浅析260t锅炉爆管原因及预防措施
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作者:卢松涛
摘 要：锅炉是一种常见发电装置，锅炉一旦发生爆管事故不仅会影响到正常运行及发电量，并且处理锅炉爆管事故时所花费时间也比较长，对企业造成较大的经济损失。本文从锅炉安装质量、运行工况的变化及实际操作方面，对一起屏式过热器管道的爆管事故进行分析，并提出了防止同类事故发生的一些建议。
关键词：锅炉;爆管;屏式过热器
锅炉的传热管道部分主要是由省煤器以及水冷壁、过热器等组成，在锅炉传热管道的这些构成中，由于过热器在高温高压环境中工作，并且在整个锅炉装置生产运行中，是烟气对流换热的第一道工作生产流程，因此，不仅工作运行环境比较恶劣，并且工作运行对于管道的磨损也比较严重，从而就容易造成锅炉过热器管道爆管事故发生，影响锅炉装置的正常生产运行。
邯钢邯宝公司装机有3台260t高温高压燃气锅炉，主要燃料是高、焦、转炉煤气。在运行过程中，发现1#锅炉主给水流量与蒸汽流量偏差较大，而汽包液位正常，判断可能是过热器管道存在泄露情况。申请停炉后上水对锅炉进行水压试验，对过热器管道的焊口进行检查，未发现泄漏现象。发现屏式过热器管有两根管道漏水严重，管道裂口为纵向破裂，断面锐利，颜色变黑，判断为爆管。
一、爆管原因分析
爆管分为长期超温爆管和短期超温爆管两种情况。（1）锅炉受热面管在高温应力长期作用下，会引起蠕变变形。在规定范围内的蠕变变形是允许的，对正常运行无影响。如果运行中某些原因管壁温度超过了设计温度，在高温长时间作用下，会导致金属蠕变速度加快，强度降低，使用寿命达不到设计要求而发生爆管，即长期过热爆管。（2）锅炉受热面在在运行中由于冷却条件的剧变，管子温度在短期内突升，超过了管材的临界点，管子在短时间内抗拉强度下降，温度最高的向火侧发生变形，随后发生剪切断裂而爆破，即短期超温爆管。
根据管口处的锐利程度判断是短期超温造成的爆管事故。检查发现同一联箱的的其它几根屏式过热器管道也同时出现颜色变黑的现象。由于设备已经投运近10年，此次是运行过程中发现的第一次爆管事故，可以排除管道材质问题。判断可能是存在管道堵塞或者短路现象，屏式过热器管道无蒸汽流过对其进行降温，造成管道在高温烟气中发生爆管。仔细分析屏过的管道工艺流程后，发现屏过的联箱存在短路或者堵塞的可能性。打开屏过上联箱手孔，用内窥镜检查发现联箱内部蒸汽进口与出口之间的隔板焊口开裂、倒塌，造成了蒸汽通过联箱短路，不经过屏过管道直接进入下一级过热器，高温烟气加热屏过管道，屏过管道内部无蒸汽流过，得不到及时有效的冷却造成超温爆管。
观察倒塌的隔板发现，隔板与联箱的焊接处采用的是点焊，焊接不牢固，是造成联箱内部隔板倒塌的主要原因。结合运行实际分析，由于燃气锅炉作为公司煤气平衡的重要手段，受煤气燃料的影响，锅炉负荷变动较大，在负荷变化幅度较大时，造成联箱隔板两侧出现压差，隔板受力加速了焊口开焊及倒塌的速度。受煤气平衡的影响，锅炉停炉的次数较多，月平均两次，在锅炉点炉升温升压及停炉降压过程中，未按照规定的升温升压和降压速度进行操作，升压或降压速度快，导致联箱隔板两侧出现差压，也是加剧隔板焊口开裂及倒塌的原因。
二、爆管的预防措施
（一）加强运行管理
在锅炉启动或者停运过程中，要严格按照升压或降压的规范进行操作，避免管道出现较大的热应力。同时在锅炉启停过程中，开启过热器的疏水阀，使蒸汽流过过热器，防止过热器出现超温过热现象。当煤气压力出现大幅度变化时，要及时调整煤气量，防止燃烧突然增强或者减弱造成烟气温度变化时引起过热器超温或者热应力增大。
（二）加强水质管理
要严格控制好炉水及过热蒸汽的品质，根据汽水品质及时调整加药量和排污量，防止汽水品质超标造成管道结垢、腐蚀而造成爆管的严重事故。调整汽包水位在正常范围，保证汽包内部的汽水分离装置完好、可靠，防止由于水位过高或者汽水分析装置失效造成蒸汽带水，水中大量的鹽分附着在过热蒸汽管道内壁影响换热效果，造成管道长期超温爆管。
（三）正确并且合理的进行减温水的调节使用
在锅炉启动或者低负荷运行时，尽量通过调整炉膛火焰中心或者烟气温度来控制过热蒸汽温度。锅炉启动或者低负荷时由于锅炉中的蒸汽流量过小，并且流动速度比较慢，使得喷射的减温水在进入到减温器之后，不能够及时实现分散流动，容易形成水塞现象，引起锅炉过热器发生爆管事故。
（四）保证减温水调节阀灵敏可靠
通过检查、维护手段保持减温水调节装置始终处于灵敏可靠的状态，在锅炉负荷发生变化时，减温装置能够及时调整减温水量，保证过热器出口蒸汽温度，防止过热器超温爆管，同时避免减温水量过大形成热偏差，造成过热器管道热应力增大损坏。
三、结语
锅炉过热器爆管事故是锅炉运行过程中较为常见的事故之一，对锅炉的运行造成较为严重的影响。本文从从设备制造、运行操作方面分析了产生爆管事故的原因，并提出了防止类似事故发生的一些措施和建议，能够为防止锅炉过热器爆管事故的发生起到积极有效的作用。
参考文献：
[1]高庆坤.锅炉运行及事故处理.北京：化学工业出版社，2013.
[2]周强泰.锅炉原理.北京：中国电力出版社，2013.
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