水冷壁管爆管的原因
锅炉水冷壁爆管原因分析及解决措施
锅炉水冷壁爆管原因分析及解决措施发布时间：2021-09-23T03:27:35.850Z 来源：《当代电力文化》2021年第14期作者：尚李超[导读] 针对煤粉锅炉在运行过程中出现的水冷壁爆管事故尚李超华电新疆发电有限公司昌吉分公司新疆 831100摘要：针对煤粉锅炉在运行过程中出现的水冷壁爆管事故，从锅炉运行飞灰磨损、水冷壁管屏和炉膛蒸汽吹灰等各方面进行原因分析，全面对炉膛蒸汽吹灰器附近区域的水冷壁管壁进行壁厚测量，制定相应的换管和喷涂处理等检修措施，保证锅炉的安全稳定运行。
关键词：水冷壁磨损；爆管；吹灰器；防磨；壁厚引言水冷壁是发电厂锅炉的主要受热面部分，由数排钢管组成，布置在燃烧室四周。
内部为流动的水或蒸汽，外部接受锅炉炉膛火焰的热量。
水冷壁的主要作用为吸收燃烧室的辐射热，使水受热而产生饱和蒸汽；保护炉墙，减少熔渣和高温对炉墙的破坏；同时水冷壁还起悬吊炉墙的作用。
1工程概况某厂4#、5#、6#锅炉是我单位锅炉480t/h的循环流化床锅炉，锅炉东、西两墙是237根（宽度：18120），南北两墙是98根（7492），水冷壁管Φ51×5，炉膛布风板以及布风板往上到标高14555是浇注料区域，之后间隔800是第一道防磨梁、间隔1000是第二道防磨梁、间隔1200是第三道防磨梁，每道防磨梁宽度是120，三道防磨梁之间用的是金属喷涂用来防磨，也就是说这“三道防磨梁+金属喷涂”是用来防止水冷壁管磨损的方法和措施，平时锅炉停炉常规测厚这三道防磨梁间隔3m区域的区间测厚都在4.6~5.0之间，不过在锅炉运行的过程中，6#炉频繁发生爆管都是在炉膛后墙（东墙）第三根防磨梁之上（标高17555~23555之间），炉膛后墙标高17555往上6m左右存在磨损现象，而且还存在偏磨现象，水冷壁中心线北侧的水冷壁管偏向北侧出口烟道磨损，水冷壁中心线南侧的水冷壁管偏向南侧水平烟道磨损，4#炉停炉、5#炉停炉也存在这个现象最低点是3.6，大部分都是在（3.8~4.2）这个区间，足以可见后墙受到了磨损，原来设计的煤粉的发热量是5000大卡，现在变成了4200大卡左右。
热水锅炉水冷壁爆管事故分析及解决方案
２爆 管 原 因 分 析
在运行 过程 中受热 的水冷 壁管 吸收热 量 后传给管 内的水使锅水温度 上升。水 冷壁管 受 热 面 水 侧 的 锅 水 吸 热 产 生小 气 泡 ，并 向管 子 中 心部位汇集 ， 管壁 始终保持有流动 的水膜 ， 受 使 热面管的温度保持在金属材料 允许 的温度 范围 内， 使受压元件不会因过热 而损坏 。 由于进入锅炉 的水未经 任何 处理 ， 致使 大 量泥沙被带 人锅炉 ， 积 于锅筒 、 箱底部 ， 沉 集 集 箱 中的泥渣沉积尤为严重 ，泥渣 占据 了集箱 近 三分之二的容积 ， 使集箱流通截面积减少 了近 ６ ％，水 冷 壁 管 的 下 口距 泥 渣 只 有 约 ４ ｒ 的 ｏ ７ｍ ａ 空 间 ， 种状 况使 水 循环 受 到很 大 阻碍 ， 这 当水 侧 产生的气 泡便 很快在管 内聚集而变成 大气泡 ， 这些停滞的大气泡在 管内形成 汽塞 ，汽塞处 管 壁的水膜 被破坏 ， 管壁得不 到水膜 的冷却保护 ， 壁 温 很 快 升 高 ，汽塞 达 到一 定 程 度 后 会 突 然 上 升消失 ， 锅水 迅速 占据原 汽塞位置 ， 使此处管壁 被水冷却 ， 壁温急剧下 降 ， 产生温差 应力 ， 此 如 周而复始 ， 金属产 生热疲劳 。 使 爆管裂 口处 的很 多细小裂纹 ，就是反复发生汽塞使金属发生热
１ 况 概
我县某单位有～ 台 Ｋ Ｌ１ — ．／５７ 一 Ｚ ． ０７９ ／０ Ａ１ ４ Ｉ 型热水锅炉在运行时发现右侧外包铁皮下部从 里 向外 流 水 。 司 炉 人 员 打 开 左 侧 观 火 门 发 现 右 侧 水 冷 壁 管 出 现 漏 水 ，水 流 到 炉 排 上 造 成 局 部 炉火熄灭 ， 随即紧急停炉。 该炉使用压力为 ｏ４ ａ锅炉 右侧前 数第 ．ＭＰ ， ９根 水 冷 壁 管 上 部 距 离 弯 曲 起 点 约 ２ ０ ０ ｍｍ 处 爆 管 漏 水 。 爆 破 口 为 周 向 裂 口 ， 裂 口 长 约 ２ ｒｍ， 口最 宽处 ３ ｍ， 口的上 、 部位 有 ５ ａ 裂 ａ ｒ 裂 下 十几条明显的细小裂纹。锅 筒水侧 底部泥渣沉 积 约 ２０ ０ ｍｍ，集 箱 水 侧 底 部 泥 渣 沉 积 约
锅炉水冷壁爆管原因分析处理及预防措施
锅炉水冷壁爆管原因分析处理及预防措施摘要：本文以锅炉水冷壁爆管、泄漏的原因为切入点，针对锅炉水冷壁爆管的处理以及解决优化措施进行了相应的分析与探讨，希望能为我国锅炉使用质量的提升以及电力企业工作效益的优化提供参考和借鉴。
关键词：电力设施；锅炉设备；水冷壁；技术措施前言：随着我国社会经济的不断发展以及科学技术水平的不断提升，电气化设施的使用已经获得了较大的优化调整，电力工业在当前我国国民总体经济水平增长中也起着重要的作用，社会的发展建设与电力工业的进步之间是紧密关联的。
