金毅
（内蒙古电能源有限公司土默特发电分公司 012300）
摘要：当前的过热器炉内管壁温度是利用炉外多个壁温监测点，之后通过经验加某个增量获得的。此类方式有很大的不足，无法精准的体现管壁温度的实际值，通常要在爆管事故出现后，分析异常症状方可找到原因，根本无法充分起到预防作用。现简要分析600MW超临界锅炉过热器爆管原因及改进措施，力求为今后的相关工作提供参照。
关键词：600MW超临界锅炉；过热器；爆管
为了能够切实预防超临界锅炉过热器爆管，则需选取合理的炉外温度监测点，基于监测点测得的温度实时改变情况，借助对应的计算方式，可以明确锅炉内管壁温度的散布状况，进而预先对锅炉过热器爆管事故进行防范，采取有效的应对方案，最终确保锅炉安全稳定的运行[1]。 一、600MW超临界锅炉过热器爆管原因
一般情况下，导致超临界锅炉过热器爆管的原因有如下几方面，将对此进行具体的阐述。
1.锅炉长时间过热导致的爆管事故
锅炉长时间过热就是锅炉管壁的温度长时间高于额定温度，却低于生产材料的下临界温度，过热并不严重，可过热时间长，炉管出现碳化物出现球化。锅炉管壁发生氧化作用变得越来越薄，管壁的强度降低，蠕变速率提升，导致锅炉管径均衡粗胀，最终于锅炉管道最薄的部位发生爆管事故。因此，造成了锅炉管道的使用年限很大程度低于设计的使用年限。温度越高，则锅炉管道的使用年限更短。一般的运行状态下，长时间过热爆管通常出现在高温过热器的外圈与向火侧。而在异常的运行状态中，低温过热器和再热器的向火侧都很可能出现长时间的过热爆管事故。长期过热爆管可以基于运行应力水平分成三类，即高温蠕变类型、应力氧化裂纹类型以及氧化减薄类型。
2.锅炉短时间过热导致的爆管事故
锅炉短时间过热就是锅炉管壁的温度高于材料的下临界温度，锅炉生产材料的强度显著降低，由于内压力的影响，出现粗胀与爆管事故。通常情况下，短时间超温大部分均出现在水冷壁管中，而省煤器及过热器出现短时间爆管事故的情况很少。
3.磨损问题导致的爆管事故
磨损问题包含了飞灰产生的磨损、落渣产生的磨损、吹灰产生的磨损以及煤渣产生的磨损。该研究以飞灰产生的磨损举例分析，飞灰磨损就是在飞灰中掺杂二氧化硅、 氧化铁以及氧化铝等颗粒，以高速度对锅炉管道外表进行冲刷，导致管路管壁变得越来越薄，进而导致爆管事故[2]。
4.腐蚀疲劳导致的爆管事故
腐蚀疲劳通常是由于水自身的化学性质导致的，水中的氧含量与Ph值对腐蚀疲劳有直接的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆锅炉管中的介质因氧的去极化特征，出现电化学反应，于管路管中的钝化膜破损部位出现点蚀而产生了腐蚀物质。腐蚀物质与循环应力的作用之下导致了腐蚀疲劳，进而造成爆管事故。
5.应力腐蚀裂纹导致的爆管事故
应力腐蚀裂纹就是在介质含氯离子与高温的环境中，因静态拉应力或者残余应力的影响下，出现锅炉管道破裂事故。
6.热疲劳导致的爆管事故
热疲劳就是锅炉管道由于锅炉开启和停止导致热应力和汽膜的多次产生与消散，使热应力与振动产生的交变应力共同作用。进而出现的热疲劳，同样极易导致爆管事故。
7.焊缝泄漏导致的爆管事故
焊接的时候存在质量问题，比如，焊缝开裂，焊接之后残余的应力高，异种钢的熔焊接头失去功效，由于锅炉管道焊口内壁的焊瘤渣、管道口出现错位以及外部粗糙，均会导致锅炉管道内介质流速降低，使管道管壁的温度提升，进而导致爆管事故。
二、600MW超临界锅炉过热器的改进措施
为了切实预防超临界锅炉出现爆管事故，通常对锅炉进行如下几方面的改进。
1.控制受热面的蒸汽与金属温度且避免锅炉过热
因锅炉受热面或许出现很大程度的热偏差，其蒸汽温度需尽量低于最高允许的允许温度，如果出现过热现象，则需根据实际情况尽量使蒸汽运行温度降下来。
2.基于锅炉的氧量曲线运行
需强化水质的管理工作，保证在锅炉平时的运行过程中，可以合理的减少水中的含氧量。
3.科学调节制粉系统的工作模式
尽可能提升下层制粉系统的出力状况，且减少炉膛出口端的烟气温度，调节运行和温度，将左右两侧的主蒸汽的偏差控制在大约10摄氏度。
4.锅炉低负荷状态尽可能不添加二级减温水
因为锅炉左右两侧的烟气温度有差异，单侧管道极易发生过热现象。降低温水的添加，尤其是低负荷状态下二级减温水的添加会导致管壁温度的突然改变，所以，在低负荷状态下尽可能不添加二级减温水。
5.锅炉开关的时候把握温度的升降速率以尽可能降低受热面温度的周期性改变
因氧化皮与基体材料的线膨胀系数存在显著的不同，锅炉管道中的温度改变速率对氧化皮的脱落有很大的影响。所以，锅炉开始时控制温度提升的速度对避免氧化皮脱落十分重要。锅炉若应用等离子点火方式，为了把握温度提升状况，开启时需添加燃油助燃，当蒸汽流量为100t/h之后再进行离子点火。锅炉运行尽可能遏制受热面温度的周期性改变以及温度改变速度，减慢氧化皮脱落的速度【3】。
6.清理沉积氧化皮
锅炉开启初期，借助汽轮机开启旁路，对锅炉实行大流量长时间的冲洗，把沉积下的氧化皮清理掉。锅炉启动与升负荷的过程中，需监测锅炉壁温，若出现不正常现象能够进行迅速的升降负荷进行冲洗。
7.基于机组温度提升曲线对蒸汽的温度进行控制
当机组冷态开启的时候，需基于升温控制曲线对蒸汽温度进行控制。该阶段，机组并列
之前的问题提升速率需低于每分钟2摄氏度，机组并列之后需低于每分钟2摄氏度。锅炉开启过程中保证燃油彻底燃烧，投粉需均衡且缓慢添加，汽温不可出现突然改变，且尽可能保证蒸汽流量低于100 t/h的情况下，不进行投粉。
总结：综上所述，为了预防超临界锅炉爆管事故，避免锅炉计划外的停运，满足锅炉工作的安全节能标准，需秉持“预防为主，维修为辅”的原则。研究锅炉爆管的特征与规律，找到导致锅炉爆管的原因，且应用切实高效的预防措施与改造方式，保证超临界锅炉始终处在最佳的工作状态，尽可能防止锅炉出现爆管事故。
参考文献：
[1]徐巧生；张辉涛.某600MW超临界锅炉屏式过热器爆管原因分析[J].江苏电机工程.2012（05）：72-75.
[2]成志红.超临界600MW机组锅炉末级过热器爆管原因分析及预防措施[J].热力发电.2011（07）：81-83.
[3]谷延宏.600MW超临界锅炉“四管”漏泄典型事故分析及对策[J].东北电力技术.2014（09）：37-40.
论文作者:金毅
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/15
标签：锅炉论文; 温度论文; 事故论文; 管壁论文; 应力论文; 超临界论文; 磨损论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;