电厂锅炉水冷壁泄漏的主要原因及对策研究

电厂锅炉水冷壁泄漏的主要原因及对策研究

陈 豪

淮北申能发电有限公司 安徽淮北 235000

摘要：余热锅炉主要是对工业过程中产生的废气、废料或废液中的余热进行热能利用的压力容器。金川硫化镍矿含硫量在28.98%～34.22%，冶炼过程产生的高温烟气中SO2浓度(体积比26%)和含尘浓度(37g/m3)较一般余热锅炉高。投产10多年以来，闪速、顶吹、合成三大主要生产系统余热锅炉因磨损和腐蚀导致的泄漏故障不断增多，甚至达到过1个月发生5起泄漏的情况，严重影响生产运行。公司通过采取强化余热锅炉运行和检修管理，实施技术改造，有效地减少了余热锅炉泄漏情况，提高了设备的安全运行保障能力。

关键词：发电厂；锅炉水冷壁；泄漏现象；原因；对策

引言

某电厂承担着全社会的电力供应任务，高峰季锅炉基本处于长期满负荷运行，而锅炉“四管”长期受高温、飞灰冲刷、机械磨损、金属材料的劣化、腐蚀，以及安装质量、焊接质量、异物堵塞等因素的影响，频频发生泄漏，是长期困扰电站锅炉安全生产的瓶颈问题。系统地做好锅炉“四管”泄漏的管理，研究泄漏规律，减少“四管”泄漏次数，成了保证锅炉安全、稳定、经济运行的关键。

1电厂锅炉水冷壁泄漏现象的具体影响

电厂锅炉的运行情况直接决定着对各行各业的供电情况，所以如果发电厂的锅炉出现故障，不仅会给电厂造成巨大的维修成本投入，还会影响电力系统的运转情况，对各行各业的发展造成严重的制约，从而带来严重的经济损失。如果电厂发生锅炉水冷壁泄漏现象，不仅会泄漏大量的高温物质，直接威胁着工作人员的生命安全，同时会对电路情况造成不同程度的破坏，严重时会引发燃烧爆炸等现象。另外，一旦电厂锅炉中的高温物质发生泄漏，引发的燃烧和爆炸等情况会对空气造成严重的污染，给周围区域人们的正常生活与身体健康带来严重的安全隐患。

2主要原因分析

2.1高温腐蚀

监测期间，发现超临界燃煤锅炉过热器、再热器、水冷壁管道均存在腐蚀，水冷壁腐蚀最为严重，腐蚀区水冷壁管减薄约20%～55%（即1.5～4.0mm）；对泄漏管段进行了金相、力学性能、无损检测、硬度、厚度、电子探针等分析，金相报告显示泄漏部位无珠光体球化现象，但存在表面脱碳现象，可排除泄漏部位因过热而导致的爆管原因；从水冷壁管减薄情况看，泄漏位置位于锅炉高温腐蚀最为严重区域，可判断为高温腐蚀是导致漏泄的原因。

2.2设计方面

在开展电厂锅炉设计工作时，由于设计人员缺乏对锅炉运行的影响因素与工矿因素的系统考虑，则会导致电厂锅炉的设计参数缺乏合理性。在锅炉的日常运转中，这些小问题不易被工作人员发现，通过长期累积，这些小问题则极易使得电厂锅炉的整体性能下降。在长期复杂的运行环境的影响下，电厂锅炉则无法实现安全稳定的发展目标。例如，设计阶段无法保障材料的合理使用，则会使得材料磨损严重，从而引发锅炉水冷壁泄漏现象的发生。

2.3焊接工艺影响

实际操作中焊工技能不佳或工作习惯不良，造成焊缝外观成型差、没有圆滑过渡、存在咬边、弧坑等焊接缺陷，使焊接接头性能下降和产生应力集中；施工过程中对T23水冷壁管与鳍片或其他锅炉配件的焊接工艺不重视，对焊接顺序、焊接质量不严格控制，由此产生焊接缺陷及较大的焊接残余应力成为裂纹产生和扩展的诱发因素。

