠已把水槽、插板全部換成不鏽鋼，暴露的水冷壁管以耐火混凝土覆蓋保護。

建議電廠在大小修期間對冷灰鬥水封槽區域的耐火耐凝土要注意檢查，有殘缺的應修複，對水冷壁要做好防腐保護。

八、技術資料管理不規範

我們查閱了電廠大小修“四管”技術記錄，有部分電廠記錄很不齊全，沒有裝訂成冊，分散放在班組、車間或檢修公司甚至某些個人手中，還有的不知放在何處。所記內容比較簡單，基本上是計劃項目，完成工作量的彙總。為此建議：

（1）把機組大修、小修、故障檢修技術記錄、資料、統一規劃，分篇分章分節，統一規格，彙編成冊，分專業完成。如鍋爐可成一篇，鍋爐本體可成一章，“四管”可成一節。內容包括：①項目計劃；②實際完成的工作量，所消耗的備件材料；③重大技改項目的安全技術措施，設計要點及簡圖，完工後測試報告及結論；④檢修中發現的重大問題及處理方案；⑤檢驗數據；

⑥尚存在的問題，技術分析及處理意見；⑦大修後的綜合試驗及單項試驗報告等。目前有許多廠是外包大、小修的，施工人員變動比較大，搞好技術資料管理更顯得必要。如能把大小修、故障檢修技術資料管理納入計算機管理更好。但印製成冊或分冊仍是必要的，畢竟計算機不能普及到每個班組及施工個人。

（2）“四管”爆漏統計表。廣東省電力係統各廠多年來普遍采用“四管”爆漏分析統計表，有利於全麵掌握“四管”爆漏的情況，製訂對策。該表不僅僅統計停爐事故，而是把所有的漏泄點作為統計對象，重在真實，重在技術分析，為擬定對策打下基礎，與獎懲考核不掛鉤。電廠統計存檔與上報主管部門合一，每半年統計報告一次。該表設了如下欄目：

1）爐號；

2）時間（年、月、日）；

3）摘要：停爐（時間）、減負荷（時間）、檢修水壓發現；

4）部件名稱；

5）簡圖、漏泄點位置及說明；

6）爆漏點數：初始／吹損擴大；

7）按設備分類：省煤器、水冷壁、過熱器、再熱器；

8）按技術分類：管材、焊縫、磨損、腐蝕、過熱、裂紋、其他；

9）按責任分類：設計不周、產品質量差、檢修不良、運行不良、指揮不當、其他。

（3）建議開發《“四管”防爆漏軟件係統》，據了解目前國內也有一些關於“四管”防爆漏的管理軟件，但實質上隻是電廠發生“四管”爆漏後，把爆漏記錄提供給軟件管理單位，且不說這些原始資料是否全麵，據此軟件係統也隻能作一些統計分析工作，比如說給出“磨損”、“過熱”、“機械損傷”、“疲勞裂紋”等這些電廠不難得出的結論，一般不能提供預測及前瞻性的提示。因此電廠隻把它看作便於查詢的統計表，作用不大，所以電廠興趣也不大。我們認為應結合電廠實際及需求開發實用性強的軟件係統，要增加在線監測內容如溫度、應力監測、壽命管理、事故預測等項目，並建立軟件中心——電廠的聯絡渠道。