水冷壁管爆管的原因

锅炉水冷壁爆管原因分析及解决措施发布时间：2021-09-23T03:27:35.850Z 来源：《当代电力文化》2021年第14期作者：尚李超[导读] 针对煤粉锅炉在运行过程中出现的水冷壁爆管事故尚李超华电新疆发电有限公司昌吉分公司新疆 831100摘要：针对煤粉锅炉在运行过程中出现的水冷壁爆管事故，从锅炉运行飞灰磨损、水冷壁管屏和炉膛蒸汽吹灰等各方面进行原因分析，全面对炉膛蒸汽吹灰器附近区域的水冷壁管壁进行壁厚测量，制定相应的换管和喷涂处理等检修措施，保证锅炉的安全稳定运行。

关键词：水冷壁磨损；爆管；吹灰器；防磨；壁厚引言水冷壁是发电厂锅炉的主要受热面部分，由数排钢管组成，布置在燃烧室四周。

内部为流动的水或蒸汽，外部接受锅炉炉膛火焰的热量。

水冷壁的主要作用为吸收燃烧室的辐射热，使水受热而产生饱和蒸汽；保护炉墙，减少熔渣和高温对炉墙的破坏；同时水冷壁还起悬吊炉墙的作用。

1工程概况某厂4#、5#、6#锅炉是我单位锅炉480t/h的循环流化床锅炉，锅炉东、西两墙是237根（宽度：18120），南北两墙是98根（7492），水冷壁管Φ51×5，炉膛布风板以及布风板往上到标高14555是浇注料区域，之后间隔800是第一道防磨梁、间隔1000是第二道防磨梁、间隔1200是第三道防磨梁，每道防磨梁宽度是120，三道防磨梁之间用的是金属喷涂用来防磨，也就是说这“三道防磨梁+金属喷涂”是用来防止水冷壁管磨损的方法和措施，平时锅炉停炉常规测厚这三道防磨梁间隔3m区域的区间测厚都在4.6~5.0之间，不过在锅炉运行的过程中，6#炉频繁发生爆管都是在炉膛后墙（东墙）第三根防磨梁之上（标高17555~23555之间），炉膛后墙标高17555往上6m左右存在磨损现象，而且还存在偏磨现象，水冷壁中心线北侧的水冷壁管偏向北侧出口烟道磨损，水冷壁中心线南侧的水冷壁管偏向南侧水平烟道磨损，4#炉停炉、5#炉停炉也存在这个现象最低点是3.6，大部分都是在（3.8~4.2）这个区间，足以可见后墙受到了磨损，原来设计的煤粉的发热量是5000大卡，现在变成了4200大卡左右。

锅炉水冷壁爆管原因分析处理及预防措施摘要：本文以锅炉水冷壁爆管、泄漏的原因为切入点，针对锅炉水冷壁爆管的处理以及解决优化措施进行了相应的分析与探讨，希望能为我国锅炉使用质量的提升以及电力企业工作效益的优化提供参考和借鉴。

关键词：电力设施；锅炉设备；水冷壁；技术措施前言：随着我国社会经济的不断发展以及科学技术水平的不断提升，电气化设施的使用已经获得了较大的优化调整，电力工业在当前我国国民总体经济水平增长中也起着重要的作用，社会的发展建设与电力工业的进步之间是紧密关联的。

锅炉作为电力公司日常生产工作过程中进行电能与其他能量输出的基本载体，锅炉自身的安全正常运行，能够对国家以及当前区域的社会稳定和经济水平建设以及人民群众生活品质的提升有着重要的影响。

由于锅炉长时间处于高温高压的状态下，经常容易出现各种安全事故，其中锅炉水冷壁爆管率是最容易出现事故的薄弱环节，为此，本文针对这一问题进行了分析研究。

一、锅炉水冷壁爆管问题出现的原因（一）磨损磨损是锅炉在使用过程中出现水冷壁减薄以及水冷壁爆破的最主要原因之一，由于磨损机理存在差异，在当前水冷壁上主要存在着掉渣磨损、机械磨损以及煤粒磨损等几种情况，在运行的过程中，如果燃烧调节偏离了设计标准，燃烧中心的切圆直径变大或者切圆偏离中心，尤其是在承受的负荷较高时，一次风煤粉的浓度较高、风速较大就会直接对当前的水冷壁产生磨损。

