鍋爐“四管”防磨防爆的現(xiàn)狀與思考

吳文青

（國家電投江西電力工程有限公司貴溪分公司，江西 貴溪 335400）

0 引言

一直以來，鍋爐四管失效是影響火力發(fā)電廠設(shè)備安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要原因之一，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國電力事故中，鍋爐機(jī)組異常造成停機(jī)展68.2%[1-2]，而在這之中因?yàn)殄仩t四管泄漏造成的停機(jī)高達(dá)82%[3-5]。因此，如何做好鍋爐“四管”防磨防爆工作也成為了不容忽視的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題。

1 鍋爐四管現(xiàn)狀

1.1 高溫腐蝕

目前貴電三期2臺鍋爐機(jī)組水冷壁的高溫腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，水冷壁在A層燃燒器以上至SOFA風(fēng)道以下區(qū)域管材表面，出現(xiàn)不同程度腐蝕坑。最嚴(yán)重的部位在左墻靠1號角和后墻靠2號角的25 m至40 m標(biāo)高處，管材從兩側(cè)鰭片腐蝕變薄，大部分腐蝕管壁厚度只有2 mm左右，不及原厚度的一半，尤其是2020年，因入爐煤硫份過高，造成高溫腐蝕加劇，現(xiàn)場敲出的氧化皮厚度將近2 mm，意味著在一個檢修期內(nèi)腐蝕量高達(dá)2 mm，接近1/3管子壁厚，在冷渣斗底部查出的管子受煙氣吹損，壁厚最薄的3.5 mm（原壁厚7.0 mm），且每次停爐大修都對腐蝕管和吹損管進(jìn)行更換，但治標(biāo)不治本。

1.2 飛灰磨損

近年來，貴電三期2臺鍋爐機(jī)組低溫再熱器區(qū)域出現(xiàn)多次出現(xiàn)泄漏，其主要原因是在尾部煙道區(qū)域，煙氣流速高，飛灰顆粒硬度高，造成飛灰對尾部受熱面低溫再熱器區(qū)域磨損速度較高，管束減薄泄漏，造成非停，后期檢修過程中對泄漏管束以及磨損減薄管束進(jìn)行全面更換，同時加裝防磨瓦進(jìn)行防護(hù)，但是目前因?yàn)闄z查位置限制，防磨檢查過程中只能對每層管圈上下5根進(jìn)行檢查，靠近中間部位的管束存在檢查死角，存在有一定風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 吹灰蒸汽吹損

吹灰蒸汽吹損減薄是鍋爐機(jī)組存在的普遍現(xiàn)象，目前貴電二三期鍋爐機(jī)組水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器管束均存在一些吹損減薄管束現(xiàn)象，其中有一部分是近年來形成的，也有一部分是以前存在吹損但未超標(biāo)遺留下來的，針對此類缺陷，首先要求我們在今后四管防磨檢查過程中要加強(qiáng)檢查力度（例如再熱器、過熱器管排內(nèi)部檢查），特別是針對水冷壁、屏過、末過等吹灰頻次高、易吹損的薄弱環(huán)節(jié)，要重點(diǎn)檢查（各部位吹灰器的管理，例如吹灰器設(shè)備健康狀況，吹灰時的蒸汽參數(shù)、品質(zhì)，疏水壓力等參數(shù)要求），加強(qiáng)防護(hù)，以控制管束減薄的速度。

2 采取的技術(shù)措施

2.1 細(xì)化四管防磨檢查重點(diǎn)區(qū)域，強(qiáng)化防磨檢查質(zhì)量

在機(jī)組的停運(yùn)過程中，如何做好受熱面的防磨防爆檢查是個很重要的問題。根據(jù)機(jī)組的停機(jī)時間，對重點(diǎn)部位進(jìn)行有針對性的檢查，是防磨防爆工作的重中之重，因此針對鍋爐機(jī)組四管，總結(jié)出重點(diǎn)檢查部位：

