生物質發電，影響機組安全、穩定運行的各類因素中，鍋爐“四管”泄漏所占比重一直比較大，梳理發現觀察期內機組發生各類非停中“四管”因素造成主機非停占比高達55%，由此可見鍋爐四管泄露，已經成為影響火力發電機組安全、經濟運行的重要不利因素之一，在此重點結合一起30MW爐排鍋爐典型的水冷壁高溫腐蝕爆管案例，與大家共同對常見鍋爐水冷壁管泄漏的異常進行分享學習。

一 異常經過簡介

某30MW生物質振動爐排鍋爐，鍋爐爐膛壓力突然升高，補水急劇上升，補水困難。運行人員對鍋爐受熱面進行排查，經排查發現低端爐排觀火孔處有蒸汽泄漏聲音，判斷為爐膛內水冷壁泄漏，鍋爐進行停爐，機組轉入搶修；經現場檢查確定為后一水冷壁從爐右數第56根拱上40°三通爐前側下焊口處泄漏，初步原因分析為高溫腐蝕及焊口質量不合格發生泄漏，以泄漏點為中心全面對鍋爐所有受熱面進行測厚排查，徹底消除隱患。

如下圖：

二 具體原因分析

結合本次異常情況，本次造成水冷壁泄漏的主要原因有以下幾方面：

1、從現場檢查后一水冷壁拱上40°三通焊口泄漏區域管子與焊口外觀腐蝕較明顯，根據管子外觀顏色及外壁麻坑分析此區域高溫腐蝕較嚴重。

2、焊口質量不合格，焊接過程中存在強力對口和應力現象。在高溫腐蝕作用下管子外壁減薄后焊口區域在啟、停機過程及運行中應力不斷釋放，最終發生裂紋而泄漏。

3、經查閱鍋爐檢修臺賬此區域管排運行周期為一年半，而此次測厚最低壁厚為2.7mm，管排減薄速率明顯增大，即在最近一個周期內高溫腐蝕非常嚴重。

總結水冷壁泄漏的主要原因有以下幾方面：

1、高溫腐蝕是造成水冷壁泄漏的一個重要原因

1.1.燃燒調整不當，造成高溫腐蝕。

1.2.鍋爐水冷壁結焦使高溫腐蝕進一步增加。水冷壁管內汽水溫度約在240℃左右，水冷壁管結焦后換熱減少，蒸汽流速慢，使局部水冷壁管壁溫度過高，引起腐蝕性的低熔點化合物粘附在金屬表面，更進一步促進了管壁高溫腐蝕，同時水冷壁分擔熱負荷各不相同，熱負荷的分布不均造成了水循環不良，也間接的加重了腐蝕的發生。

1.3.鍋爐檢修質量管控不足，致使高溫腐蝕發生。

2、造成水冷壁泄漏的其他原因簡介

2.1.焊接質量不良，造成水冷壁泄漏。

2.2.結焦造成水冷壁泄漏。主要包括短吹區域磨損泄漏、燃燒器讓管風粉吹損等方面。另外水冷壁結垢速率過快，也易引發水冷壁局部過熱、鼓包泄漏。

2.3.密封板、鰭片部位缺陷造成水冷壁泄漏。如打焦孔、看火孔以及人孔門區域密封板安裝工藝不良，出現裂紋，延伸至水冷壁引發泄漏；鰭片密封不嚴或風道與水冷壁交界處存在漏風，導致水冷壁吹損泄漏。

引發水冷壁泄漏原因，其實遠遠不止以上幾點，籠統說起來雖然看似簡單，但實際運行中每次水冷壁泄漏一般都是幾個不利因素累加的結果，還需要我們在日常運行、檢修中細心觀察總結。

三 預控、預防建議措施

“四管”泄漏始終是困擾燃煤電廠安全、經濟、穩定運行的一大難題，而其中水冷壁泄漏又最為常見，如何減少水冷壁泄漏，筆者認為前控措施的落實至關重要。針對以上造成水冷壁泄漏的各類原因，重點對高溫腐蝕前控措施建議如下：