其次，如果燃烧过程中的需氧量不足，就会导致燃烧时间较长，或者是出现不完全燃烧问题，导致烟气携带颗粒物会对水冷壁产生直接的冲刷，从而直接造成管壁厚度降低，甚至是管壁损坏。

最后，由于水冷壁在进行工作的过程中可能会出现燃烧组织不当，或者是空气动力磁场不稳定的问题，从而导致结焦现象出现，如果焦渣掉落或者是除焦方法选择不当，都会导致磨损问题的出现。

（二）腐蚀管外部出现腐蚀爆管的位置会存在着大量的含硫沉积物，靠近基体一侧的沉积物通常是黑色的沉积物，并且与管壁之间进行紧密结合。

锅炉水冷壁爆管的现象及处理措施锅炉水冷壁爆管的现象及处理措施【引子】在锅炉运行过程中，水冷壁爆管是一个常见的问题。

当锅炉水冷壁内部受到过热的水蒸汽冲击时，壁面会发生破裂，导致爆管。

这不仅会影响锅炉的正常运行，还可能造成严重的安全隐患。

为了解决这一问题，本文将深入探讨锅炉水冷壁爆管的现象及应对措施。

【定义】我们需要明确水冷壁的概念。

水冷壁是锅炉中用于传导热量的一种设备，由一系列垂直的水管组成。

当高温燃烧产生的烟气通过水冷壁时，热量被传递给壁面，同时水流冷却壁面，以防止过热。

【现象】1. 壁面开裂：在高温和高压下，锅炉水冷壁内的材料容易因过热和热应力而开裂。

这些裂纹最初很小，但随着时间的推移，裂纹会逐渐扩大，最终导致壁面的完全破裂。

2. 渗漏现象：当水冷壁开裂时，高压水蒸汽会从裂缝中渗漏出来。

这不仅会导致热效率下降，还可能对锅炉的其他设备造成冲击。

3. 水质变化：爆管导致热工性能下降，水质变差，容易导致供水管道和锅炉内部的堵塞问题。

这进一步加剧了管道爆管的风险。

【原因】1. 过热和热应力：当锅炉的供水温度过高或供水流量不稳定时，水冷壁内的温度会超过承受范围，产生过热和热应力，导致壁面开裂。

2. 水质问题：锅炉水冷壁的水质是发生爆管的另一个重要因素。

水中的氧气、盐分和杂质会导致壁面腐蚀和堵塞，进而引发爆管问题。

3. 操作不当：锅炉的正常运行需要严格控制供水温度、流量和压力等参数。

如果操作人员不慎，无法及时调整这些参数，就会增加壁面开裂的风险。

【预防措施】为了解决锅炉水冷壁爆管问题，我们需要采取一系列预防措施。

1. 严格控制供水温度和流量：操作人员应根据锅炉设计要求，合理调节供水温度和流量，以避免过热和热应力产生。

应定期检查和维护供水管道，确保其畅通无阻。

2. 水质处理和监控：锅炉水冷壁的水质对避免爆管问题至关重要。

定期进行水质测试和处理，清除水中的氧气、盐分和杂质，可以有效减少壁面的腐蚀和堵塞。

3. 加强设备维护：锅炉水冷壁的定期检查和维护是预防爆管的关键步骤。

锅炉水冷壁泄漏、爆管现象、原因及处理一、现象:
1：汽包水位降低,严重时汽包水位急剧下降,给水流量不正常的大于蒸汽流量2：炉膛负压瞬时偏正且不稳定
3：炉管泄漏检测装置报警
4：从检查孔、门、炉墙等不严密处可能向外喷烟气和水蒸汽,并有明显泄漏声5：主蒸汽流量、主蒸汽压力下降
6：泄漏后各段烟气温度下降,排烟温度降低
7：锅炉燃烧不稳火焰发暗,严重时引起锅炉灭火