1）存在相互接觸和摩擦，易產(chǎn)生局部機(jī)械磨損的部位：如穿墻管、水平受熱面（低過、低再、省煤器）與懸吊管接觸部位、管卡處管子等。

2）易產(chǎn)生沖刷磨損的部位：如燃燒噴口本身及附近水冷壁看火孔、人孔門、穿墻管等易產(chǎn)生漏風(fēng)的部位。

3）處在煙氣流速和飛灰濃度高的部位，特別是出列的管子，易產(chǎn)生煙氣走廊和煙氣回路部位的管子。

4）易因膨脹不暢而拉裂的部位和爐頂穿墻而未加套焊接的管子：如水冷壁四角管子、燃燒器噴口和孔、門彎管部位的管子，工質(zhì)溫度不同而連在一起的包墻管，與煙、風(fēng)道滑動面連接處的管子等，爐頂?shù)蜏卦贌崞?、過熱器等穿墻而未加套管焊接的管子。

5）受蒸汽吹灰器汽流沖刷的管子及水冷壁或包墻管子上開孔安裝吹灰器部位的鄰近管子。

6）可能會發(fā)生長期超溫爆管的管子：如屏式過熱器、高溫過熱器和高溫再熱器等有經(jīng)常超溫記錄的管子，異種鋼接頭。

7）易發(fā)生爆漏的各種焊口：如承受荷重部件的承力焊口，如過、再熱起穿墻管焊縫；聯(lián)箱管座焊口；異種鋼焊口；管排定位夾脫落部位。

8）變形嚴(yán)重的受熱面管排；歷次爆管部位、補(bǔ)焊過的管子。

9）防磨瓦、罩完好情況和支、吊架受力情況。

2.2 注重經(jīng)驗(yàn)反饋，強(qiáng)化核心技術(shù)傳承

1）規(guī)范開展經(jīng)驗(yàn)反饋，提升技術(shù)水平。對內(nèi)外部市場鍋爐四管歷年泄漏部位以及水壓試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的漏點(diǎn)部位，進(jìn)行深入剖析，舉一反三，分析發(fā)生故障原因，查找根源癥結(jié)，探索四管檢查工作遺漏的原因，做好經(jīng)驗(yàn)反饋，避免同類型事件發(fā)生，以保證后期檢查工作的技術(shù)提升。

2）涉足氧化皮檢測，拓寬服務(wù)范圍。廣泛搜集資料，加強(qiáng)新技術(shù)、新工藝的學(xué)習(xí)培訓(xùn)，目前公司防磨防爆工作涉足于氧化皮檢測技術(shù)。通組織人員與設(shè)備廠家、電科院等單位人員交流、學(xué)習(xí)，基本已掌握氧化檢測技術(shù)要點(diǎn)，截止目前為止已完成貴電三期2號爐氧化皮檢測工作，下一步，將注重人員培訓(xùn)，以貴電三期1號爐C修為契機(jī)，大力進(jìn)行實(shí)踐培訓(xùn)，為外部市場氧化皮檢測奠定基礎(chǔ)，為公司轉(zhuǎn)型發(fā)展添磚加瓦。

3）加強(qiáng)“傳幫帶”培訓(xùn)，傳承工匠精神。為進(jìn)一步提升員工四管防磨防爆技能水平，壯大公司防磨防爆人才隊(duì)伍，在過去的一年中，主動貫徹落實(shí)“老帶新、傳幫帶”的培訓(xùn)思路，對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行合理搭配，對新生力量進(jìn)行全程講解指導(dǎo)，不斷培育“公司大工匠”，傳承工匠精神，進(jìn)一步激活員工學(xué)知識，學(xué)技術(shù)、強(qiáng)素質(zhì)、做楷模的積極性。

