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。如果加药量控制不好或加药装置有故障，会失去加药效果；

（3）连续排污排出汽包水表面的悬浮物，降低含盐量和碱度。定期排污可排出集聚在水冷壁下联箱的水渣及沉淀物。若锅水监控不够或排污效果不好，引起锅水水质不合格、水冷壁会结垢爆管；

3）炉膛的燃烧区域水冷壁管壁温度高于其他区域，当热负荷分配不均，燃烧调整不当就会出现火焰偏斜或结焦，高温段水冷壁处于超温状态，长期超温可发生水冷壁爆管；

4）汽轮机高温加热器因故障停运，给水温度低于正常值，锅炉强带负荷，燃烧区域的水冷壁管壁温度就急剧升高，严重时可发生管壁短期超温爆管；

5）锅炉点炉过程中的升温、升压速度过快会加剧受热面和承压部件热膨胀不均，热应力增大或膨胀受阻而造成炉膛的四角处水冷壁翅片焊口、喷燃器水冷壁翅片焊口、下联箱及管座漏泄；

6）锅炉在停运过程的降温、降压、冷却速度过快，会造成承压部件的金属温度急剧下降，严重时会产生冷脆导致金属损伤漏泄；

7）锅炉汽包低水位运行、承压部件的超压运行、排污门严重泄漏都会影响水冷壁的安全性。锅炉在停运前的防腐工作不佳、检修期间水冷壁管内部异物清除工作不到位、水冷壁管材质、安装、焊接等质量不达标，都会引起漏泄或爆管。

2 防止水冷壁爆管的措施

1）化学制水过程中，严密监视反渗透除盐装置、除二氧化碳器、阳浮床、阴浮床的各阶段的运行参数，保证制水合格。对化学除氧的乙醛肟装置进行定期检查和切换，保证除氧效果。

2）汽轮机运行阶段，定期对凝汽器及真空系统的严密性检查；热网系统凝结水品质化验；脱氧器凝结水溶解氧含量；热力系统疏水品质化验，发现异常，采取相应措施进行处理；

3）加强对炉水监控，锅炉启动前必须上合格的除盐水、除氧水。点火后若炉水浑浊或蒸汽品质不合格，应加大连续排污量，定期排污频次，改变锅水和蒸汽品质，到达合格标准；

4）锅炉运行中加强监盘质量，对汽包水位重点监视和调整，保持汽包水位的稳定。合理的分配炉内热负荷，尽量保持一、二次风动力平衡，防止火焰偏斜。

当给水温度降低时，根据锅炉给水温度影响值，相应控制锅炉总燃烧量，防止给水温度低强带负荷，高温段水冷壁管壁超温而爆管；

5）锅炉在启动中要控制好升温、升压速度。要从锅炉上水开始，严格控制上水温度和汽包上、下壁温差，可根据升温、升压速度及炉膛温度情况，及时投入油枪及制粉系统；

6）停炉前，逐渐减少燃煤量，减负荷速度不应超过2t/ min～2.5t/min。加强对水位、汽温、汽压、燃烧的调整和监视，锅炉机组和汽轮机机组同步滑参数停运，按滑？参数停机曲线进行操作。主汽压力下降速度为0.03MPa/min～0.04MPa/min，主汽温度下降速度不大于1℃/min～1.5℃/min。汽机打闸停机，关闭主汽门，锅炉熄火，密闭降温；

7）锅炉防腐工作是必须的。为防止空气进入炉管内产生氧化腐蚀，根据停炉时间长短，制定锅炉防腐方案。

3 结论

锅炉在正常运行中，只有通过化学、锅炉、汽机的专业人员通力合作，加强对化学制水各环节的制水质量、凝结水的含氧量、给水、炉水品质的监督，提高给水及炉水的合格率；同时加强对锅炉的燃烧调整和检修质量跟踪检查及做好停炉后的防腐工作，才能有效的防范水冷壁爆管事故的发生。

参考文献

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[2]于临秸.ISBN 7-5083-9锅炉运行. 中国电力出版社，2006：109-110.

[3]王卫红.宏伟热电厂化学水处理设备运行规程.Q/CNPC-DQ-DLH 0210—2007：5-8，28-35.