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燃煤锅炉三管爆破原因分析及对策

燃煤锅炉三管爆破原因分析及对策 2011： 　目前，大型电站锅炉爆管事故已成为当前威胁发电设备稳定运行的突出矛盾，而且随着机组服役时间的增加，这类事故还有逐年上升的趋势，成为影响安全生产的主要因素。就我厂燃煤锅炉而言，自1999年运行至今，1、2、3号炉共发生三管泄漏事故13起，严重影响了电厂乃至全公司的平稳生产，造成了极大的经济损失。事实上，当爆管发生时，我们经常采用所谓的快速维修方法，如更换新管段、喷涂等来修复，一段时间后又发生爆管。爆管在同一根管子、同一种材料或锅炉同一区域的相同断面上反复发生，这一现象说明三管爆破的根本问题还未被解决，因此分析了解三管爆破的根本原因是当前的首要问题。

1 过热器爆管的原因及预防措施

影响过热器爆管的根本原因有：过热、磨损、腐蚀、焊接质量等，结合各厂锅炉过热器爆管实际可以看出，过热器爆管中由于金属过热造成的爆管约占30%，磨损约占15%，腐蚀约占10%，焊接质量约占30%,其它原因占15%，因此受热面超温和焊接质量差是造成过热器爆管的主要原因。下面我们主要从这两方面来分析爆管原因。

1.1 管材质量差或焊接质量差造成过热器爆管

a、 管材质量差。如果管子本身存在分层、加渣等缺陷，运行时受温度和压力影响，缺陷扩大就会导致过热器管爆管。例如：2000年12月，我公司第二热电厂1号炉低温过热器在使用中发生爆管，爆管开裂口呈桃形，开口处由于爆裂已明显减薄。由爆口部位金相分析可知：该过热器管爆裂是由于炉管材质较差，组织不均匀，为不完全正火组织，母材基体存在大量微观孔洞，这些缺陷影响材料的强度，最终导致过热器管爆裂。

b、焊接质量差。在制造或维修中由于焊接质量不过关，焊缝中存在气孔、夹渣、焊瘤等会导致频繁爆管。2001年,我厂1号炉低温过热器在运行过程中发生泄漏，从爆管处宏观检验表明，焊缝的焊接质量较差，焊缝根部存在大量焊瘤，泄漏点大多分布在焊缝熔合线及热影响区内，金相检验结果表明，管束的金相组织是正常的，焊缝、熔合线、热影响区的金相组织为粗大魏氏组织+铁素体，组织极为粗大，是不正常组织。经以上分析可知，爆管是由于管材焊缝的焊接质量极差，在焊缝熔合区内存在粗大魏氏组织、大量非金属夹杂等缺陷而造成的。

1.2 受热面超温造成过热器管爆管

金属超过其额定温度运行时，有短期超温和长期超温两种情况，因此造成受热面过热爆管有短期过热和长期过热两类现象，受热面过热后，管材金属超过允许使用的极限温度，内部组织发生变化，降低了许用应力，管子在内应力作用下产生塑性变形，最后导致超温爆管。

1.2.1 受热面短期过热 锅炉受热面内部工质短时间内换热状况严重恶化时，壁温急剧上升，使钢材强度大幅度下降，会在短时间内造成金属过热引起爆管。导致短期过热的原因有：管内汽水流量严重分配不均；炉内局部热负荷过高；管子内部严重结垢；异物严重堵塞管子；错用钢材等。

1.2.2 受热面长期过热 锅炉受热面管子由于热偏差、水动力偏差或积垢、堵塞、错用钢材等原因，管内工质换热较差，金属长期处于幅度不很大的超温状态下运行，管子金属在应力作用下发生蠕变（管子胀粗），直到破裂。长期过热主要发生在高温过热器的外圈向火面，低温过热器也可能发生。例如：2001年，我厂3号锅炉大修时，锅炉检验中心对锅炉受热面进行抽查检验，对高温过热器管做金相分析，发现其组织为铁素体+碳化物，珠光体已球化，球化程度为3～4级，碳化物成小球状分布于铁素体的晶粒边界上，抗拉强度已明显降低，建议更换高温过热器管。分析原因主要是由于这几年全厂蒸汽负荷较低，3号炉长期处于低负荷运行状态，过热器管内蒸汽流速较低，传热效果差，管壁长期处于超温状态，从而导致过热器管长期过热使内部组织发生变化。

1.3 造成过热器管超温的原因及应采取的措施

在设计上，如果存在锅炉炉膛高度偏低，火焰中心偏后、水动力工况差、蒸汽流量偏低和受热面结构不合理等因素都会造成过热器普遍超温或存在较大的热偏差局部超温；在制造、安装和检修中如果出现管内异物堵塞、屏过联箱隔板倒等缺陷，会造成工质流动不畅，引起受热面超温；运行中如果出现燃烧控制不当、火焰上移、火焰偏斜、炉膛出口烟温高风量不足、燃烧不完全引起烟道二次燃烧、蒸汽流量不足、减温水投停不当、高压加热器投入率低等情况，也会造成过热器管超温；另外给水品质不良，引起管内结垢积盐，影响传热，也会造成过热器管在运行中超温。

为了预防过热器管超温，在运行中，应严格按运行规程规定操作，锅炉启停时应严格按启停曲线进行，控制锅炉参数和过热器管壁温度在允许范围内；严密监视锅炉蒸汽参数、蒸发量及水位等主要指标，防止超温超压、满水、缺水事故发生；做好锅炉燃烧调整，防止火焰偏斜，注意控制煤粉细度，合理用风，防止结焦，减少热偏差，防止锅炉尾部再燃烧；加强吹灰和吹灰器管理，防止受热面严重积灰；保证锅炉给水品质正常及运行中汽水品质合格等。

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