浅析锅炉“四管”泄漏原因与防治

浅析锅炉“四管”泄漏原因与防治

摘要：火力发电厂中，锅炉“四管”是重要的设备之一，其安全稳定运行与发电机

组的安全稳定运行是密不可分的。火电机组一旦发生锅炉"四管"泄漏就只有采取

强迫停炉，严重影响火力发电厂的正常生产。本文简要分析了锅炉"四管"泄漏的

原因，结合近年积累的经验提出了防止锅炉"四管"泄漏的综合技术措施。

关键词：四管；泄漏；原因；案例；防治

前言：锅炉本体范围内的主要承压管件省煤器管、水冷壁管、过热器管、再

热器管（以下简称"四管"）是火力发电厂锅炉的重要设备之一。其泄漏严重影响

了火力发电厂的正常生产，直接和间接损失就很大。尤其是越来越多的火电厂承

担城市供热任务，给火电厂的安全运行提出了更高的要求。

1原因浅析

"四管"泄漏是指锅炉受热面中的水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管

四种受热面管由于各种原因发生破裂的泄漏，导致炉管失效。造成锅炉"四管"泄漏、爆管的原因主要有以下几方面：

①制造、安装与焊接的影响

②长期运行中磨损，主要是飞灰磨损，其次是机械振动磨损

③ 超温运行的影响

④ 运行环境的影响

⑤ 人为因素的影响

1.1管子制造、安装、检修焊缝的质量是锅炉"四管"漏泄的第一项原因

1.1.1安装、检修焊接质量问题造成焊接部位产生应力集中和接头机械性能下

降等，又由于部分手工焊接和焊后检验受人为因素、生产厂家的管理水平和人员

的责任心的直接影响，造成缺陷的形成，如焊口的咬边、未焊透、夹渣、气孔等，致使焊口处成为薄弱部位而造成爆管。

1.1.2因炉管焊口内壁的焊瘤、焊渣、炉管错位等原因，使管内介质流速下降，管壁温度升高，另外，这些区域容易沉积盐垢造成受热面的损坏。

1.2磨损是锅炉"四管"泄漏的主要原因之一

引起磨损的原因有：

1.2.1防磨护瓦脱落

尾部受热面的前几排管子直接地受到烟气灰粒的冲刷，因此前几排管子的磨

损较后面管排严重；局部位置的防磨护瓦因固定方式不正确，防磨护瓦与管子的

膨胀量不一致，在运行中易发生变形、脱落，受热面管子受烟气的直接冲刷磨损

而减薄管壁，发生爆管。

1.2.2局部烟速过高

在安装和检修受热面管排时，受热面管子的节距以及受热面管排与炉墙之间

距离不符合设计要求，在管排与管排之间或管排与炉墙之间形成局部"烟气走廊"。受热面积灰、结渣及燃烧不合理也易形成局部烟气流速过高，磨损加剧。

1.2.3实际燃用煤质的变化

为降低发电成本和充分利用能源，实际燃用煤种因多种原因与设计煤种不完

全一致，发热量低、灰分增加、挥发分降低，造成烟气中的飞灰浓度增加。

1.2.4机械磨损

管排固定装置的松动、脱落也会造成"四管"泄漏。如固定受热面管子的管卡、管夹管松动脱落，使管子之间、管子与管夹之间互相碰撞，使管壁减薄后发生爆

管。

1.3 管子的超温运行也是锅炉"四管"泄漏的最重要原因之一

超温爆管分短时超温爆管和长时超温爆管。短时超温爆管一般发生在燃烧带

和喷燃器附近热负荷较高的水冷壁的向火面。长时超温爆管正常情况下主要发生

在过热器的外圈。

1.3.1炉内局部热负荷过高，如火焰直冲受热面或火焰中心偏移等非正常情况。

1.3.2管内汽水循环不良，多因为管内异物引起，当管子下部焊缝有轻微泄漏时，也会造成上部热负荷较高的管子汽水流量减小，引起管壁超温。

1.3.3管内严重结垢，炉水内带有氧化铁和其他杂质会在水冷壁的蒸发段沉积，进入过热器的饱和蒸汽带水，造成不正常的结垢。

1.3.4锅炉运行中积灰、结渣严重，导致受热面传热恶化。

1.3.5当受热面管子出现超温后，超温使管子内外壁氧化皮增厚，而增厚的内

外壁氧化皮将使传热恶化，经过长时间的运行后，可能使管子也发生长期超温爆管。

1.4 运行环境的影响也会促使锅炉"四管"泄漏

1.4.1 机组的频繁启停、负荷率低，造成机组炉管和焊口金属疲劳，增加锅炉

的泄漏几率。

1.4.2 停炉后快速冷却的影响，也给锅炉"四管"留下了隐患。

1.5检修工艺的影响

检修工艺的好坏也是影响锅炉“四管”漏泄的一个重要因素。以下两项不可忽视：1、强化焊接质量管理，焊接时严格执行焊接工艺；受监承压部件更换焊口

进行100%探伤检测。2、严格按《火力发电厂金属技术监督规程》进行检修策划。

1.6其它原因

1.6.1发生汽水侧氧腐蚀、结垢腐蚀、高、低温腐蚀等。

1.6.2 吹灰器故障吹损锅炉受热面。

2锅炉受热面典型案例分析

2.1 原始焊口砂眼泄漏

某厂200MW机组，低温过热器管材质为20G，泄漏点为原始焊口，边缘无

明显磨损减薄痕迹，内壁检查无结垢、腐蚀现象，泄漏点附近存在3处明显气孔。在机组长期运行，受冷热交变应力等外力影响，长期积累，导致缺陷扩大并泄漏。

2.2 短期过热超温爆管

某厂300MW机组，水冷壁管（材质：20G，规Φ60×6.5mm）。泄漏部位为

锅炉乙侧墙35m处水冷壁管子。原因分析为水冷壁管爆口内部存在异物，为汽包内部装置固定用的楔铁，导致此根管内部的水循环不畅，发生短期超温爆管。

2.3氧化皮脱落

某厂350MW超临界机组高温过热器T91材质管内大量氧化皮并脱落。

2.4飞灰磨损

某厂300MM机组锅炉喷燃器出口附近水冷壁管受风粉吹损。

2.5机械磨损

某厂300MW机组，锅炉直流摆动燃烧器附近水冷壁管与火嘴发生机械磨损。