1、減少高溫腐蝕主要前控建議

1.1.嚴控運行參數調整，確保鍋爐日常運行參數合理

1.1.1.首先在保證氧量表計準確的前提下，嚴格按設計控制氧量在規定范圍以內，運行中氧量控制不應低于3.0%（各爐型不同此數值也不盡相同），防止缺氧燃燒；同時加強燃料摻配，始終保持爐排薄料層燃燒，降低火焰中心位置，防止主燃燒區上移；并根據鍋爐就地燃燒情況，做好一次風氣流的調整，盡可能使各給料機進料均勻，保證一次風氣流均勻分布，防止火焰中心偏斜，以減少氣流對水冷壁的沖刷。

1.1.2.配風方面通過燃燒調整試驗，合理配風并強化爐內氣流的混合過程，減少燃燒器、空預器及爐墻等設備的漏風，保持二次風壓在合理區間，改善燃燒區的還原氣氛，在水冷壁附近形成氧化氣氛，以改善燃燒區的氧量，避免出現還原性氣體，緩解高溫腐蝕的發生。

1.1.3.水冷壁超溫控制方面，加強對給水品質控制，同時減少水冷壁結焦，保證受熱面清潔，增強換熱能力，降低水冷壁管壁超溫情況發生，減少局部高溫腐蝕的出現。

1.2.嚴格管控燃料品質，確保入爐燃料各項參數符合設計要求

1.3.強化噴涂防護管控與檢查，確保噴涂質量

對水冷壁進行防磨、防高溫腐蝕噴涂仍是防止水冷壁管磨損及高溫腐蝕的重要前控措施，結合以往噴涂方面出現的涂層短期脫落、涂層厚度不足、涂層高度不夠等問題，建議從以下幾方面做好前期管控：

1.3.1.充分利用每次機組停運機會，對水冷壁噴涂層進行全面細致檢查，并合理安排檢修工期，確保水冷壁易發生高溫腐蝕區域全面噴涂，同時根據上例火焰重心上移情況，增加噴涂區域至燃盡風層以上合理范圍，擴大防護范圍。

1.3.2.首次噴涂或后續修補，必須做好噴涂質量的前控管理。相關技術協議、合同必須明確質保使用年限、涂層厚度、選用材質、施工工藝等細節問題，同時特別注意涉及孔隙率、沉積率及硬度等硬性指標必須符合國標（或行業標準）要求，確保噴涂質量。

1.3.3.充分利用機組檢修機會對燃燒器噴口進行檢查，燃燒器有破損變形時及時修復或更換，同時做好空氣動力場，調整燃燒器切圓不高于設計值。提高水冷壁換管標準，確保每次檢修后設備均能滿足一個檢修周期的基本要求。

2、水冷壁管泄漏其他預控措施

2.1.日常檢修及運行中加強水冷壁管前期預控，特別是對水冷壁管減薄速率的預評估計算必須結合實際運行工況，確保數據可靠，并根據預判結果合理劃分各臺爐運行狀態，及時安排處于危險級別鍋爐停運檢修。

2.2.嚴格做好日常除焦、看火工作，根據鍋爐結焦情況、掉焦頻率及焦塊大小，從燃料摻配、燃燒調整兩方面及時調整，同時對水冷壁加裝防砸傷裝置，防止水冷壁管出現機械損壞。

2.3.強化設備驗貨、現場安裝質量、定期檢修質量等方面的管控，特別是對廠家焊縫、所用材質等方面嚴格把關，通過金相分析、無損探傷等手段在設備、材料源頭上做好管控；安裝、檢修期間除嚴控水冷壁管焊接質量，所有焊口100%射線檢測外，還應重點對作業單位吊掛點設置、密封板、鰭片等部位焊接質量進行全面管控，杜絕出現密封不嚴、應力集中、傳熱受阻等不利因素引發水冷壁泄漏。

四 結束語

對于生物質電廠來說，鍋爐四管泄漏已成為影響機組安全、經濟性的主要因素，檢修周期存在拉長、檢修時間相對較短的情況，加上燃料品質波動大、與設計值偏離大等不利因素影響，使四管泄漏問題更加突出，針對這一運行實際，前期預控、預防工作顯得更為重要。