锅炉作为电力公司日常生产工作过程中进行电能与其他能量输出的基本载体，锅炉自身的安全正常运行，能够对国家以及当前区域的社会稳定和经济水平建设以及人民群众生活品质的提升有着重要的影响。
由于锅炉长时间处于高温高压的状态下，经常容易出现各种安全事故，其中锅炉水冷壁爆管率是最容易出现事故的薄弱环节，为此，本文针对这一问题进行了分析研究。
一、锅炉水冷壁爆管问题出现的原因（一）磨损磨损是锅炉在使用过程中出现水冷壁减薄以及水冷壁爆破的最主要原因之一，由于磨损机理存在差异，在当前水冷壁上主要存在着掉渣磨损、机械磨损以及煤粒磨损等几种情况，在运行的过程中，如果燃烧调节偏离了设计标准，燃烧中心的切圆直径变大或者切圆偏离中心，尤其是在承受的负荷较高时，一次风煤粉的浓度较高、风速较大就会直接对当前的水冷壁产生磨损。
其次，如果燃烧过程中的需氧量不足，就会导致燃烧时间较长，或者是出现不完全燃烧问题，导致烟气携带颗粒物会对水冷壁产生直接的冲刷，从而直接造成管壁厚度降低，甚至是管壁损坏。
最后，由于水冷壁在进行工作的过程中可能会出现燃烧组织不当，或者是空气动力磁场不稳定的问题，从而导致结焦现象出现，如果焦渣掉落或者是除焦方法选择不当，都会导致磨损问题的出现。
（二）腐蚀管外部出现腐蚀爆管的位置会存在着大量的含硫沉积物，靠近基体一侧的沉积物通常是黑色的沉积物，并且与管壁之间进行紧密结合。
锅炉水冷壁爆管的现象及处理措施
锅炉水冷壁爆管的现象及处理措施锅炉水冷壁爆管的现象及处理措施【引子】在锅炉运行过程中，水冷壁爆管是一个常见的问题。
当锅炉水冷壁内部受到过热的水蒸汽冲击时，壁面会发生破裂，导致爆管。
这不仅会影响锅炉的正常运行，还可能造成严重的安全隐患。
为了解决这一问题，本文将深入探讨锅炉水冷壁爆管的现象及应对措施。
【定义】我们需要明确水冷壁的概念。
水冷壁是锅炉中用于传导热量的一种设备，由一系列垂直的水管组成。
当高温燃烧产生的烟气通过水冷壁时，热量被传递给壁面，同时水流冷却壁面，以防止过热。
【现象】1. 壁面开裂：在高温和高压下，锅炉水冷壁内的材料容易因过热和热应力而开裂。
这些裂纹最初很小，但随着时间的推移，裂纹会逐渐扩大，最终导致壁面的完全破裂。
2. 渗漏现象：当水冷壁开裂时，高压水蒸汽会从裂缝中渗漏出来。
这不仅会导致热效率下降，还可能对锅炉的其他设备造成冲击。
3. 水质变化：爆管导致热工性能下降，水质变差，容易导致供水管道和锅炉内部的堵塞问题。
这进一步加剧了管道爆管的风险。
【原因】1. 过热和热应力：当锅炉的供水温度过高或供水流量不稳定时，水冷壁内的温度会超过承受范围，产生过热和热应力，导致壁面开裂。
2. 水质问题：锅炉水冷壁的水质是发生爆管的另一个重要因素。
水中的氧气、盐分和杂质会导致壁面腐蚀和堵塞，进而引发爆管问题。
3. 操作不当：锅炉的正常运行需要严格控制供水温度、流量和压力等参数。
如果操作人员不慎，无法及时调整这些参数，就会增加壁面开裂的风险。
【预防措施】为了解决锅炉水冷壁爆管问题，我们需要采取一系列预防措施。
1. 严格控制供水温度和流量：操作人员应根据锅炉设计要求，合理调节供水温度和流量，以避免过热和热应力产生。
应定期检查和维护供水管道，确保其畅通无阻。
2. 水质处理和监控：锅炉水冷壁的水质对避免爆管问题至关重要。
定期进行水质测试和处理，清除水中的氧气、盐分和杂质，可以有效减少壁面的腐蚀和堵塞。
3. 加强设备维护：锅炉水冷壁的定期检查和维护是预防爆管的关键步骤。
锅炉水冷壁泄漏爆管现象原因及处理
锅炉水冷壁泄漏、爆管现象、原因及处理一、现象:
1：汽包水位降低,严重时汽包水位急剧下降,给水流量不正常的大于蒸汽流量2：炉膛负压瞬时偏正且不稳定
3：炉管泄漏检测装置报警
4：从检查孔、门、炉墙等不严密处可能向外喷烟气和水蒸汽,并有明显泄漏声5：主蒸汽流量、主蒸汽压力下降
6：泄漏后各段烟气温度下降,排烟温度降低
7：锅炉燃烧不稳火焰发暗,严重时引起锅炉灭火
8：引风机投自动时,静叶开度不正常增大,电流增加
二、原因：
1：给水、炉水质量不合格,使管内壁腐蚀或结垢超温
2：炉水泵工作失常、造成炉水循环不良
3：燃烧调整不当,火焰偏斜,造成水冷壁管被煤粉冲刷磨损
4：节流圈安装不当,管内有异物造成水循环不良
5：管壁长期超温运行
6：吹灰器内漏或未正常退出,蒸汽吹破炉管
7：管材质量不合格,焊接质量不良
8：水冷壁结焦
9：大块焦砸坏水冷壁管
10：锅炉长期超压运行
11：锅炉启动升温、升压过快
12：管材老化失效
13：锅炉严重减水处理不当,继续上水使管子急剧冷却或锅炉严重减水使管子过热爆破14：水冷壁膨胀受阻
三、处理:
1：当水冷壁管泄漏不严重能维持汽包正常水位时,可适当降低参数运行,降负荷运行,密切监视泄漏部位的发展趋势,做好事故预想,汇报值长,请示尽快停炉
