摘要：锅炉是火力发电厂锅炉的重要设备之一。锅炉一旦发生“四管”泄漏就只有采取强迫停炉，进行抢修的办法，严重影响了火力发电厂的正常生产，造成巨大的经济损失，火力发电厂锅炉“四管”爆漏是长期困扰火力电厂安全生产的一大难题。
关键词：锅炉；防磨防爆；让位弯拉裂
引言
锅炉是一种转换能量的设备，锅炉产生的蒸汽和热水可以为人民的生产生活提供热能，锅炉设备是火力发电厂实现生产的主要设备之一，如果锅炉出现故障必须整体停机处理，对发电厂的日常工作带来巨大影响，因此日常的防磨防爆工作十分重要，为了保障锅炉的正常运行，对容易发生故障的‘四管’要格外注意，为了实现防磨防爆目标，对‘四管’的工作机理先进行分析，在了解理论的基础上总结锅炉防磨防爆的工作方法，使锅炉设备真正处于可控状态。
1锅炉防磨防爆重要性
近年来燃煤市场千变万化，燃煤质量不断降低。锅炉受热面泄漏事故也在不断增加，泄漏类型也由单一性出现了重复性、复杂性。随着近几年大容量、高参数的超零界、超超临界火电机组的增多，而一旦发生非计划停运事故，将会给发电厂带来巨大的经济损失，严重时会影响到电网的安全。根据国内外火力发电厂事故、故障统计数据中显示，约有60%的非计划性停机都是由于锅炉爆管引起，这就需要我们在设备管理，尤其是锅炉“四管”防磨防爆管理上下功夫，使锅炉受热面真正实现可控、再控。
2锅炉防磨防爆在预防事故中的作用
通过对停机设备故障原因的分析，笔者发现锅炉本身在设计、制造和施工上的缺陷是造成磨损爆炸的主要原因，这些碎片化且具有隐蔽性的因素是治理中最难解决的因素。所以我们在锅炉防磨防爆的治理监测中要从设计到设备运行全程努力才能有效地降低事故发生的几率。
2.1防磨防爆工作在锅炉设计、选型中的作用
为了从根本提高锅炉运作的质量，减少磨损和爆炸，在锅炉设计和选型上就要先有计划的规避风险，锅炉内部的装置应该充分结合目前燃煤的运行情况，同时考虑所用煤种和水质的差别，对锅炉的受热面进行防磨、防高温性能的检测。从设备的材料性能和各方面参数上进行监控，向供货方提供实际需要的锅炉设计方案，力求在技术管理上做到先进。
2.2防磨防爆工作在锅炉制造、安装中的作用
锅炉制造、安装的过程中进行防磨防爆工作的处理能起到监理作用，当锅炉设备制造完成后发电厂要审查生产厂家提供的制作材料证明文件，防止用错材料造成质量下降。查看锅炉四管的焊接情况和热处理装置，是否符合国家要求的标准。同时还要对部分设备进行抽查，如设备制造质量、锅炉的大小尺寸、锅炉的水压试验检验报告等，当抽检设备确实没有问题后进行设备安装，整个过程必须由专人在旁边指导，厂家要指派工程师现场讲解，避免因为安装时受到密封焊接的伤害。
2.3防磨防爆工作锅炉运行中的作用
锅炉投入使用后要定期检查，定期保养维护才能延长使用寿命并节省维修费用。主要检查锅炉运行后受热面的运行情况，当水进入锅炉后，对升腾的蒸汽进行检测，查看水品是否合格。如果发现受热面壁管的超出正常范围，及时查找超温原因，采取适当的解决策略。防爆防磨工作会根据受热面的温度调节内部构造，当受热面超温温度越高，机组会对锅炉内管子部分进行管材蠕胀，并根据超温时间长短确定蠕胀值，这也是估算锅炉设备剩余使用寿命的体现。
2.4防磨防爆工作在锅炉设备检修中的作用
设备维修中对锅炉受热面的检查是最基础的，尤其是对锅炉‘四管’存在缺陷和问题多发区进行着重处理，对受热面监督样管进行金相组织和力学能检测，确保受热面的温度能维持在国家标准范围内。毕竟由‘四管’造成的锅炉问题是多样的，其中的隐蔽性使工作人员很难轻易找到故障真正原因，采取分组交叉互查的方式扩大检查工作量，以此来监督检查缺陷的消除情况。
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3锅炉“四管”失效的控制机理
3.1过热爆管
锅炉管长期处于超设计温度下运行，超温过热常见原因主要有过负荷、错用管材、节流孔堵塞、安装检修遗留杂物、奥氏体不锈钢内壁氧化皮脱落堵塞下部弯头等应采取的措施：稳定运行工况；去除管子及联箱内异物；进行化学清洗，去除沉淀物；改善炉内燃烧，防止燃烧中心偏高，降低受热面超温；防止错用钢材料，锅炉钢管在使用前必须采用光谱分析，再次验证其钢号相等方可使用，发现错用应及时采取措施。
3.2应力集中