4）質(zhì)量控制劃重點(diǎn)，動態(tài)管理有保障。針對四管防磨防爆的重點(diǎn)工作，重在長期跟蹤與檢測，為全面掌握爐內(nèi)四管的動態(tài)，充分利用大、小修對四管進(jìn)行宏觀檢查，其檢修內(nèi)容包括：高溫腐蝕、磨損、脹粗、鼓包、焊接狀態(tài)等情況，對熱負(fù)荷較集中部分采取割管檢查和化學(xué)分析，對易結(jié)焦、易磨損、吹灰器易吹薄的部位制定過爐四管定點(diǎn)測厚、測脹粗表，利用等級檢修機(jī)會全面實(shí)施，通過長周期統(tǒng)計(jì)與分析，了解四管減薄、脹粗動態(tài)，制定相應(yīng)控制措施，實(shí)施動態(tài)管理，保障設(shè)備安全。

5）備品備件嚴(yán)把關(guān)，焊接檢驗(yàn)再提升。針對備品備件，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，更換管子前必須對管材和焊材打光譜確認(rèn)材質(zhì)，防止錯用鋼材、焊材和使用不合格的管材，在焊接前對管束進(jìn)行通球?qū)嶒?yàn)、易溶紙溶解實(shí)驗(yàn)，同時提高焊接水平，減小焊接缺陷，針對焊接過程中發(fā)生的錯口、咬邊等缺陷，及時提出整改措施，加強(qiáng)焊接后的檢驗(yàn)過程中，提高射線探傷標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格杜絕焊接檢驗(yàn)弄虛作假、走過場。

2.3 加強(qiáng)設(shè)備預(yù)防性防護(hù)，提升設(shè)備可靠性

1）鍋爐水冷壁防磨噴涂，預(yù)防高溫腐蝕。針對貴電三期鍋爐機(jī)組水冷壁持續(xù)高溫腐蝕現(xiàn)象，建議公司加大檢修資金以及擴(kuò)大檢修時間窗口的投入，對于易產(chǎn)生高溫腐蝕的區(qū)域，在等級檢修過程中對超標(biāo)管束進(jìn)行全面更換，對于未達(dá)超標(biāo)值或接近超標(biāo)的管束，提高判廢標(biāo)準(zhǔn)。并于更換完成后對管束表面進(jìn)行防磨噴涂，提升管束表面耐腐蝕強(qiáng)度，減緩管束腐蝕速度。

2）加強(qiáng)蒸汽吹灰控制。嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行爐本體及空預(yù)器定期吹灰工作，防止由于積灰、堵灰等產(chǎn)生煙氣偏流、加快磨損及可燃物在煙道內(nèi)再燃燒現(xiàn)象的發(fā)生，使用蒸汽吹灰時要充分按照吹灰規(guī)程進(jìn)行，注重吹灰器疏水，安排人員現(xiàn)場全程跟蹤吹灰過程，以便及時發(fā)現(xiàn)吹灰故障。

3）關(guān)鍵部位增加防護(hù)，做到提前預(yù)防。針對近年來貴電二三期鍋爐機(jī)組四管防磨檢查存在的普遍性問題，采取有效的針對措施，例如在低溫再熱器區(qū)域存在的飛灰磨損，提前對管束進(jìn)行防護(hù)，通過對管束裸露部位加強(qiáng)防磨瓦，有效降低四管泄漏風(fēng)險(xiǎn)，同時針對2號爐前包墻邊管疲勞失效問題，與發(fā)電生技部共同聯(lián)系鍋爐廠家，利用等級檢修對2臺機(jī)組包墻邊管進(jìn)行全面改造，優(yōu)化原始彎頭形式，有效避免管束變負(fù)荷過程中的疲勞失效。

3 采取的管理措施

3.1 嚴(yán)把組織領(lǐng)導(dǎo)關(guān)，加強(qiáng)責(zé)任意識落實(shí)

1）完善組織機(jī)構(gòu)，細(xì)化崗位職責(zé)。按照現(xiàn)有防磨防爆檢修工作，及時調(diào)整完善防磨防爆組織結(jié)構(gòu)，成立以部門負(fù)責(zé)人為第一領(lǐng)導(dǎo)的防磨防爆工作小組。小組成員由生產(chǎn)技術(shù)部門，安全監(jiān)督部門，設(shè)備維護(hù)部門成員組成，明確各級人員的職責(zé)。鍋爐的“四管”作為重點(diǎn)監(jiān)控部位，應(yīng)將鍋爐“四管”檢修工作分配給防磨防爆小組成員，實(shí)現(xiàn)一對一責(zé)任落實(shí)。通過完善組織管理，從頂層領(lǐng)導(dǎo)到基層員工落實(shí)，保證鍋爐防磨防爆工作質(zhì)量。