2：当水冷壁管爆破不能维持正常水位时,立即停炉;停炉后继续加强上水,水位不能回升时停止上水,省煤器再循环门不应开启
3：水冷壁管爆破严重减水时,应进行下列处理
1：立即停炉,维持引风机运行,排除炉内蒸汽
2：停炉后继续上水,维持汽包水位
3：若无法维持水位,应停止炉水循环泵及给水泵运行
4：停炉后,电除尘应立即停电。
造成大面积水冷壁管爆管事故的原因分析
一
３ 目前 ， 炉 燃 料 油 浆 的 灰 分 量 高 ． 锅
达 ８ 以上 ，所 含 Ｓ Ｐ 有 害 化 学 成 分 及 ％ 、等 多 种 重 金 属成 分 比渣 油 更 高 。锅 炉 设 计 中燃 料 选定 的渣 油 所 含 灰 分 为Ｏ２ ． 的 ．％ Ｓ 含 量 在 ０３ ０４ ，炉 水 冷 壁 管 设 计 壁 ． ％一 ．％ 厚 为３ ｍ，基 本 上 没 有 考 虑 灰 分 对 炉 管 ｍ
理 的 法 律 法 规 及制 度 标 准 ．健 全 强 化 对 锅 炉 的 工 艺 、 备 、 全 管 理 ， 持 定 期 设 安 坚 对 锅 炉 的检 验 与 检 查 。
２加 强 锅 炉 的 运 行 管 理 。 禁 超 温 ． 严 超压 超 负 荷 运 行 。及 时 调 整 好锅 炉 燃 烧 工况 ， 免 火 焰偏 斜 和烟 温 偏 差 ， 持 合 避 保 适 的火 焰 中心 位置 ， 免火 焰 直 扫炉 管 。 避 ３加 强 锅 炉 的 化 学 监 督 。 证 汽 水 ． 保 品质 ， 水 水 质 符 合 规 定 要 求 ， 氧 水 温 给 除 度 、 水 含 氧 量 、 铁 量 、 度 、Ｈ值 、 给 含 硬 ｐ 二 氧 化 硅 、炉水 碱度 等指 标 要 达 到 规 定 要 求 ， 免 炉 管 内部 腐 蚀 结垢 。 好 锅 炉停 避 做 用期 间 的保 养 工 作 ， 止 锅 炉氧 腐 蚀 。 防 ４对 锅 炉 东 西 两 侧 共 计 四个 回路 的 ． 水 冷 壁 管 进 行 更 换 （ 个 回路 ２ 根 共 计 每 ６
电站锅炉水冷壁管和过热器管爆管失效分析
电站锅炉水冷壁管和过热器管爆管失效分析摘要：锅炉是人类生产生活中的一个主要装备和设施。
在锅炉的工作过程中产生了许多不安定的原因，一旦不能及时消除，就可以造成锅炉事故的发生。
本文首先介绍了锅炉常见的爆管原因，同时分析了电站锅炉水冷壁管和过热器管爆管的原因，并提出了相关的措施。
关键词：锅炉；过热器管；爆管；水冷壁管在各种锅炉事故中，除了锅炉自爆事件以外，锅炉爆管事件是最严重的事件，也是最危急的事件。
由于锅炉爆管事件是一个比较普遍的事件，屡有发生，如果处理不善则后果更加严重。
而且一旦爆管破裂处面积较大，会直接损伤邻近的水冷壁管，并使邻近的管壁喷出物穿孔，从而破坏电气设备，冲塌锅壁，引起重大的财产损失和伤亡事故，也可以在短时内引起锅炉的剧烈缺水，使火灾事故进一步扩大，所以寻找出爆管的成因，并采取相应安全措施是十分有必要的。
一.锅炉常见的爆管原因1.1安装制造缺陷水冷壁管材生产过程中的砂眼以及其他问题产生的管材质量问题；水冷壁安装问题以及锅炉设计不合理而导致的水循环条件破坏，都可能产生爆管[1]。
1.2材质劣化超温超压运行使水冷壁管过热，管子长时间在高温高压环境下工作，不仅会出现热变、裂纹和应力松弛等变化过程，同时还会导致材质进行内部结构和特性的变化。
包括珠光体球化、石墨化，还有合金元件的重复分配等。
1.3运行管理不当司炉员作业不良，高压锅炉温度上升或降温速度过快，炉管内部受热及冷却不平衡形成了很大的应力，导致承压水件产生了疲劳损伤现象；炉水给水质量长时间超标，水体不符合国家标准，由于缺乏有效水体处理或水质监督管理不严，使管中结垢或者产生堵管现象或发生在垢下锈蚀，导致局部热电阻力增加而导致管壁过热，硬度下降；锅炉长时间带病运转，明知锅炉存在重大安全隐患或安全保障及实时通信装置失效的情形下仍不适时处理，并继续运转[2]。
二.电站锅炉水冷壁管管爆分析锅炉高温水冷壁管的主要功能是吸取炉膛出口中高温火焰及烟尘的放射热能，利用热传导和对流换热使其输送给管中的水分并在管内形成水蒸气，同时，具有减轻锅壁高温、防护锅壁的功能。
锅炉水冷壁管爆管案例分析
锅炉水冷壁管爆管案例分析摘要：锅炉类型以低参数的工业锅炉为主，使用单位类型也主要是中小型的，锅炉运行管理水平相对较低，所以在锅炉定期检验过程中，发现锅炉锅筒鼓包、水冷壁管爆管的情况比较多，主要存在水质处理设备管理不善，锅炉操作维护不到位等问题。
在对工业锅炉定期检验时，经常发现水冷壁管爆管的现象，主要原因是锅炉内部结生水垢，并且未及时采取除垢、防垢措施，进而结生大量水垢，导致锅炉辐射热和锅炉内部介质得不到有效热交换，锅炉受热面及水冷壁管过热直至爆管。
文章以某电厂为例，分析锅炉水冷壁管爆管的原因，并提出相应的整改措施和建议，最后指出做好锅炉的水质处理对锅炉的安全经济运行具有重要意义。
