锅炉四管泄漏的预防与控制

书书书　第３０卷第９期华电技术Ｖｏｌ．３０　Ｎｏ．９　　　２００８年９月ＨｕａｄｉａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｅｐ．２００８　　·对标专题·锅炉“四管”泄漏的预防与控制Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｂｏｉｌｅｒ“ｆｏｕｒｐｉｐｅ”ｌｅａｋａｇｅ周雪松ＺＨＯＵＸｕｅｓｏｎｇ（天津军粮城发电有限公司，天津　３００３００）（ＴｉａｎｊｉｎＪｕｎｌｉａｎｇｃｈｅｎｇＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３００，Ｃｈｉｎａ）摘　要：非计划停运是对标工作的重要内容之一，锅炉“四管”泄漏一直是造成火力发电厂非计划停运的主要原因之一，它严重影响着火力发电设备的安全稳定运行。天津军粮城发电有限公司６７０ｔ／ｈ锅炉存在着受热面布置不合理等问题，该受热面泄漏一直居高不下。针对该问题成立了专门的防爆队伍，从制造、安装到运行阶段对锅炉受热面进行了监督检查等工作，通过不断摸索改进，总结出了一套行之有效的防磨、防爆经验，在实际应用中取得了２００６年和２００７年连续２年非计划停运为０次的良好效果。关键词：“四管”泄漏；防磨防爆；对标；技术监督；非计划停运中图分类号：ＴＫ２２３．１＋１　　　文献标志码：Ｂ　　　文章编号：１６７４－１９５１（２００８）０９－０００９－０４Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｎｐｌａｎｎｅｄｏｕｔａｇｅｉｓｏｎｅｏｆｉｍｐｏｒｔａｎｔｂｅｎｃｈｍａｒｋｉｎｇｃｏｎｔｅｎｔ，ａｎｄｂｏｉｌｅｒ“ｆｏｕｒｐｉｐｅ”ｌｅａｋａｇｅｉｓｔｈｅｍａｉｎｒｅａｓｏｎｃａｕｓｅｄｕｎｐｌａｎｎｅｄｏｕｔａｇｅｉｎｔｈｅｒｍａｌｐｏｗｅｒｐｌａｎｔａｔｌｏｎｇｔｉｍｅ，ｗｈｉｃｈｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｓａｆｅｔｙａｎｄｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｓｅｒｉｏｕｓｌｙ．Ｉｎｔｈｅ６７０ｔ／ｈｂｏｉｌｅｒｏｆＴｉａｎｊｉｎＪｕｎｌｉａｎｇｃｈｅｎｇＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，ｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｗａｓａｒｒａｎｇｅｄｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｙ，ｈｅａｔｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｌｅａｋａｇｅｗａｓｏｃｃｕｒｒｅｄｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ．Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ａｓｐｅｃｉａｌａｎｔｉｅｘｐｌｏｓｉｏｎｔｅａｍｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｔｈｅｂｏｉｌｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｗａｓｓｕｐｅｒｖｉｓｅｄａｎｄｃｈｅｃｋｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｂｏｉｌｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｅｒｅｃｔｉｏｎａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｂｙｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｇｒｏｐｉｎｇａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ，ａｓｅｔｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｔｉａｂｒａｓｉｏｎ，ａｎｔｉｅｘｐｌｏｓｉｏｎｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｌｅａｋａｇｅｇｒｅａｔｌｙ，ａｎｄｕｎｐｌａｎｎｅｄｏｕｔａｇｅｗａｓｎｏｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎ２００６ａｎｄ２００７．