2.4内部水循环方面

内部水循环的正常性与稳定性是保障锅炉正常运转的基础和关键，如果锅炉内部水循环出现异常，必将直接影响锅炉的实际运行情况，提高锅炉泄漏事故的发生概率。引发锅炉内部水循环障碍的原因是多方面的，例如，如果电厂锅炉长期在低负荷的状态下进行运转，水循环会明显受阻，导致锅炉内部水冷壁凝聚的水分含量增加，引发水冷壁泄漏现象。

3应对策略分析

3.1磨损防范措施

加强锅炉各类检修时的防磨防爆检查，确保防磨瓦、管卡、支吊架、定位块、保温等的安全可靠，燃烧器及吹灰器周围无减薄量超标管段，对厚度超标管段进行更换，有条件的可进行耐磨喷涂；加强运行过程中的吹灰管理，严格按照《吹灰器投运管理办法》执行，以防止由于吹灰器使用不当造成受热面吹损；在锅炉检修中，进行吹灰器的动态试验和检查，确认吹灰器的吹扫角度、吹扫范围、吹灰器与受热面的垂直角度、记录吹灰器的吹扫圈数等；锅炉A级检修后，应进行全面的冷态空气动力场试验，进行细致的燃烧调整试验，优化炉内燃烧工况，减小炉内火焰中心的偏差，降低左右侧烟温偏差和吸热偏差，控制喷燃器角度和氧量，避免未燃煤粉和还原性气体冲刷受热面。

3.2对电厂锅炉设计进行科学合理的优化与完善

①要结合实际需求对电厂锅炉设计方案进行系统与合理的规划和分析，并结合模块化的分析方法，针对系统中的各个部位进行合理的设计，在设计工作结束后要及时进行系统仿真操作试验，保障设计方案的科学性与可行性。②重视其他先进设计经验的分析与借鉴，对电厂锅炉实际使用期间极易发生泄漏的位置与引发原因进行全面的分析与研究，并制定有效的解决方案，保障电厂锅炉的正常运转。

3.3创新电厂锅炉安全运行管理机制

在电厂锅炉安全运行管理工作中，安全运行管理机制的创新，主要需要从以下两个方面入手。首先，管理主体需要重视构建专业化的安全监管工作队伍。在电厂锅炉安全监管工作具有着极强的专业性，安全监管工作者不仅需要具备较高的安全生产意识与较高的责任感，而且需要具备锅炉安全运行专业知识，熟悉与锅炉安全运行相关的法律法规，只有如此，监管工作者才能够依照安全技术规范对锅炉安全运行状况做出准确的判断与评估，也才能够及时发现安全运行问题并通过开展整改来防患于未然。由此可见，在电厂锅炉安全监管队伍建设至关重要，在开展这项工作的过程中，监管主体需要以现代锅炉管理理论为重点、以锅炉运行事故与应对案例为抓手，使用集中培训、现场模拟等多元化的方式，对在电厂锅炉安全监管工作人员开展系统性的培训。与此同时，监管主体需要重视优化监管工作队伍年龄结构、学历结构，构建老带新的成长机制，从而为在电厂锅炉安全监管工作水平的提升提供良好保障。

3.4对锅炉内部水循环的顺畅性进行科学有效的保障

①在进行锅炉内部水循环系统设计时，则要重视与现代化传感技术的合理应用，增强现代化技术对内部水循环系统流畅性的检测效果。②安排专业的技术人员对锅炉内部水循环系统的实际运行状态进行定期检测，从而充分确保锅炉内部水循环系统的流畅性。在开展定期检修工作时，要重点对内部水循环的受阻部分进行有效的改善与处理，同时加强对锅炉内部结垢现象的清理工作，增强锅炉内部水循环系统的整体流畅效果。

结语

综上所述，电厂锅炉水冷壁泄漏现象对电厂的正常运转有着十分重要的影响，同时还直接决定着电厂的综合效益。为此，电厂的工作人员要对锅炉水冷壁泄漏的具体原因进行科学系统的分析，结合现代化技术制定科学可行的处理方案，才能保障电厂锅炉运转的安全性与稳定性，由此推动电厂相关发展目标的顺利实现，给各行各业的发展提供有力的基础保障。

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