防止锅炉“四管”泄漏

全国火电大机组（600MW级）竞赛第11届年会论文集 锅炉
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防止锅炉“四管”泄漏
提高锅炉运行的可靠性

徐疆锋 王树军
（山西神头第二发电厂）

摘要：
锅炉“四管”（省煤器、水冷壁、过热器、再热器管）泄漏是造成锅炉被迫停运的主要原因，防止“四管”爆

漏，已经成为提高机组安全、经济运行的关键，同时也是我厂降非停行动计划的一个重要内容。防止“四管”泄漏
对减少非停次数，提高机组长周期运行有着非常重要的意义。本文通过对造成“四管”泄漏原因的分析，主要从运
行角度提出防止“四管”泄漏的技术措施。
关键词：
四管；泄漏；原因；分析；防止；措施

1 概况
我厂锅炉为亚临界带有中间再热器的单炉膛半塔式炉。采用一次垂直上升膜式水冷壁，在炉膛
竖井内依次布置着省煤器、再热器、过热器。从2000年到目前为至，＃2炉共停炉27次，其中因
为“四管”泄漏造成停炉12次，占锅炉停运次数的44%。

2 “四管”泄漏的原因分析
2.1 省煤器
省煤器布置在锅炉107M~100M之间，为水平逆流错列布置，横向节距135mm, 纵向节距80mm,4
重管圈，12个行程，管内水速1.56m/s。给水由255℃加热到283℃，烟温从415℃降低到355℃。省
煤器受热面管材为20号钢。省煤器布置在锅炉出口烟道，受热面温度较低，造成省煤器泄漏的主要
原因是：
2.1.1 管内腐蚀、结垢。由于给水品质差，水中含氧量多，在高温时氧被析出，以致造成省煤器管
内壁严重腐蚀而爆破的严重损坏；另一方面，由于省煤器内壁严重结垢而引起过热损坏。
2.1.2 给水温度变化频繁，金属严重疲劳，发生裂纹引起爆管，锅炉点火升压阶段，未开启省煤器
再循环门或给水温度较低，而使省煤器管内外温差增大，造成金属疲劳损坏。
2.1.3 飞灰磨损。主要是飞灰中夹带坚硬颗粒冲刷管子表面使管子损坏，局部结构不合理、燃烧方
式所造成的烟气流动不均匀、炉内存在烟气走廊和堵灰均会造成烟气流速过高磨损省煤器管，煤粉
粗燃烧调整不当燃烧不完全等也会加速管子的冲刷和磨损。
2.1.4 运行调整不当。长时间煤油混烧或煤粉过粗，发生二次燃烧损坏管子。声波吹灰器位置不正
确或吹灰器故障退不出，将省煤器管吹坏。
2.1.5 制造、安装、检修质量不好或材质不良，导致省煤器管损坏。
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2.2 水冷壁
水冷壁为一次垂直上升膜式壁，布置在锅炉5.6M~65M之间，管子规格为φ32×6.3mm，材质
是16M0。工质在水冷壁内被加热到饱和状态，入/出口水温336℃/364℃。炉膛出口烟温1192℃。水
冷壁泄漏部位主要是喷燃器冷却管、吹灰器让位管等处。
造成水冷壁泄漏的原因：
2.2.1 高温腐蚀。燃煤或燃油含有较高的硫、钒等物质，以及管子的局部热负荷过高，腐蚀性的低
溶点氧化物粘附在表面，造成高温硫腐蚀。
2.2.2 管内的局部热负荷高。燃烧不当，炉内严重结焦，火焰偏斜，贴壁燃烧，部分管子热负荷过高。
2.2.3 管内的汽水循环不良。多数情况是由异物堵塞引起，如水冷壁管内焊渣或节流圈等处。
2.2.4 汽水分配不均。因各管之间的流量偏差过大，部分管子可能发生流动中断。
2.2.5 管内垢下腐蚀。炉水内带有杂质，沉积在水冷壁内，以及给水品质不合格或凝汽器和炉前设
备泄漏，给水中含有过量盐分和氧，造成盐垢的沉积而发生腐蚀。
2.2.6 水吹灰器角度不正确或吹灰器故障退不出长时间吹坏管子。
2.2.7 喷燃器挡板调整不当，煤粉冲刷周围管子或喷燃器附近管子冷却不好，使管子高温损坏。
2.3 过热器、再热器
过热器包括：一级过热器：墙式过热器Ⅰ、墙过Ⅱ（辐过），二级过热器，三级过和四级过。
墙式过热器Ⅰ布置在64M至102M, 材质是16 M0，入口蒸汽温度367℃，出口汽温380℃。墙
过Ⅱ52M~62M之间，管子材质12CrM0V，入口汽温380℃，出口汽温399℃。二级过逆流布置在
82M~87M，管子材料高温段为12CrM0V，低温段为16 Cr M0，汽温由399℃加热到460℃，烟温由
740℃下降到570℃。三级过顺流布置在67M~69M,管材为1Cr 18Ni9Ti。蒸汽由460℃上升到495℃，
烟温由1164℃降到1044℃。四级过也是顺流布置，标高在锅炉71M~75M,管材也为1Cr 18Ni9Ti。蒸
汽温度由485℃上升到495℃，烟温由1044℃降到903℃。
再热器有两级，一级再热器为水平逆流顺列布置，布置标高88M~99M,材质也是两种，低温段
是20号钢，高温段是16 M0，入口烟温570℃，出口烟温415℃，汽温从331℃升高到440℃。二级
再热器为水平顺流布置，标高77M~81M之间。材质入口段为12CrM0V，出口段为1Cr 18Ni9Ti。
造成过、再热器泄漏的原因：
2.3.1 锅炉应力腐蚀。锅炉启动时升温、升压、升负荷速度太快，停炉时，冷却过快、或放水过早，
均会造成炉内温度变化太快，冷热不均，使过、再热器管产生过大的热应力，导致受热面管子的损坏。
2.3.2 超温、过热损坏。燃烧调整不当，火焰偏斜，一、二次风配比不当，使燃烧中心位置过高，
运行中汽温调整不当，长时间超温等，都会使管子长期过热损坏。
2.3.3 汽水侧腐蚀。炉水品质不合格，或汽水分离器效果下降，在过、再热器管子内部结垢，使受
热面管子损坏。
2.3.4 高温腐蚀。燃料中含有硫、钼、钾、钒等有害物质，并且当煤中水分含量较大时，这些有害
物质即附着于过、再热器烟气侧的管壁上，产生高温腐蚀，使管壁变薄，导致管子损坏。
2.3.5 管子疲劳。锅炉气压大幅度频繁波动，使受热面管子发生疲劳损坏。
2.3.6 超压。锅炉超压或汽机突甩负荷，造成主汽或再热汽压力超限，安全门拒动，管子长时间超
压损坏。
2.3.7 积灰、过热。过、再热器受热面积灰严重，使局部烟气温度较高，造成个别受热面管子因长
期过热损坏。
2.3.8 声波吹灰频繁、来汽门内漏长时间吹或吹灰器故障一直吹某一部位，造成管壁减薄，最终坏
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管子损坏。
2.3.9 超温。机组正常运行期间加、减负荷或棚煤、甩负荷等异常工况下，汽温调整不当、不及时
使过、再热器长时间超温。
2.3.10 低负荷时，减温水量过大发生水塞，造成局部管子过热。
2.3.11 停炉后，受热面保养不当，疏水不彻底，造成受热面腐蚀、损坏。