2）開展人員策劃，落實(shí)責(zé)任分工。利用機(jī)組等級檢修前期，對所檢修鍋爐機(jī)組四管防磨工作進(jìn)行重點(diǎn)策劃，明確人員分工，細(xì)化片區(qū)人員職責(zé)，強(qiáng)調(diào)檢查工作重點(diǎn)，組織人員培訓(xùn)，全面加強(qiáng)人員安全、質(zhì)量意識。

3）提升責(zé)任意識，強(qiáng)化過程管控。堅(jiān)持“逢停必查”與“檢修分開”的原則。如果鍋爐停止運(yùn)行超過3天，則必須進(jìn)行相應(yīng)的和防爆檢查。不管是大修還是小修，都必須開展全覆蓋檢查工作。加強(qiáng)化學(xué)監(jiān)督和金屬監(jiān)督管理，建立健全防磨防爆技術(shù)檔案，包括運(yùn)行數(shù)據(jù)、維修記錄、設(shè)備運(yùn)行等數(shù)據(jù)。組織人員認(rèn)真研究防磨防爆事件案例，構(gòu)建應(yīng)急管理機(jī)制，完善現(xiàn)有檢修方案，做好對“四管”隱患的調(diào)查處理。

4）做好目標(biāo)管理，推行激勵措施。鍋爐的防磨防爆管理按照“人員、工程、標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行，并應(yīng)進(jìn)行多輪復(fù)查，交叉檢查，以防止因防磨防爆不到位引起的“四管”泄漏。建立防磨防爆管理考核辦法，完善和量化鍋爐防磨防爆的獎懲措施，在檢查中發(fā)現(xiàn)管壁變薄，表面裂紋，變形，脹粗等情況，按照實(shí)際情況給與獎勵，充分調(diào)動磨損防爆小組成員的積極性。對于違規(guī)操作的，沒有按照相應(yīng)規(guī)定執(zhí)行的，立即改正，根據(jù)事件情況，給與一定的處罰。

3.2 嚴(yán)把過程管控關(guān)，保障鍋爐四管安全

1）做好源頭管理，提前預(yù)防工作。鍋爐失效變形發(fā)生不是一瞬間就完成的，而是長期積累完成的。因此通過適時的檢查工作，可以很好應(yīng)對出現(xiàn)的問題。源頭管理方面，為了防止鍋爐結(jié)焦，受熱面管磨損，水冷壁管溫度過高以及燃料引起的高溫腐蝕等導(dǎo)致鍋爐“四管”泄漏。可以同發(fā)電公司生技部、運(yùn)行之間進(jìn)行溝通、建議，加強(qiáng)了入爐的比重和預(yù)測，嚴(yán)格控制配煤比例，防止水冷壁，過熱器的超溫以及腐蝕。

2）組織修前分析，落實(shí)檢修質(zhì)量。利用機(jī)組非等級檢修時間，對內(nèi)外部市場鍋爐四管異常部位進(jìn)行分類總結(jié)，查找問題根源，舉一反三，策劃該單位計(jì)劃檢修四管防磨防爆檢查重點(diǎn)，實(shí)施分片區(qū)、分責(zé)任制度，結(jié)合該單位鍋爐機(jī)組四管問題，充分探索異常區(qū)域，制定檢查方案，落實(shí)檢查人員及其職責(zé)，利用等級檢修全面查找問題，確保后期檢修過程的質(zhì)量。