8：引风机投自动时,静叶开度不正常增大,电流增加
二、原因：
1：给水、炉水质量不合格,使管内壁腐蚀或结垢超温
2：炉水泵工作失常、造成炉水循环不良
3：燃烧调整不当,火焰偏斜,造成水冷壁管被煤粉冲刷磨损
4：节流圈安装不当,管内有异物造成水循环不良
5：管壁长期超温运行
6：吹灰器内漏或未正常退出,蒸汽吹破炉管
7：管材质量不合格,焊接质量不良
8：水冷壁结焦
9：大块焦砸坏水冷壁管
10：锅炉长期超压运行
11：锅炉启动升温、升压过快
12：管材老化失效
13：锅炉严重减水处理不当,继续上水使管子急剧冷却或锅炉严重减水使管子过热爆破14：水冷壁膨胀受阻
三、处理:
1：当水冷壁管泄漏不严重能维持汽包正常水位时,可适当降低参数运行,降负荷运行,密切监视泄漏部位的发展趋势,做好事故预想,汇报值长,请示尽快停炉
2：当水冷壁管爆破不能维持正常水位时,立即停炉;停炉后继续加强上水,水位不能回升时停止上水,省煤器再循环门不应开启
3：水冷壁管爆破严重减水时,应进行下列处理
1：立即停炉,维持引风机运行,排除炉内蒸汽
2：停炉后继续上水,维持汽包水位
3：若无法维持水位,应停止炉水循环泵及给水泵运行
4：停炉后,电除尘应立即停电。

电站锅炉水冷壁管和过热器管爆管失效分析摘要：锅炉是人类生产生活中的一个主要装备和设施。

在锅炉的工作过程中产生了许多不安定的原因，一旦不能及时消除，就可以造成锅炉事故的发生。

本文首先介绍了锅炉常见的爆管原因，同时分析了电站锅炉水冷壁管和过热器管爆管的原因，并提出了相关的措施。

关键词：锅炉；过热器管；爆管；水冷壁管在各种锅炉事故中，除了锅炉自爆事件以外，锅炉爆管事件是最严重的事件，也是最危急的事件。

由于锅炉爆管事件是一个比较普遍的事件，屡有发生，如果处理不善则后果更加严重。

而且一旦爆管破裂处面积较大，会直接损伤邻近的水冷壁管，并使邻近的管壁喷出物穿孔，从而破坏电气设备，冲塌锅壁，引起重大的财产损失和伤亡事故，也可以在短时内引起锅炉的剧烈缺水，使火灾事故进一步扩大，所以寻找出爆管的成因，并采取相应安全措施是十分有必要的。

一.锅炉常见的爆管原因1.1安装制造缺陷水冷壁管材生产过程中的砂眼以及其他问题产生的管材质量问题；水冷壁安装问题以及锅炉设计不合理而导致的水循环条件破坏，都可能产生爆管[1]。

1.2材质劣化超温超压运行使水冷壁管过热，管子长时间在高温高压环境下工作，不仅会出现热变、裂纹和应力松弛等变化过程，同时还会导致材质进行内部结构和特性的变化。

包括珠光体球化、石墨化，还有合金元件的重复分配等。

1.3运行管理不当司炉员作业不良，高压锅炉温度上升或降温速度过快，炉管内部受热及冷却不平衡形成了很大的应力，导致承压水件产生了疲劳损伤现象；炉水给水质量长时间超标，水体不符合国家标准，由于缺乏有效水体处理或水质监督管理不严，使管中结垢或者产生堵管现象或发生在垢下锈蚀，导致局部热电阻力增加而导致管壁过热，硬度下降；锅炉长时间带病运转，明知锅炉存在重大安全隐患或安全保障及实时通信装置失效的情形下仍不适时处理，并继续运转[2]。