关键词：工业锅炉；水冷壁管；爆管；水垢；水质处理1锅炉水冷壁管爆管案例某电厂锅炉单锅筒纵置式固定炉排锅炉，额定蒸发量1t/h，额定蒸汽压力1.0MPa，燃料为烟煤，因生产和管理方面原因只进行了外部检验，且检验提出的整改意见集中为：第一，水处理设备应投入正常使用，并应进行水质化验，做好化验记录；第二，应进行内部检验。
2019年进行了首次内部检验，内部检验发现的主要问题为：第一，炉膛内左侧前起第3根水冷壁管变形开裂；第二，锅筒及管板下半部、烟管、水冷壁管、下降管、集箱内表面结垢严重；第三，进水管分水管孔堵塞水垢；第四，炉膛内后部炉墙破损变形。
变形开裂的水冷壁管开裂部位及附近管子外壁颜色偏红，去除氧化层仍无金属光泽，表明已经产生了过烧。
进一步检查其他水冷壁管，暂未发现变形和过热现象，初步判断，该缺陷管段已形成内部堵塞。
从锅筒内部往水冷壁管口逐根注水，同时从下部集箱手孔处往里观察的办法，验证了爆管的水冷壁管已堵塞，其余水冷壁未完全堵塞。
2锅炉水冷壁管爆管原因分析第一，该厂虽安装有全自动软水器，但锅炉运行检验时，发现有软水器未通电运行的情况，软水器的盐水桶盐量完全不够。
经了解，盐水桶很少补充盐，软水器的树脂也未进行过更换。
软水器长时间未能正常工作，造成锅炉给水水质未得到有效处理，锅炉内部结生水垢并逐渐增多。
锅炉水冷壁爆管原因分析及措施探讨
锅炉水冷壁爆管原因分析及措施探讨随着煤源短缺、煤价上涨，火力发电厂运营成本不断上涨的情况，许多电厂都采用燃用劣质煤、掺烧煤泥等措施来降低成本，但也出现了锅炉水冷壁严重结焦、大面积高温腐蚀等情况。
以某燃烧器对冲布置电站锅炉为例，针对燃烧劣质煤、煤泥后造成的水冷壁结焦及高温腐蚀问题，通过对低烟温区的燃烧器改造，解决了水冷壁结焦和高温腐蚀的问题，达到了预期效果，为企业取得了显著的经济和社会效益。
水冷壁作为机组的最主要受热面之一，其主要作用为吸收燃烧室的辐射热，使水受热而产生饱和蒸汽；保护炉墙，减少熔渣和高温对炉墙的破坏；同时还起到降低炉膛口烟气温度和悬吊炉墙的作用，所以水冷壁运行安全的重要性不言而喻。
1设备概况锅炉型号：SG-2102/25.4-M953，为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、全钢悬吊结构Π型锅炉露天布置、固态排渣。
为了防止燃烧爆炸时对水冷壁的损坏，在炉膛外壁四周设有钢性梁，可以前后左右膨胀，而上下方向可随水冷壁同步膨胀。
2常见的锅炉水冷壁爆管原因锅炉水冷壁爆管泄漏的原因是多方面因素综合造成的，其中超温、腐蚀、磨损是导致水冷壁泄漏的主要原因，具体情况如下：1）超温。
一般而言水冷壁管壁温度并不高，受热面多数情况下是安全的，但是如果燃烧调整不当或锅水品质不好，则可能发生超温爆管。
若炉膛燃烧发生在水冷壁附近，该区域的热负荷将很高，其往往会引起水冷壁结渣。
由于区域水冷壁汽化中心密集，则可能在管壁上形成连续的汽膜，产生膜态沸腾。
当现第一类传热恶化现象时，管壁温度突然升高，会导致超温爆管。
2）腐蚀。
a.管外腐蚀。
管外腐蚀主要是炉内烟气流向对管外壁的腐蚀，尤其是当燃用高水份、高硫份煤时，水冷壁管外壁因频繁接触SO2、SO3和H2S气体引起腐蚀，管外腐蚀爆管处存在含硫的沉积物，靠近基体侧一般为黑色沉积物，与管壁结合紧密。
b.管内腐蚀。
正常情况下，水冷壁管内壁覆盖着一层Fe3O4保护膜，使其免遭腐蚀。
锅炉水冷壁爆管的原因及防范措施
锅炉水冷壁爆管的原因及防范措施摘要水冷壁是是锅炉的主要蒸发受热面。
一旦发生水冷壁爆管而导致停炉，就直接影响发电、供热任务，因此掌握水冷壁爆管原因及预防是极其必要的。
关键词锅水品质；水冷壁爆管；锅炉防腐；凝结水0 引言宏伟热电厂配置5台燃煤锅炉机组和3台汽轮机发电机组，采用主蒸汽系统、母管制系统和给水母管制系统。
在锅炉承压部件出现故障导致的停炉，一半以上是因为水冷壁漏泄或爆管的原因导致的，所以锅炉水冷壁安全运行是不能忽视的一项重要工作。
1 锅炉水冷壁爆管的原因分析1）锅炉给水质量（1）锅炉补给水来源于化学制水，是生水经过加热至25℃后送至化学予处理，再经过反渗透装置、除二氧化碳器、阳浮床、阴浮床、混床处理后变成除盐水，由除盐水泵送至低压脱氧器、高压脱氧器进行除盐水脱氧，同时加乙醛肟进行深度除氧。
哪个环节未达到制水标准，都会使水质超过标准值，威胁水冷壁的安全；（2）凝汽器是汽轮机的主要设备之一。
汽轮机做功后的低温、低压蒸汽，通过凝汽器的冷却后成为凝结水，可作为锅炉的主给水。
当凝汽器铜管发生漏泄，冷却介质的软化水漏入凝结水里，污染凝结水，凝结水的钠离子含量急剧升高，形成游离NaoH，造成锅炉水冷壁的碱性腐蚀；（3）汽轮机低压缸轴封供汽压力降低。
低压汽缸的上、下结合面严密性不好，真空系统凝结水泵、阀门法兰、压兰严密性差都会引起空气漏入凝结水里，含氧量升高，造成水冷壁氧腐蚀；（4）汽轮机抽出的低压蒸汽与热网软化水在加热器内，进行表面换热，发生漏泄，软化水进入凝结水里，污染凝结水；（5）疏水系统主要回收高压蒸汽、低压蒸汽凝结水，重新利用。
