生物質(zhì)發(fā)電，影響機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行的各類因素中，鍋爐“四管”泄漏所占比重一直比較大，梳理發(fā)現(xiàn)觀察期內(nèi)機(jī)組發(fā)生各類非停中“四管”因素造成主機(jī)非停占比高達(dá)55%，由此可見鍋爐四管泄露，已經(jīng)成為影響火力發(fā)電機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要不利因素之一，在此重點(diǎn)結(jié)合一起30MW爐排鍋爐典型的水冷壁高溫腐蝕爆管案例，與大家共同對常見鍋爐水冷壁管泄漏的異常進(jìn)行分享學(xué)習(xí)。

一 異常經(jīng)過簡介

某30MW生物質(zhì)振動爐排鍋爐，鍋爐爐膛壓力突然升高，補(bǔ)水急劇上升，補(bǔ)水困難。運(yùn)行人員對鍋爐受熱面進(jìn)行排查，經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)低端爐排觀火孔處有蒸汽泄漏聲音，判斷為爐膛內(nèi)水冷壁泄漏，鍋爐進(jìn)行停爐，機(jī)組轉(zhuǎn)入搶修；經(jīng)現(xiàn)場檢查確定為后一水冷壁從爐右數(shù)第56根拱上40°三通爐前側(cè)下焊口處泄漏，初步原因分析為高溫腐蝕及焊口質(zhì)量不合格發(fā)生泄漏，以泄漏點(diǎn)為中心全面對鍋爐所有受熱面進(jìn)行測厚排查，徹底消除隱患。

如下圖：

二 具體原因分析

結(jié)合本次異常情況，本次造成水冷壁泄漏的主要原因有以下幾方面：

1、從現(xiàn)場檢查后一水冷壁拱上40°三通焊口泄漏區(qū)域管子與焊口外觀腐蝕較明顯，根據(jù)管子外觀顏色及外壁麻坑分析此區(qū)域高溫腐蝕較嚴(yán)重。

2、焊口質(zhì)量不合格，焊接過程中存在強(qiáng)力對口和應(yīng)力現(xiàn)象。在高溫腐蝕作用下管子外壁減薄后焊口區(qū)域在啟、停機(jī)過程及運(yùn)行中應(yīng)力不斷釋放，最終發(fā)生裂紋而泄漏。

3、經(jīng)查閱鍋爐檢修臺賬此區(qū)域管排運(yùn)行周期為一年半，而此次測厚最低壁厚為2.7mm，管排減薄速率明顯增大，即在最近一個周期內(nèi)高溫腐蝕非常嚴(yán)重。

總結(jié)水冷壁泄漏的主要原因有以下幾方面：

1、高溫腐蝕是造成水冷壁泄漏的一個重要原因

1.1.燃燒調(diào)整不當(dāng)，造成高溫腐蝕。

1.2.鍋爐水冷壁結(jié)焦使高溫腐蝕進(jìn)一步增加。水冷壁管內(nèi)汽水溫度約在240℃左右，水冷壁管結(jié)焦后換熱減少，蒸汽流速慢，使局部水冷壁管壁溫度過高，引起腐蝕性的低熔點(diǎn)化合物粘附在金屬表面，更進(jìn)一步促進(jìn)了管壁高溫腐蝕，同時水冷壁分擔(dān)熱負(fù)荷各不相同，熱負(fù)荷的分布不均造成了水循環(huán)不良，也間接的加重了腐蝕的發(fā)生。

1.3.鍋爐檢修質(zhì)量管控不足，致使高溫腐蝕發(fā)生。

2、造成水冷壁泄漏的其他原因簡介

2.1.焊接質(zhì)量不良，造成水冷壁泄漏。

2.2.結(jié)焦造成水冷壁泄漏。主要包括短吹區(qū)域磨損泄漏、燃燒器讓管風(fēng)粉吹損等方面。另外水冷壁結(jié)垢速率過快，也易引發(fā)水冷壁局部過熱、鼓包泄漏。

2.3.密封板、鰭片部位缺陷造成水冷壁泄漏。如打焦孔、看火孔以及人孔門區(qū)域密封板安裝工藝不良，出現(xiàn)裂紋，延伸至水冷壁引發(fā)泄漏；鰭片密封不嚴(yán)或風(fēng)道與水冷壁交界處存在漏風(fēng)，導(dǎo)致水冷壁吹損泄漏。

引發(fā)水冷壁泄漏原因，其實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止以上幾點(diǎn)，籠統(tǒng)說起來雖然看似簡單，但實(shí)際運(yùn)行中每次水冷壁泄漏一般都是幾個不利因素累加的結(jié)果，還需要我們在日常運(yùn)行、檢修中細(xì)心觀察總結(jié)。

三 預(yù)控、預(yù)防建議措施

“四管”泄漏始終是困擾燃煤電廠安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行的一大難題，而其中水冷壁泄漏又最為常見，如何減少水冷壁泄漏，筆者認(rèn)為前控措施的落實(shí)至關(guān)重要。針對以上造成水冷壁泄漏的各類原因，重點(diǎn)對高溫腐蝕前控措施建議如下：