二.电站锅炉水冷壁管管爆分析锅炉高温水冷壁管的主要功能是吸取炉膛出口中高温火焰及烟尘的放射热能，利用热传导和对流换热使其输送给管中的水分并在管内形成水蒸气，同时，具有减轻锅壁高温、防护锅壁的功能。

锅炉水冷壁管爆管案例分析摘要：锅炉类型以低参数的工业锅炉为主，使用单位类型也主要是中小型的，锅炉运行管理水平相对较低，所以在锅炉定期检验过程中，发现锅炉锅筒鼓包、水冷壁管爆管的情况比较多，主要存在水质处理设备管理不善，锅炉操作维护不到位等问题。

在对工业锅炉定期检验时，经常发现水冷壁管爆管的现象，主要原因是锅炉内部结生水垢，并且未及时采取除垢、防垢措施，进而结生大量水垢，导致锅炉辐射热和锅炉内部介质得不到有效热交换，锅炉受热面及水冷壁管过热直至爆管。

文章以某电厂为例，分析锅炉水冷壁管爆管的原因，并提出相应的整改措施和建议，最后指出做好锅炉的水质处理对锅炉的安全经济运行具有重要意义。

关键词：工业锅炉；水冷壁管；爆管；水垢；水质处理1锅炉水冷壁管爆管案例某电厂锅炉单锅筒纵置式固定炉排锅炉，额定蒸发量1t/h，额定蒸汽压力1.0MPa，燃料为烟煤，因生产和管理方面原因只进行了外部检验，且检验提出的整改意见集中为：第一，水处理设备应投入正常使用，并应进行水质化验，做好化验记录；第二，应进行内部检验。

2019年进行了首次内部检验，内部检验发现的主要问题为：第一，炉膛内左侧前起第3根水冷壁管变形开裂；第二，锅筒及管板下半部、烟管、水冷壁管、下降管、集箱内表面结垢严重；第三，进水管分水管孔堵塞水垢；第四，炉膛内后部炉墙破损变形。

变形开裂的水冷壁管开裂部位及附近管子外壁颜色偏红，去除氧化层仍无金属光泽，表明已经产生了过烧。

进一步检查其他水冷壁管，暂未发现变形和过热现象，初步判断，该缺陷管段已形成内部堵塞。

从锅筒内部往水冷壁管口逐根注水，同时从下部集箱手孔处往里观察的办法，验证了爆管的水冷壁管已堵塞，其余水冷壁未完全堵塞。

2锅炉水冷壁管爆管原因分析第一，该厂虽安装有全自动软水器，但锅炉运行检验时，发现有软水器未通电运行的情况，软水器的盐水桶盐量完全不够。

经了解，盐水桶很少补充盐，软水器的树脂也未进行过更换。

软水器长时间未能正常工作，造成锅炉给水水质未得到有效处理，锅炉内部结生水垢并逐渐增多。

锅炉水冷壁爆管原因分析及措施探讨随着煤源短缺、煤价上涨，火力发电厂运营成本不断上涨的情况，许多电厂都采用燃用劣质煤、掺烧煤泥等措施来降低成本，但也出现了锅炉水冷壁严重结焦、大面积高温腐蚀等情况。

以某燃烧器对冲布置电站锅炉为例，针对燃烧劣质煤、煤泥后造成的水冷壁结焦及高温腐蚀问题，通过对低烟温区的燃烧器改造，解决了水冷壁结焦和高温腐蚀的问题，达到了预期效果，为企业取得了显著的经济和社会效益。

水冷壁作为机组的最主要受热面之一，其主要作用为吸收燃烧室的辐射热，使水受热而产生饱和蒸汽；保护炉墙，减少熔渣和高温对炉墙的破坏；同时还起到降低炉膛口烟气温度和悬吊炉墙的作用，所以水冷壁运行安全的重要性不言而喻。

1设备概况锅炉型号：SG-2102/25.4-M953，为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、全钢悬吊结构Π型锅炉露天布置、固态排渣。