当水质不合格，就污染了整个疏水箱的凝结水。
2）锅水品质的影响（1）水冷壁是锅炉主要的蒸发受热面。
锅水蒸发后产生大量蒸汽，同时锅水中的杂质处于浓缩状态，绝对量也就迅速增加，可引起水冷壁结垢爆管。
一旦出现酸性腐蚀或碱性腐蚀，经过一定时间的慢性期后，会反复出现水冷壁爆管；（2）锅水加入磷酸钠，生成不溶性的磷酸钙Ca3（PO4）2、磷酸镁Mg3（PO4）2等沉淀物悬浮于水中，使锅炉不结水垢。
某发电厂4号机组水冷壁爆管泄漏情况分析
某发电厂4号机组水冷壁爆管泄漏情况分析一、事件背景介绍发电厂4号机组是一台二次循环火力发电机组，采用水冷壁作为锅炉的重要组成部分。
水冷壁主要是通过水的循环来冷却锅炉内壁，保持较低的温度，以防止高温燃烧物质对壁面的腐蚀和破坏。
近期发生了4号机组水冷壁爆管泄漏的事件，给机组运行、设备安全和人员财产安全都带来了一定的危害。
下面将对该事件进行分析。
二、事件原因分析1.设备老化问题：4号机组已经运行多年，水冷壁作为一个重要的锅炉部件，长期受到高温和高压的侵蚀，容易出现老化和损伤。
2.设计和制造问题：可能存在设计和制造上的一些问题。
例如，材料选择不合理、制造过程中存在缺陷等。
3.维护不当：水冷壁是一个非常重要的部件，需要进行定期检查和维护。
如果维护不当，例如清洗不彻底或清洗周期过长，可能导致壁面积聚大量的污垢，从而加速壁面的腐蚀和破坏。
4.运行不稳定：机组的运行状态不稳定，例如高负荷运行、过热或过冷等情况，都可能对水冷壁产生不利的影响，导致其发生爆管泄漏的情况。
5.管道与管道接口问题：水冷壁包括多个管道和管道接口，如果管道连接不牢固或存在松动等问题，也容易导致泄漏发生。
三、事件影响分析1.经济损失：如果发生水冷壁爆管泄漏，需要停机进行紧急修复，这会导致机组停产，造成较大的经济损失。
2.安全隐患：水冷壁爆管泄漏会导致水和蒸汽泄漏，可能对机组周围的设备和人员造成安全威胁。
如果泄漏导致水与高温蒸汽相遇，还可能引发蒸汽剧烈喷射，造成爆炸。
3.信誉影响：发电厂是一个重要的公共设施，发生爆管泄漏等安全事故会严重影响发电厂的信誉，可能导致公众对发电厂的不信任。
四、应对措施1.设备管理：定期检查和维护水冷壁，及时发现和处理水冷壁的老化和损伤问题，避免发生爆管泄漏的情况。
2.运行控制：确保机组的稳定运行，避免高负荷运行、过热或过冷等情况，减少对水冷壁的不利影响。
3.清洗保养：定期进行水冷壁的清洗和保养，确保壁面没有积聚大量的污垢。
浅谈水冷壁爆管原因与预防措施
浅谈水冷壁爆管原因与预防措施摘要：文章就锅炉水冷壁爆管原因在腐蚀、过热、磨损和焊接质量四个方面进行了分析，总结出各种爆管宏观现象的原因及产生机理，提出了预防措施。
关键词：水冷壁爆管预防措施1.前言布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。
它是工业和电站锅炉的主要蒸发受热面。
水冷壁的主要作用是吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，使炉墙外表面温度降低；吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣。
[1]2.水冷壁爆管的原因2.1腐蚀锅炉水冷壁管的腐蚀根据腐蚀部位和环境不同可分为水汽侧腐蚀和向火侧腐蚀两大类。
2.1.1水汽侧腐蚀。
水汽侧腐蚀类型有碱腐蚀、酸腐蚀、氧腐蚀、氢损伤、应力腐蚀破裂、沉积物下腐蚀和腐蚀疲劳等。
[2]（1）氢腐蚀。
爆口处有一些裂纹向外延伸，边缘为不平整的钝边，减薄不明显，呈脆性破坏。
内壁存在明显的垢层，部分垢物已经脱落。
由于汽水品质不良，内壁结成以氧化铁为主的垢层，水垢的传热特性差，使垢下金属管壁温度升高，渗透到垢下的炉水会急剧蒸发，不能和炉管中的炉水相混合，结果使垢下炉水中的各种杂质浓度变得很高，产生游离的氢氧化钠，垢下浓缩的氢氧化钠溶液具有很强的腐蚀性，使炉管内壁表面的保护膜溶解，这部分钢与游离的氢氧化钠反应生成氢原子和亚铁酸钠，后者水解为Fe3O2和氢原子。
当H原子不能被水流带走，便开始向金属内部渗透，从而产生氢腐蚀。
（2）蒸汽腐蚀。
水冷壁管频繁爆管均发生在卫燃带附近热负荷较高区域，当该区域管壁温度大于400℃，管内产生汽水分层或循环停滞时，就可能发生蒸汽腐蚀，反应均生成甲烷，甲烷在钢中的扩散能力很低，极易聚集在晶界原有的微观空隙内，随着反应不断进行，晶间上的甲烷量不断积聚增多，其分子很大，无法在钢中扩散，于是在晶粒间产生非常高的局部内压力，于是沿晶界生成晶间裂纹，进而产生微裂纹，使钢的性能急剧降低，无法承受运行中的工作压力，导致水冷壁爆管泄漏。
锅炉水冷壁爆管原因分析及措施探讨_2