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：“ｆｏｕｒｐｉｐｅ”ｌｅａｋａｇｅ；ａｎｔｉａｂｒａｓｉｏｎａｎｄａｎｔｉｅｘｐｌｏｓｉｏｎ；ｂｅｎｃｈｍａｒｋｉｎｇ；ｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ；ｕｎｐｌａｎｎｅｄｏｕｔａｇｅ收稿日期：２００８－０８－０５０　引言华电集团公司将２００８年定为对标管理年，天津军粮城发电有限公司对对标工作认真部署，积极参与，在对标各项工作中，非计划停运是一项重要的考核指标，而锅炉“四管”泄漏一直是造成火力发电厂非计划停运的主要原因之一，严重影响火力发电设备的安全稳定运行。多年来，国内外针对锅炉“四管”泄漏产生的机理、预防和控制的措施进行了深入研究，取得了一定的成效。随着国内电力供需趋于平衡，火力发电厂参与调峰调频的任务越来越重，锅炉参数的频繁变化对锅炉“四管”泄漏的预防与控制带来了严峻的挑战。天津军粮城发电有限公司新厂４台６７０ｔ／ｈ锅炉为武汉锅炉厂制造，属于第１批自行设计制造的大型电站锅炉，存在着受热面布置不合理等问题，长期以来，受热面泄漏一直居高不下，１９９５年曾高达１７次，因此，锅炉“四管”泄漏的控制工作一直受到高度重视，２００１年起组建了专业的防磨防爆检查队伍。通过几年的生产实践，在锅炉“四管”泄漏的预防和控制工作上取得了一定的成效，总结了一套实用性很强的防磨防爆检查经验。近几年，天津军粮城发电有限公司的非计划停运指标在国产２０万机组一直名列前茅，２００４年、２００５年由于“四管”泄漏造成的非计划停运每年只有１次，２００６—２００７年度更是连续２年实现了０次非计划停运。　·２·华电技术第３０卷　　　通过多年的防磨防爆检查工作，使笔者深深地感觉到，仅凭理论知识还远远不够，要把理论知识应用于实际，只有这样才能丰富实际经验。为配合中国华电集团公司今年开展的对标年活动，下面就各部位受热面的检查经验作一总结。１　在役锅炉受热面管监督检验按ＳＤ２３０—８７《发电厂检修规程》及ＤＬ４３８—２０００《火力发电厂金属技术监督规程》等规定，发电厂防爆防磨小组应对锅炉“四管”认真组织检查做好记录。（１）检查重点部位。１）锅炉受热面经常发生机械损伤和飞灰磨损部位。２）易因膨胀不畅而拉裂的部位。３）受水力或蒸汽吹灰器的水（汽）流冲击的管子及水冷壁或包墙管子上开孔部位的邻近管子。４）屏式过热器、高温过热器和高温再热器等经常超温记录的管子。（２）检验方法。通过多年的工作实践，笔者认真总结了防磨防爆检查经验，具体概括为“看、测（量）、摸、防、仪”等手段。具体如下：１）看。看是观察和查看，它是防磨防爆的重要检查方法之一。锅炉运行中受多种因素影响，会在锅炉内部的受热面管子上产生结焦或者是积灰，停炉之后大量的炉灰落下再次覆盖全部管子，在对水冷壁、过热器、屏式过热器、再热器、省煤器受热面上的积灰、结焦进行清洗打焦后，露出受热面管子金属或者金属氧化层，由一定工作经验的检查人员借助“手电筒、安全行灯”一类的照明工具用眼睛观测，直接对受热面管子外表进行全面的宏观检查，记录下管子表面的发生情况。看是否有鼓包、胀粗、刮伤、腐蚀、磨损和表面裂纹等现象。运行到一定时间的高温过热器、高温再热器、辐射过热器、半辐射式过热器（屏式过热器）还要对管子外表氧化层的厚度进行观察和测量，为过热器、再热器管子进一步的金属检测和金属取样提供依据。看可分为２种方法：远距离观察和近距离检查。远距离观察适于检查视野较为开阔的受热面，它们具有较大的可视空间或搭建平台的检查活动场所，如锅炉燃烧室内的水冷壁墙面、水平烟道两侧水冷壁面、前包墙以及竖井烟道周围包覆的墙面等，检查人员使用灯光能够鉴别出是否有管子变形、管子起鼓、硬伤凹痕等缺陷。近距离检查是查看可以直接贴近受热面的检查，或者通过搭建平台和脚手架方式接近高空的受热面，如锅炉竖井烟道内布置的低温再热器、低温过热器、省煤器等受热面。近距离检查可借助的工具有放大镜、铜丝刷等，一般可检查出管子腐蚀、管子磨损、管子重皮、管子表面裂纹和表皮氧化等缺陷。对远距离检查的怀疑点应作进一步鉴定。借助手电筒或安全行灯对受热面进行检查时应使照明和要检查的受热面管子形成侧光光线，现场可以通过使用强光手电筒或使用调距光源将光线进行调节聚为一柱靠近管壁，让光线平行于管子表面并沿管子长度方向射出，这样使得管子缺陷部位留下明显的阴影，以此查出缺陷的所在位置。