3）實(shí)施三級驗(yàn)收，確保質(zhì)量可控、在控。針對檢查工作的質(zhì)量驗(yàn)收，牢牢把握“多級檢驗(yàn)、多方驗(yàn)收”標(biāo)準(zhǔn)。通過質(zhì)量把關(guān)人員的現(xiàn)場抽查與檢測，充分保證檢查過程中的質(zhì)量管理，不斷提升檢查工作的質(zhì)量，確保四管防磨工作高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量完成。

4 結(jié)語

鍋爐受熱面在鍋爐中所處的位置不同，其工作環(huán)境有較大的差異，出現(xiàn)問題的情況也各不相同；此外，鍋爐燃燒的煤質(zhì)、運(yùn)行工況不同，受熱面出現(xiàn)問題的情況也各不相同。對鍋爐受熱面問題原因的分析“要具體情況，具體分析”，把握出現(xiàn)問題較為頻繁的位置進(jìn)行詳細(xì)的分析和處理，就可將爆管的可能性降到最低。

4.1 加強(qiáng)檢修過程控制

針對鍋爐四管防磨防爆檢查，始終堅(jiān)持逢停必查的原理，充分利用鍋爐機(jī)組的調(diào)停、等級檢修，合理進(jìn)行安排，針對短時間停爐，可對鍋爐尾部煙道及外部集箱管座角焊縫進(jìn)行檢查；長時間停備，可安排受熱面的全面檢查，提早發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，有效降低四管泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 加強(qiáng)設(shè)備及原料管理

由于煤質(zhì)、負(fù)荷等原因，鍋爐“四管”的磨損呈現(xiàn)出越來越嚴(yán)重的趨勢，在加大檢查、處理力度外，還應(yīng)加大設(shè)備的劣質(zhì)傾向分析，設(shè)備更換改造必不可少。特別是針對四管檢修工作方面，我們應(yīng)該轉(zhuǎn)變原始檢修理念，目前所延用的四管判廢標(biāo)準(zhǔn)是早起針對小型機(jī)組進(jìn)行制定，目前機(jī)組壓力等級高、爐內(nèi)溫度高，應(yīng)該將鍋爐四管判廢標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行提升，例如按照國家標(biāo)準(zhǔn)碳鋼管束壁厚減薄30%超標(biāo)，在我們行業(yè)內(nèi)可將其定為25%或者20%，加大四管檢修方面的投入，使其處于過修而不是欠修狀態(tài)；二是嚴(yán)格控制入爐煤硫分在1.0%以下?？刂棋仩t氧量不低于2.5%，盡量按照電科院試驗(yàn)要求調(diào)整鍋爐配風(fēng)。調(diào)整磨煤機(jī)分離器折向擋板，保證煤粉細(xì)度在合格范圍，防止粗煤粉刷墻燃燒。加強(qiáng)一次風(fēng)速的監(jiān)視，保證各粉管的風(fēng)速在試驗(yàn)的范圍。

4.3 加強(qiáng)運(yùn)行管理

鍋爐機(jī)組運(yùn)行工況的好壞直接影響四管使用壽命，為保證爐內(nèi)良好的燃燒氛圍，應(yīng)具體做到以下幾點(diǎn)：

1）首先要控制合理的過?？諝庀禂?shù)、減少鍋爐各處的漏風(fēng)以降低煙氣流速；

2）最好不要燃用灰分含量高的燃煤，若必須燃用應(yīng)做好摻配工作，以防煙氣中的飛灰含量大或煙道中存在煙氣走廊，使受熱面局部管壁磨損嚴(yán)重；

3）做好鍋爐的燃燒調(diào)整，避免不完全燃燒的發(fā)生。

鍋爐四管防磨防爆是一項(xiàng)漫長的工作，在今后的工作中，我們還需主動出擊、不斷探索，明確鍋爐受熱面的重點(diǎn)檢查部位，需要制定嚴(yán)密的組織、實(shí)施措施，還需要負(fù)責(zé)任的工作人員、充足的工作時間和良好的工作環(huán)境，只有實(shí)實(shí)在在地投入人力、物力和精力，才能切實(shí)提高鍋爐受熱面防爆防磨檢查工作的質(zhì)量，發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行才能得到保障。