锅炉水冷壁爆管原因分析及措施探讨发布时间：2022-08-17T08:40:42.779Z 来源：《福光技术》2022年17期作者：张雨[导读] 针对煤粉锅炉在运行过程中出现的水冷壁爆管事故,从锅炉运行的多个角度原因分析,全面对炉膛蒸汽吹灰器附近区域的水冷壁管壁进行壁厚测量,制定相应的换管和喷涂处理等检修措施,保证锅炉的安全稳定运行大唐临清热电有限公司山东省聊城市临清市摘要:针对煤粉锅炉在运行过程中出现的水冷壁爆管事故,从锅炉运行的多个角度原因分析,全面对炉膛蒸汽吹灰器附近区域的水冷壁管壁进行壁厚测量,制定相应的换管和喷涂处理等检修措施,保证锅炉的安全稳定运行?关键词:水冷壁;爆管;蒸汽吹灰器;处理锅炉水冷壁爆管的危害若水处理措施不能满足锅炉用水要求,在锅炉内高负荷处易产生水垢,垢的导热系数远低于金属,在高负荷运行过程中,垢下金属易发生变形?鼓包?爆管等危险?锅炉受热面结垢存在以下两个方面危害:一是水垢导热性能极差,燃料燃烧热能不能顺利传递到传热工质,热量不能正常做功,浪费大量的燃料,导致锅炉的排烟温度升高,环境热污染加剧;二是在锅炉运行过程中,大量水垢易堵塞水冷壁管,炉水无法流通,锅炉受热面无法传热,无法为水冷壁降温,导致水冷壁出现超温过热?胀粗等情况,在垢下发生炉水高度浓缩,浓缩液腐蚀金属本体,金属组织出现裂纹并不断扩大,进而引发爆管,甚至会造成人员伤亡等锅炉安全事故?1机组概况某公司选用3×480t/h高温高压煤粉锅炉,型号为HGG-480/9.82-YM,四角切圆燃烧?自然循环汽包炉?设计燃用混煤?掺烧燃料气,采用中速磨煤机正压直吹式制粉系统?锅炉前部为炉膛,四周布满膜式水冷壁,炉膛出口处布置屏式过热器?水平烟道装设两级对流过热器,炉顶?水平烟道转向室和尾部包墙均采用膜式管包覆,尾部竖井烟道中布置省煤器并配2台三分仓回转式空气预热器?为了能及时清除受热面的积灰,以保证锅炉出力,根据各受热面不同特点装设了蒸汽吹灰和声波吹灰设备?整台锅炉共布置42台蒸汽吹灰器,其中炉膛布置22台IR-3Z型蒸汽吹灰器,过热器处布置6台IM-530型长伸缩式蒸汽吹灰器,回转式空气预热器处布置2台IK-525-DM型蒸汽吹灰器,省煤器处布置12台声波吹灰器?2爆管过程2020年2月25日14:13:00,1#锅炉发出“负压异常”报警,伴随主蒸汽质量流量下降?主给水质量流量升高,且两者差值约100t/h,怀疑水冷壁泄漏?经现场确认,锅炉4#角20#短吹处异响明显,初判此处水冷壁可能泄漏,故做紧急停炉处理?3原因分析从现场检验?管样结垢物分析及水样分析结果可知,锅炉结垢的直接原因是水质指标控制不当,腐蚀的直接原因是在沉积物下浓缩腐蚀,导致水冷壁管腐蚀减薄,甚至穿孔?具体原因分析如下:4爆管原因排查4.1飞灰磨损锅炉水冷壁的磨损主要是灰粒对管子的磨损,飞灰在烟气涡流局部区域磨损严重,灰粒的平均直径越小,灰粒的磨损性就越小?2019年锅炉进行热态燃烧调整试验,利用煤粉取样装置按照等截面圆环法在磨煤机出口煤粉管道上进行煤粉取样,然后筛分煤粉细度?测试结果为4台磨煤机煤粉细度R90在15%~20%,煤粉颗粒较小,均匀性较好,有利于煤粉着火燃尽,磨损较小?4.2水冷壁管屏变形锅炉炉膛设计为正方形,深度和宽度均为10.86m,炉膛四周由Φ60×5(直径为60mm?壁厚为5mm)?节距为80mm的管子焊成膜式水冷壁,炉膛前?后和两侧墙各有135根上升管,每面水冷壁沿宽度分成6个管屏,对应6个下集箱,减少炉膛四角燃烧器在宽度方向温度不同时水冷壁管吸热不均,避免锅炉水冷壁变形?而在实际运行过程中会出现局部水冷壁管屏变形的情况,经过检查发现右墙水冷壁管屏出现轻微变形,其他三面水冷壁管屏无明显变形?4.3蒸汽吹灰器蒸汽吹灰器的工作原理是从伸缩旋转的吹灰枪管端部的喷嘴中喷出蒸汽,持续冲击?清洁受热面?蒸汽吹灰器启动后电动机驱动跑车沿着导轨前移,吹灰枪管匀速进入炉膛内部,喷嘴中心至水冷壁向火面38mm后,跑车碰触行程开关开启提升阀门,喷嘴顺时针转动360°+90°对周围水冷壁进行吹灰,从喷嘴出来的蒸汽在0°~90°区域2次吹扫水冷壁管壁?由于喷嘴开口在安装时有朝上和朝下2种不同的安装方向,吹扫重复区域位置不同?5处理办法5.1设备情况检查逐一检查蒸汽吹灰器周围浇注料,并在蒸汽吹灰器冷态下进行调试检查喷嘴和枪管的水平情况?检查发现22个蒸汽吹灰器周围的浇注料全部脱落,导致锅炉运行时炉膛内热量传导至蒸汽吹灰器轴承造成缺油卡涩,经常发生故障?冷态调试时发现其中2个蒸汽吹灰器喷嘴脱落和4个蒸汽吹灰器枪管变形向上弯曲,喷嘴脱落的蒸汽吹灰器周围未发现管壁减薄现象,枪管弯曲变形的蒸汽吹灰器附近管道均出现管壁减薄情况?一般减薄的水冷壁管只分布在蒸汽吹灰器处一侧,由重复冲扫造成?5.2蒸汽吹灰疏水蒸汽吹灰器的蒸汽引自低温过热器出口集箱,通过压力调节阀组控制蒸汽吹灰压力?吹灰前需要进行管道暖管疏水至疏水末端温度达到220℃,吹灰时关闭疏水阀,调整蒸汽压力自动控制在2.0MPa,蒸汽吹灰器进到位提升阀开启后蒸汽压力降低,蒸汽压力调节阀自动跟踪调整开度保持压力稳定?查饱和蒸汽压力对照表中2.0MPa蒸汽的饱和温度在213℃,蒸汽吹灰器蒸汽只有7K的过热度?