1、減少高溫腐蝕主要前控建議

1.1.嚴(yán)控運(yùn)行參數(shù)調(diào)整，確保鍋爐日常運(yùn)行參數(shù)合理

1.1.1.首先在保證氧量表計(jì)準(zhǔn)確的前提下，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)控制氧量在規(guī)定范圍以內(nèi)，運(yùn)行中氧量控制不應(yīng)低于3.0%（各爐型不同此數(shù)值也不盡相同），防止缺氧燃燒；同時加強(qiáng)燃料摻配，始終保持爐排薄料層燃燒，降低火焰中心位置，防止主燃燒區(qū)上移；并根據(jù)鍋爐就地燃燒情況，做好一次風(fēng)氣流的調(diào)整，盡可能使各給料機(jī)進(jìn)料均勻，保證一次風(fēng)氣流均勻分布，防止火焰中心偏斜，以減少氣流對水冷壁的沖刷。

1.1.2.配風(fēng)方面通過燃燒調(diào)整試驗(yàn)，合理配風(fēng)并強(qiáng)化爐內(nèi)氣流的混合過程，減少燃燒器、空預(yù)器及爐墻等設(shè)備的漏風(fēng)，保持二次風(fēng)壓在合理區(qū)間，改善燃燒區(qū)的還原氣氛，在水冷壁附近形成氧化氣氛，以改善燃燒區(qū)的氧量，避免出現(xiàn)還原性氣體，緩解高溫腐蝕的發(fā)生。

1.1.3.水冷壁超溫控制方面，加強(qiáng)對給水品質(zhì)控制，同時減少水冷壁結(jié)焦，保證受熱面清潔，增強(qiáng)換熱能力，降低水冷壁管壁超溫情況發(fā)生，減少局部高溫腐蝕的出現(xiàn)。

1.2.嚴(yán)格管控燃料品質(zhì)，確保入爐燃料各項(xiàng)參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求

1.3.強(qiáng)化噴涂防護(hù)管控與檢查，確保噴涂質(zhì)量

對水冷壁進(jìn)行防磨、防高溫腐蝕噴涂仍是防止水冷壁管磨損及高溫腐蝕的重要前控措施，結(jié)合以往噴涂方面出現(xiàn)的涂層短期脫落、涂層厚度不足、涂層高度不夠等問題，建議從以下幾方面做好前期管控：

1.3.1.充分利用每次機(jī)組停運(yùn)機(jī)會，對水冷壁噴涂層進(jìn)行全面細(xì)致檢查，并合理安排檢修工期，確保水冷壁易發(fā)生高溫腐蝕區(qū)域全面噴涂，同時根據(jù)上例火焰重心上移情況，增加噴涂區(qū)域至燃盡風(fēng)層以上合理范圍，擴(kuò)大防護(hù)范圍。

1.3.2.首次噴涂或后續(xù)修補(bǔ)，必須做好噴涂質(zhì)量的前控管理。相關(guān)技術(shù)協(xié)議、合同必須明確質(zhì)保使用年限、涂層厚度、選用材質(zhì)、施工工藝等細(xì)節(jié)問題，同時特別注意涉及孔隙率、沉積率及硬度等硬性指標(biāo)必須符合國標(biāo)（或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）要求，確保噴涂質(zhì)量。

1.3.3.充分利用機(jī)組檢修機(jī)會對燃燒器噴口進(jìn)行檢查，燃燒器有破損變形時及時修復(fù)或更換，同時做好空氣動力場，調(diào)整燃燒器切圓不高于設(shè)計(jì)值。提高水冷壁換管標(biāo)準(zhǔn)，確保每次檢修后設(shè)備均能滿足一個檢修周期的基本要求。

2、水冷壁管泄漏其他預(yù)控措施

2.1.日常檢修及運(yùn)行中加強(qiáng)水冷壁管前期預(yù)控，特別是對水冷壁管減薄速率的預(yù)評估計(jì)算必須結(jié)合實(shí)際運(yùn)行工況，確保數(shù)據(jù)可靠，并根據(jù)預(yù)判結(jié)果合理劃分各臺爐運(yùn)行狀態(tài)，及時安排處于危險級別鍋爐停運(yùn)檢修。

2.2.嚴(yán)格做好日常除焦、看火工作，根據(jù)鍋爐結(jié)焦情況、掉焦頻率及焦塊大小，從燃料摻配、燃燒調(diào)整兩方面及時調(diào)整，同時對水冷壁加裝防砸傷裝置，防止水冷壁管出現(xiàn)機(jī)械損壞。

2.3.強(qiáng)化設(shè)備驗(yàn)貨、現(xiàn)場安裝質(zhì)量、定期檢修質(zhì)量等方面的管控，特別是對廠家焊縫、所用材質(zhì)等方面嚴(yán)格把關(guān)，通過金相分析、無損探傷等手段在設(shè)備、材料源頭上做好管控；安裝、檢修期間除嚴(yán)控水冷壁管焊接質(zhì)量，所有焊口100%射線檢測外，還應(yīng)重點(diǎn)對作業(yè)單位吊掛點(diǎn)設(shè)置、密封板、鰭片等部位焊接質(zhì)量進(jìn)行全面管控，杜絕出現(xiàn)密封不嚴(yán)、應(yīng)力集中、傳熱受阻等不利因素引發(fā)水冷壁泄漏。

四 結(jié)束語

對于生物質(zhì)電廠來說，鍋爐四管泄漏已成為影響機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)性的主要因素，檢修周期存在拉長、檢修時間相對較短的情況，加上燃料品質(zhì)波動大、與設(shè)計(jì)值偏離大等不利因素影響，使四管泄漏問題更加突出，針對這一運(yùn)行實(shí)際，前期預(yù)控、預(yù)防工作顯得更為重要。