应力集中主要是由于锅炉结构设计或安装不合理，部分直管段由于管道过长，加上管夹固定过紧，导致正常的膨胀受阻而使管道变形，一旦变形部位靠近焊口，则容易造成应力集中产生泄漏；另外，机组启停过程中温度和压力升降过快原因也会造成泄漏事件。应采取的措施：加强检修期间防磨防爆的检查力度，特别是炉墙角部密封密封焊接的部位、介质温度不同管子焊接密封部位及刚性梁、张力板附近安装不当造成膨胀受阻；锅炉启动、停炉和运行过程中，必须严格按照运行规程的规定操作，严格控制升温、升压速度，非特殊情况下，尽量不采用紧急冷却法冷却锅炉；每次锅炉启动中做好水冷壁的膨胀记录，判断膨胀是否正常
3.3管材缺陷
管材本身质量不好，如重皮、过大的加工沟槽，材料等级设计偏低等，在高温和高压介质下工作，时间一长这种缺陷扩大就会导致炉管爆裂。应采取的措施：基建期做好锅炉设备选型、制造过程的监造工作，审查锅炉“四管”所用钢材的质量证明文件，确认合格方可使用；在役锅炉所用的钢材料必须具有材料质量保证书、合格证，符合国家及有关行业标准，并做好验收记录，验收不合格的钢材料不允许使用。
3.4热控电源的优化
热控电源的优化对提高热控系统的可靠性也是一大观。首先，从热控系统的电路设计就要开始进行优化，根据热控系统本身的需要和当地发电厂的具体要求进行综合考虑，然后制定热控电路的设计方案，该方案在不违背电路原理的基础上要符合发电厂的热控电源系统，将系统中的各个部分串联起来，提高热控系统的稳定性。同时，对于大型的发电厂除了设置一套主要的电路系统，还要设置一套备用的电路系统，防止主电路出现故障时，供电厂无法顺利运作，备用电路也要考虑与其他电源的合理性。其次，热控电源中的UPS也同样需要优化，最好在现有的基础上增加一台UPS电源，以提高热控系统的稳定性。热控电源的合理与否关系着其能否顺利运作，防止其短路或者其他的故障。
3.5扎实推进防磨培训工作，稳定防磨防
爆检查队伍火力发电厂管道材质多且涉及专业广，造成管道泄漏的原因千千万，很难真正实现在线监测，所以要充分利用计划内停机进行全面监测，良好的检查能直接影响设备的健康水平，避免因为锅炉设备的问题造成运作停机，同时工作人员要不怕脏不怕累，认真负责的检查各个关键部位。而工厂为了鼓励员工积极工作也可以适当投入资金、开展讲座、增加防磨防爆小组的收入待遇，用特殊政策稳定防磨防爆检查队伍。
3.6建立防磨防爆信息化管理系统，提供科学分析工具
防磨防爆信息化管理系统，是一套面向锅炉设备的管理系统。系统包含锅炉设备管理、三维模型、检修管理、壁温预测、寿命评估五大模块。通过设备管理模块，以树状的菜单形式展现设备信息，为锅炉设备管理提供便捷的工具；通过检修控制模块，规范化电厂锅炉防磨防爆检修过程；通过检修管理模块，导入检修中的EXCEL记录，分类统计记录数据，规范记录单模板、加强过程管控；通过壁温预测模块可以在壁温测点的基础上，进行热力计算，得到锅炉内部受热面的温度和超温情况，增强了对锅炉管超温的监控；通过寿命预测模块，可以计算管道的实时寿命损耗，指导检修过程。通过三维图形模块，以三维图的形式展现锅炉设备，使防磨防爆检查工作更加直观快捷。系统具有智能的数据分析功能，通过对锅炉运行数据和检修数据的综合分析，对存在安全隐患的设备进行预警，指导防磨防爆工作人员有重点的检查锅炉设备，真正做到事前预防、事中管控、事后分析，为锅炉状态检修提供科学指导，降低爆管次数，实现最大化的提高企业利润。
结语
综上，我们不难发现火力发电厂锅炉防磨防爆工作的重要性，为了保障锅炉的顺利运行，也为了满足发电厂的经济效益，最好防磨防爆工作势在必行。尽管目前我们在防磨方面工作上还有很多碎片化的问题，但是笔者相信经过技术的不断研发，未来我国火力发电厂锅炉安全问题会有更高的进步空间。
参考文献：
[1]张磊，廉根宽．电站锅炉四管泄漏分析与治理[M]．北京：中国水利水电出版社，2009．
[2]马克利．锅炉炉管泄漏的原因分析及防范措施[J]．锅炉技术，2008（06）．
论文作者:陈浩,孙亮,吴嘉生
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：锅炉论文; 设备论文; 火力发电厂论文; 工作论文; 系统论文; 发电厂论文; 温度论文; 《基层建设》2018年第34期论文;