蒸汽吹灰器蒸汽疏水不彻底,吹扫过程中汽水混合物更易造成管壁冲刷减薄,拆检IR20喷嘴内部已出现冲刷的凹面?5.3合理选择水处理方法和系统根据原水水质,以技术可靠?经济合理为原则,选择合适的水处理方法和系统,确保水处理设备出水符合国家锅炉用水标准要求?当原水总硬度超高或原水水质随季节变化较大时,一级软水器出水可能无法达到标准要求,水处理设备建议采用复合式配备,即两级串联软水器或者采用软水器+反渗透联合?当原水碳酸盐硬度较高时,水处理设备建议采用交换容量大的设备,即弱酸阳离子交换设备或不足量酸再生氢离子交换树脂的氢-钠离子串联系统?当原水水质悬浮物?有机物等杂质含量较高时,水处理设备建议采用预处理装置+软水器,预处理流程为混凝-澄清-过滤,去除原水中大部分悬浮物?有机物?胶体等杂质,以避免后续水处理设备?水处理出水被污染,影响水汽质量?5.4加强蒸汽吹灰器的运行维护蒸汽吹灰器运行维护不及时也是事故的主要原因?原蒸汽吹灰器发生故障时只是简单更换轴承和轴承补油,未全面检查内部喷嘴及枪管情况?因此,逐一修复蒸汽吹灰器孔周围耐磨浇注料,减少蒸汽吹灰器故障次数?制定专项检查维护制度保证锅炉运行周期内全部蒸汽吹灰器每2个月加油拆检1次?5.5合理制定排污时间与排污量按照锅炉相应标准要求,排污方式主要有定期排污和连续排污,每班进行至少一次排污,可同时采用锅炉底部排污和其他排污工序?排污量一般通过检测给水?锅水的水质来确定?通过检测锅水?给水的pH值及氯离子含量,计算排污率,确定是否要进行排污,控制排污量,排污后再次采集给水?锅水检测,当水质检测结果达到符合标准要求,停止排污?5.6定期对锅炉除垢对于锅炉内部,当水垢厚度大于1mm及以上或受热面严重锈蚀时应除垢,据统计清除受热面1mm的水垢可提高锅炉效率3%~5%?使用单位应定期进行锅炉内部检查,根据锅炉实际结垢?腐蚀情况,采取碱煮?酸洗?机械除垢等除垢措施,以确保锅炉受热面清洁?无垢运行?6结语锅炉安全运行是一个系统工程,从锅炉运行?锅炉管理制度?企业管理人员意识?水处理作业人员专业素质?水处理设备运行管理?锅内加药控制及水垢预防与清除等各个方面综合考虑,提出提高企业管理人员安全意识,提高企业管理人员对水处理重要性的认识,加强对水处理作业人员的专业培训,加强对锅炉用水水质的监督,保证不达标给水不进锅炉的基本原则,逐步完善管理制度,优化管理水平等措施,促使锅炉安全?经济?节能地运行,并为今后锅炉运行中出现水处理不当类似问题提供经验和参考。
锅炉水冷壁泄漏 爆管现象 原因及处理
锅炉水冷壁泄漏、爆管现象、原因及处理一、现象:1：汽包水位降低，严重时汽包水位急剧下降，给水流量不正常的大于蒸汽流量2：炉膛负压瞬时偏正且不稳定3：炉管泄漏检测装置报警4：从检查孔、门、炉墙等不严密处可能向外喷烟气和水蒸汽，并有明显泄漏声5：主蒸汽流量、主蒸汽压力下降6：泄漏后各段烟气温度下降，排烟温度降低7：锅炉燃烧不稳火焰发暗，严重时引起锅炉灭火8：引风机投自动时，静叶开度不正常增大，电流增加二、原因：1：给水、炉水质量不合格，使管内壁腐蚀或结垢超温2：炉水泵工作失常、造成炉水循环不良3：燃烧调整不当，火焰偏斜，造成水冷壁管被煤粉冲刷磨损4：节流圈安装不当，管内有异物造成水循环不良5：管壁长期超温运行6：吹灰器内漏或未正常退出，蒸汽吹破炉管7：管材质量不合格，焊接质量不良8：水冷壁结焦9：大块焦砸坏水冷壁管10：锅炉长期超压运行11：锅炉启动升温、升压过快12：管材老化失效13：锅炉严重减水处理不当，继续上水使管子急剧冷却或锅炉严重减水使管子过热爆破14：水冷壁膨胀受阻三、处理:1：当水冷壁管泄漏不严重能维持汽包正常水位时，可适当降低参数运行，降负荷运行，密切监视泄漏部位的发展趋势，做好事故预想，汇报值长，请示尽快停炉2：当水冷壁管爆破不能维持正常水位时，立即停炉。
停炉后继续加强上水，水位不能回升时停止上水，省煤器再循环门不应开启3：水冷壁管爆破严重减水时，应进行下列处理（1）：立即停炉，维持引风机运行，排除炉内蒸汽（2）：停炉后继续上水，维持汽包水位（3）：若无法维持水位，应停止炉水循环泵及给水泵运行（4）：停炉后，电除尘应立即停电。
水冷壁管爆管原因分析
108 水冷壁管爆管原因分析张伟民汕特万丰热电有限公司,广东汕头 515064作者简介: 张伟民(1970-),广东饶平人,工学学士,工程师,从事电厂锅炉、汽轮机的运行和检修。
E -m ail :stzwm_wf @ 1 爆管情况汕特万丰热电有限公司1号机组原WGZ220/9.8-15型燃油锅炉于2005年5月改烧水煤浆,1号锅炉于2008年2月12日上午发生爆管,位置在水冷壁管右数第1根,14m 标高折焰角转角处,此时锅炉累计运行约20000h 。
爆口位于水冷壁管背火侧(向炉墙侧),长398mm ,宽63mm ,为窗口形破裂。
破口两侧为水冷壁管密封片焊接处,管子严重变形,两侧边缘有明显剪切唇,呈40°角撕裂。