3 防止“四管”泄漏的运行技术措施
根据引起锅炉管子泄漏的原因，运行具体制定以下防范措施：
1）加强燃烧调整，保证各二次风挡板的合理开度和合适的一次风量，二次风档板的调整要随煤
种变化及时进行调整，总的原则是“两侧较大，中间较小，下排较大，中间较小”，避免火焰中心温
度偏高，防止贴壁燃烧和锅炉结焦。
2）改善炉内空气动力工况，按照负荷变化，改变送风量的大小，并且随环境温度的变化要增减
送风机出力，以满足锅炉合理的过剩空气系数。
3）维持一次风压11KPa左右，二次风压1.3～1.4 KPa，引风机、一次风机两侧电流平衡；磨煤
机分离器出口温度85℃～90℃之间。保证燃烧完全，烟气流动均匀，烟气流速不易太高，减少热偏
差，省前烟温不大于425℃，且两侧烟温偏差小于10℃。
4）正常运行期间保证各受热面的温度在规定范围内，变工况下或机组发生异常时，及时调整汽
温，防止汽温大幅度变化和长时间超温。同时密切监视锅炉蒸汽参数、蒸发量及分离器水位，主要
指标要求压红线运行，防止超温超压、满水和缺水事故的发生。
5）定期锅炉声波吹灰和炉膛水吹灰，保证锅炉受热面清洁，避免结焦和积灰。同时注意提高水
吹灰器介质温度，降低热冲击。并及时检查声波吹灰和水吹灰应力等参数变化，尽早发现处理吹灰
器缺陷，防止吹灰器故障，吹坏水冷壁和过、再热器管子。
6）优化磨煤机运行方式，通过燃料调节和风量调节，保证火焰中心位置，均衡给水，稳定运行
工况，防止锅炉管局部汽水循环不良和分离器缺水、满水运行，维持给水量大于蒸发量120 T/H～180
T/H之间，且两侧给水偏差小于60T/H。
7）重视化学监督工作，保证合格的给水品质，防止凝汽和炉前设备泄漏，严格控制给水溶氧小
于7PPb，防止锅炉汽水侧氧腐蚀和垢下腐蚀。
8）锅炉启动时，及时投入温水减温水，以增加省煤器的通流量，（尤其是热态启动时），但要注
意减温水量的控制，尽量不要用冷水减温，以防造成水塞。
9）正常运行时，加减负荷避免幅度过大，防止锅炉压力和汽温大幅度变化造成锅炉热应力加剧。
锅炉启停时，严格按启停曲线进行，控制锅炉参数和各受热面管壁温度在允许范围，并严密监视及
时调整，同时注意受热面联箱和炉本体膨胀是否正常。
10）定期安全门试验，保证安全门动作可靠，防止锅炉超压运行。
11）注意停炉保护，根据停运时间长短，做好锅炉停运后的保养工作，一般情况下应进行热炉
放水，防止空气中的氧和水分对管内壁的腐蚀。
12）炉启动前或打水压时，要控制好水温和上水速度，一般水温保持在30～70℃，上水时间冬
季要较夏季慢些；停炉后严格按规定进行停炉冷却，以防锅炉快速冷却造成管壁、联箱等处温差变
化过大。
13）加强锅炉本体巡检工作，当受热面发生爆漏后，应及时采取措施，查明爆漏部位，对可能
危及人身安全或带来设备严重损坏的严重泄漏情况，应在汇报值长同时执行锅炉紧停规定。