为了防止燃烧爆炸时对水冷壁的损坏，在炉膛外壁四周设有钢性梁，可以前后左右膨胀，而上下方向可随水冷壁同步膨胀。

2常见的锅炉水冷壁爆管原因锅炉水冷壁爆管泄漏的原因是多方面因素综合造成的，其中超温、腐蚀、磨损是导致水冷壁泄漏的主要原因，具体情况如下：1）超温。

一般而言水冷壁管壁温度并不高，受热面多数情况下是安全的，但是如果燃烧调整不当或锅水品质不好，则可能发生超温爆管。

若炉膛燃烧发生在水冷壁附近，该区域的热负荷将很高，其往往会引起水冷壁结渣。

由于区域水冷壁汽化中心密集，则可能在管壁上形成连续的汽膜，产生膜态沸腾。

当现第一类传热恶化现象时，管壁温度突然升高，会导致超温爆管。

2）腐蚀。

a.管外腐蚀。

管外腐蚀主要是炉内烟气流向对管外壁的腐蚀，尤其是当燃用高水份、高硫份煤时，水冷壁管外壁因频繁接触SO2、SO3和H2S气体引起腐蚀，管外腐蚀爆管处存在含硫的沉积物，靠近基体侧一般为黑色沉积物，与管壁结合紧密。

b.管内腐蚀。

正常情况下，水冷壁管内壁覆盖着一层Fe3O4保护膜，使其免遭腐蚀。

锅炉水冷壁爆管的原因及防范措施摘要水冷壁是是锅炉的主要蒸发受热面。

一旦发生水冷壁爆管而导致停炉，就直接影响发电、供热任务，因此掌握水冷壁爆管原因及预防是极其必要的。

关键词锅水品质；水冷壁爆管；锅炉防腐；凝结水0 引言宏伟热电厂配置5台燃煤锅炉机组和3台汽轮机发电机组，采用主蒸汽系统、母管制系统和给水母管制系统。

在锅炉承压部件出现故障导致的停炉，一半以上是因为水冷壁漏泄或爆管的原因导致的，所以锅炉水冷壁安全运行是不能忽视的一项重要工作。

1 锅炉水冷壁爆管的原因分析1）锅炉给水质量（1）锅炉补给水来源于化学制水，是生水经过加热至25℃后送至化学予处理，再经过反渗透装置、除二氧化碳器、阳浮床、阴浮床、混床处理后变成除盐水，由除盐水泵送至低压脱氧器、高压脱氧器进行除盐水脱氧，同时加乙醛肟进行深度除氧。

哪个环节未达到制水标准，都会使水质超过标准值，威胁水冷壁的安全；（2）凝汽器是汽轮机的主要设备之一。

汽轮机做功后的低温、低压蒸汽，通过凝汽器的冷却后成为凝结水，可作为锅炉的主给水。

当凝汽器铜管发生漏泄，冷却介质的软化水漏入凝结水里，污染凝结水，凝结水的钠离子含量急剧升高，形成游离NaoH，造成锅炉水冷壁的碱性腐蚀；（3）汽轮机低压缸轴封供汽压力降低。

低压汽缸的上、下结合面严密性不好，真空系统凝结水泵、阀门法兰、压兰严密性差都会引起空气漏入凝结水里，含氧量升高，造成水冷壁氧腐蚀；（4）汽轮机抽出的低压蒸汽与热网软化水在加热器内，进行表面换热，发生漏泄，软化水进入凝结水里，污染凝结水；（5）疏水系统主要回收高压蒸汽、低压蒸汽凝结水，重新利用。

当水质不合格，就污染了整个疏水箱的凝结水。

2）锅水品质的影响（1）水冷壁是锅炉主要的蒸发受热面。

锅水蒸发后产生大量蒸汽，同时锅水中的杂质处于浓缩状态，绝对量也就迅速增加，可引起水冷壁结垢爆管。

一旦出现酸性腐蚀或碱性腐蚀，经过一定时间的慢性期后，会反复出现水冷壁爆管；（2）锅水加入磷酸钠，生成不溶性的磷酸钙Ca3（PO4）2、磷酸镁Mg3（PO4）2等沉淀物悬浮于水中，使锅炉不结水垢。