为了有效地保证检查人员工作中的工作效率，对于远距离观察和近距离检查工作要优先选用便于携带的强光手电，在用安全行灯为照明工具进行检查时，要避免光线直接进入眼睛，使眼睛疲劳。在实际操作中，由于肉眼有特别大的景深，又可迅速检验较大的面积，对色泽断裂纹理的走向和改变有十分敏锐地分辨率。检查时必须全面到位避免疏漏。这种检查方法比较简单，只能发现肉眼所能看到的钢材表面缺陷，其效果在很大程度上取决于检验人员的经验和熟练程度。２）测量。测就是利用卡尺、卡规、超声波测厚仪等测量工具对受热面管子进行实地测量。如利用游标卡尺、自制卡规测量管子过热器入口或出口管子的直径，检查管子是否发生蠕变胀粗；还可以使用游标卡尺测量管子外表氧化皮的一般厚度，精准测量弯管椭圆度大小，精准测量受热面管子及新管壁厚和壁厚偏差。超声波测厚仪主要是在管子不被破坏的情况下对管子壁厚进行无损检测，运行中所出现的吹损和磨损情况可以利用超声波测厚仪直接测量，对设备中出现的硬伤、机械损伤、高温腐蚀等缺陷可结合游标卡尺一起进行监测，以便更好地获得测量的数据。３）摸。锅炉受热面是由管子弯制组合焊接而成，受热面的管子排列有高有低，有紧有疏，有里有外，即使可接触到的部位也有检查人员用肉眼看不到的地方。竖井烟道内低温再热器、低温过热器等卧式管排的受热面上、下分为多层，管子的圈数较多，每组管子排列也较为密集，管子隐蔽部位多，不易察看。竖井烟道管子受磨损是其产生问题的主要缺陷，按烟气流动方向判断，卧式管排所受磨损多产　第９期周雪松：锅炉“四管”泄漏的预防与控制·３·　生于管子的向火一侧，在受热面检查中，在对头顶上面的管排进行检查时，仰视只能看到部分管面，无法看到附近管子全部表面。检查人员若遇到视线看不到的检查部位，就要依靠手指的灵敏感觉，通过触摸来感知管子表面的情况和缺陷的类型，依据多年检查积累的经验加以识别判断，及时提出意见，采取措施加以处理或做进一步的检查。所以，摸是检查人员在检查中的无法看到或无法全部看到情况下的一种补充手段，它可使被触及到的管子缺陷暴露出来，是检查人员一种必备的技能。４）防是要从日常工作和集中检修２部分内容抓起。日常工作包括：运行人员交接班的巡检，运行设备定期试验，吹灰器定期吹灰，运行超温记录和检查，检查“四管”泄漏装置的状态等；燃料人员应合理配煤，保证燃煤的安全和质量；化学检验人员应认真分析试样，检测水质，监测煤质；检修人员的定期巡视和设备检查，日常设备消缺，对多发缺陷进行认真分析，找出解决和预防的方法；金属检验人员应认真分析采集的“四管”样管，科学地评判炉管寿命，为机组运行安全提高依据。集中检修包括：修前召开防磨防爆检修会议，陈述修前所发生的设备缺陷和故障，讨论措施实行的可操作性，吸取以往事故和兄弟电厂事故的经验教训，举一反三，查看锅炉前几次的检修记录，分析需要重点开展的检查项目，仔细审阅有无遗漏的项目和问题，根据实际情况，制订检修中的防磨防爆检查计划内容；对设备进行必要的技术改造，改造更换部件，检查和消除设备隐患。５）仪是利用各种检测仪器，对设备进行全方位检查。ａ．金属磁记忆检测仪是近年来推广运用于受热面管子表面、管道焊缝检测的先进仪器之一。利用金属磁记忆检测仪可１００％对设备进行快速检测，从而实现设备的早期诊断并找出应力集中区损伤的主要原因。ｂ．内窥镜检测仪。利用该仪器对各部位的联箱内壁、管子内壁进行逐个、逐段检查。ｃ．３７ＤＬ（ＰＬＵＳ）型超声波测厚仪。锅炉过热器、再热器受热面管长时间的运行，都会存在管子氧化问题，特别是内壁氧化，由于内壁发生氧化，使得管子内壁形成一层金属氧化层。由于氧化层的存在会降低管子的传热效率，会使管壁实际温度升高，管子长期工作在这种环境中，会进一步加剧管子的氧化，从而迅速降低管子的使用寿命，甚至出现爆管停炉的现象。由于传统的防爆检查工作无法用肉眼观察管壁内部氧化情况，使用传统的测厚仪可测量出管壁氧化的结果。由于不能分开金属与氧化的厚度，测量结果往往与管壁金属的实际有效壁厚存在较大差异，测量结果为３．５ｍｍ，而实际金属壁厚可能才２．２ｍｍ。这就会给出一种假象，从而做出错误的判断。超声示波测量技术，用于精确测量锅炉受热面管有效金属壁厚。同时，可以通过对测量数据及锅炉管子的运行条件计算出内壁氧化层厚度。使用这种技术，成功解决了传统测厚仪测量锅炉受热面管壁厚数值不准的问题，可准确掌握运行管子的实际金属壁厚及内壁氧化层的厚度，及时对锅炉受热面管进行状态评估和寿命预测提供技术依据。这项技术的运用，能及时地掌握锅炉受热面管的内壁氧化情况，及时发现并更换已接近运行寿命