管外径无胀粗,破口边缘壁厚无减薄,管子内外壁有明显过热和腐蚀痕迹(图1)。
取腐蚀垢样进行分析,结果为:Fe 2O 383.1%,SO 2-43.4%,SiO 2-24.8%,CaO 2.2%。
腐蚀产物以Fe 2O 3为主。
图1 水冷壁爆管破口2 爆管材料分析在爆破管的不同位置取样进行分析。
样品1(取自破口背侧)金相组织为铁素体+珠光体。
较大细粒状珠光体团沿变形方向分布(图2)。
晶粒度7.5级,珠光体变形2级。
样品2(取自破口横截面)的断口发生在管段与密封片对焊接处,断裂口高低不平整,有明显拉长变形的痕迹(图3),为铁素体+珠光体组织(图4),金相组织正常,晶粒度为7.5级。
图2 样品1的金相组织(500×)图3 样品2断裂形貌图4 样品2金相组织500×样品3(取自破口纵截面)断口发生在管段与密封处对焊接处,断裂口高低不平且沿40°角断裂,有明显拉长变形的痕迹(图5)。
较大细粒状珠光体团沿变形方向分布(图6),金相组织正常,晶粒度7.5级,珠光体变形2级。
(上转第9页)9 北重机组对于切缸控制之所以严格,实际是因为该程序综合考虑了机组在切缸前、后的不同工况,在对诸多运行指标进行分析后确定对切缸参数的要求。
锅炉水冷壁爆管原因分析及预防措施
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2010年第 1期
天津电力技术
11
压器金属外壳连接在一起的分开接地。 314 在重雷区 ,特别是配电变压器年损坏率较高的 地区 ,采用综合防雷保护措施仍未收到较好的防雷效 果后 ,应根据技术经济比较 ,在配电变压器铁心上加 装平衡绕组 (即采用新型防雷避雷器 ) ,或在配电变压 器内部安装金属氧化物避雷器 。 4 配电线路的防雷与接地
右的汽水混合物迅速冷却 ,此时就好象将 20钢进行 了一次完全淬火处理一样 ,因此得到淬硬组织贝氏 体 。常温拉伸试验表明抗拉强度明显上升 ,塑性及 韧性下降 ,也证明材质发生了组织变化 。
爆口部位金相组织还有大量蠕变孔洞 ,说明在 发生短时超温爆破前 ,管材曾经过热运行 ,材质已发 生老化 。 3 结论与措施
2010年第 1期
天津电力技术
变化 ,造成强度上升 ,塑性及韧性下降 ,材质已发生 了劣化 。 115 金相试验
在水冷壁管的爆口处向火及背火侧、爆口附近 及远离爆口处取样进行金相检验 ,结果如下 : 11511 爆口处 :金相组织为粒状贝氏体 ,有大量蠕 变孔洞 , 见图 3,背火侧 金相组织为铁 素体 + 珠光 体 ,珠光体轻度球化 ,球化评级 3级 ,见图 4。
图 2 管径胀粗形貌
113 成分分析试验结果 用 ARC2M ET930 型定量光谱仪 对水冷壁爆管
进行成分分析 ,试验结果见表 2。
表 2 成分分析试验结果 ( % )
试样
C
Si
Mn
S
P
爆管
0120
0130
0164 01029 01025
20G 0117 - 0124 0117 - 01370135 - 0165 ≤01030 ≤01030
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锅炉水冷壁管爆管的原因
锅炉是一种承压、受热，有爆炸危险的特种设备。
在运行时会因为操作和管理不当而出现各种事故，其中水冷壁爆管是低压锅炉较常见的一种事故。
水冷壁位于燃烧室直接受高温烟气的辐射和火焰冲刷，很容易引起管壁温度升高，过热变形，继而发生爆管事故。
在锅炉各类受压元件破坏事故中，水冷壁爆管事故居第一，所占比例超过锅炉事故总量半数以上。
一、锅炉水冷壁爆管的现象
1、爆管不严重时,从破裂处有蒸汽喷出的声音;严重时,有明显的爆破声,炉膛成正压,蒸汽和烟气从门、孔大量喷出.
2、水位、汽压和烟气温度明显下降.
3、给水流量增加,蒸汽流量下降.
二、锅炉水冷壁管爆的原因
1、锅炉由于使用时间长,管壁在高温烟气烟灰的冲刷下减薄严重,因而不能承受锅炉内压而爆管。
2、锅炉停炉检修时,由于检修人员不小心,遗留了小型工具、铁块以及其它异物在锅内,当锅炉运行后,锅内汽水翻腾,将这些杂物带进管内卡住,导致水循环破坏而爆管。
3、锅炉正压燃烧,不仅可烧坏炉墙和保温层,更重要的是炉膛温度升高,被高温火焰偏烧侧的管壁温度增高,当管壁不能承受高温时而过热爆管。
4、给水中有氧气、二氧化碳腐蚀性杂质,管壁被腐蚀减薄,另外，当锅炉压火或停炉后,烟垢中的硫在低温状况下对管壁产生腐蚀,从而引起爆管。
5、锅炉水处理不好,水质不合格,导致管内结垢严重。
由于管壁结垢后,传热效果不好,管壁得不到很好的冷却,造成管壁温度升高而过热胀粗爆管。
6、锅炉运行时,由于长时间不排污,使得排污管堵塞,集箱内水垢泥渣大量堆积,破坏了水冷壁管水循环,造成管壁温度升高,在得不到冷却的情况下而过热爆管。
7、锅炉用碱煮炉后,没有打开人孔和手孔清除垢块,使得脱落的垢块堵塞在管内,导致水循环不畅,管壁过热而爆管。