【摘 要】随着我国经济建设的发展，煤炭生产的需求在加大，安全、可靠、经济供电是煤矿生产的前提和保证，各种类型的大容量自备火力发电机组不断涌现，由于锅炉结构及运行的复杂性，当工作在恶劣条件下的承压受热部件的工作条件与设计工况偏离时，就容易造成锅炉爆管。文章从锅炉的运行环境特点，结合现场实际，分析了锅炉过热器发生爆管的原因及采取的防范措施。

【关键词】自备电厂；锅炉；过热器；爆管；原因分析；对策

目前经济建设的发展，带动了煤矿生产的快速发展，电力建设的不平衡性，决定了一些煤矿的生产需要自身解决电力不足的问题，这样一些煤矿的自备电厂就应运而生，由于锅炉结构及运行的复杂性，　当工作在恶劣条件下的承压受热部件的工作条件与设计工况偏离时，就容易造成锅炉爆管。分析爆管的原因和采取预防措施，是电厂锅炉安全运行的前提和保证。

一、锅炉过热器爆管的现象

1、过热器附近有响声或爆破声；2、蒸汽流量不正常的小于给水流量；3、炉膛负压减小或变为正压，严重时从炉门、看火孔向外喷汽和冒烟；4、过热器后的烟气温度降低或两侧温差增大；5、损坏严重时，锅炉蒸汽压力下降；6、排烟温度显著下降，烟囱排出烟气颜色变成灰白色；7、引风机负荷加大，电流增高。

二、过热器爆管的原因分析

1、锅炉设计、选型不当

首先由于燃料特性存在复杂性和多样性，早期锅炉成型的产品，缺乏根据燃料特性选择炉膛尺寸的可靠依据，使设计出的炉膛不能适应煤种多变的运行条件。当炉膛高度偏高时，易引起汽温偏低。相反，炉膛高度偏低则易引起过热器超温。

其次过热器系统结构设计及受热面布置不合理。过热器管组的进出口集箱的引入、引出方式布置不当，使蒸汽在集箱中流动时静压变化过大而造成较大的流量偏差；对于蒸汽由径向引入进口集箱的并联管组，因进口集箱与引入管的三通处形成局部涡流，使得该涡流区附近管组的流量较小，从而引起较大的流量偏差；过热器或再热器的前后级之间没有布置中间混合联箱而直接连接，或者未进行左右交叉，这样使得前后级的热偏差相互叠加。

在实际运行过程中，上述结构设计和布置的不合理性往往是几种方式同时存在，这样加剧了受热面超温爆管的发生。

最后由于壁温计算方法不完善，导致材质选用不当。在对过热器和受热面作壁温校核时，应保证偏差管在最危险点的壁温也不超过所用材质的许用温度。而在实际设计中，由于对各种偏差的综合影响，选用的材质往往不能满足实际运行的要求。

2、过热器在制造工艺、安装及检修质量方面存在问题

首先锅炉的受热面绝大多数是受压元件，尤其是过热器，其管内工质的温度和压力均很高，对于焊口质量的要求尤为严格。但在实际运行中，由于制造厂焊口、安装焊口和电厂检修焊口质量不合格而引起的爆管、泄漏事故相当普遍。

其次，由于钢材质量差造成的过热器爆管也时有发生。管子本身存在分层、夹渣等缺陷，运行时受温度和应力影响缺陷扩大而爆管。还有就是在制造、维修过程中，错用管材造成过热器长期过热爆破。

最后，在安装质量上未按照图纸要求施工，使管子排列、固定和膨胀间隙出现问题，从而导致爆管。

3、锅炉运行管理对过热器超温、爆管的影响

在实际运行中，由于运行人员误操作及检修时未按有关规定进行或未达到有关要求而导致过热器受热面爆管的事故也时有发生。

（1）由于汽水品质监督化验不到位，蒸汽品质不良，引起管内结垢严重，导致管壁过热爆管；此外，在锅炉运行中，长时间汽包水位在最高允许水位上，造成汽包空间减少及汽水分离器工作不正常而引起蒸汽带水，过热器内结垢过热；

（2）高压加热器不能正常投入运行，给水温度降低，造成过热蒸汽温度上升；

（3）煤种发生变化对过热器的影响。当燃烧煤种偏离设计煤种，会使着火点延迟，火焰中心上移，炉膛高度不足时，过热器就会过热爆管。此外，燃料的低位发热量和挥发份、水分等，直接影响燃烧稳定性和经济性。当燃料热值提高时，由于理论燃烧温度和炉膛出口烟温升高，可能导致炉膛结焦，过热器超温。当灰份增加时，会使燃烧恶化，燃烧过程延迟，火焰温度下降，灰份增加，还会使受热面磨损和沾污加剧，吹灰器能否正常投用，对锅炉安全和经济运行有一定影响；挥发份增大时，燃烧过程加快，蒸发受热面的吸热量增加，因而汽温呈下降趋势。当水分增加时，如燃料量不变，则烟温降低，烟气体积增加，最终使汽温上升；

（4）磨损与腐蚀对过热器的影响。锅炉燃料燃烧时产生的烟气中带有大量灰粒，灰粒随烟气冲刷受热面管子时，因灰粒的冲击和切削作用对受热面管子产生磨损，在燃用发热量低而灰分高的燃料时更为严重。锅炉受热面的高温腐蚀发生于烟温大于700℃的区域内。当燃用K，Na，S等成分含量较多的煤时，灰垢中K2SO4和Na2SO4；在含有SO2的烟气中会与管子表面氧化铁作用形成碱金属复合硫酸盐K2Fe（SO4）及Na5Fe（SO4）5，这种复合硫酸盐在550～710℃范围内熔化成液态，具有强烈腐蚀性，在壁温600～700℃时腐蚀最严重。控制管壁温度是减轻和防止过热器和再热器外部腐蚀的主要方法；

（5）管子产生蠕变。过热器运行时间长久，超期服役，管壁长期处于高温下运行，产生蠕变爆管。

三、过热器爆管事故的处理及措施

过热器损坏爆管时，必须及时停炉，防止从损坏的过热器管中喷出蒸汽，吹损邻近的过热器管，避免扩大事故。

1、当过热器轻微损坏，不至于很快扩大事故时，可短时间降低负荷运行，严密监视泄漏情况，尽快启动备用锅炉投入运行后再停炉；

2、当过热器损坏严重时，应立即停炉。（1）停止燃料供给；（2）停止送风机，保留引风机运行，以排除炉内的烟气和蒸汽；（3）与系统及其他锅炉隔断，关闭主蒸汽阀和给水阀。保持水位正常；（4）燃烧室内烟气和蒸汽消失后，停止引风机运行。

自备电厂有其特殊性，往往存在孤网运行的现象，一旦发生事故造成的影响较大，安全运行尤为重要，锅炉过热器爆管的原因很多，只有对过热器爆管进行综合分析，才能从根本上解决锅炉爆管问题，有效地防止锅炉过热器爆管事故的发生。

参考文献

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