得失集丨锅炉防磨防爆检修的实践成效与优化提升路径

一、背景介绍

锅炉作为火电厂能量转换的核心动力设备，其运行可靠性直接决定机组发电效率与安全水平。受热面磨损、腐蚀引发的爆管事故，是火电行业长期面临的主要安全隐患，不仅会造成巨额经济损失，还可能引发连锁安全风险。其中，循环流化床(CFB)锅炉的水冷壁磨损问题尤为突出，其磨损量可达传统煤粉炉的数十至上百倍，已成为制约CFB机组长周期稳定运行的关键瓶颈。这一问题的产生，根源在于CFB锅炉独特的燃烧机理与水冷壁管磨损机制：一方面，炉膛内大量高温烟气携带固体颗粒高速上升，对水冷壁管表面形成持续冲刷；另一方面，CFB锅炉特有的内循环效应，使得部分固体颗粒在气流作用下沿炉膛四壁回落，对管壁造成二次剧烈冲刷。此外，锅炉受热面不同区域(如炉膛下部、过渡区、尾部烟道)的气流速度、颗粒浓度、温度分布存在显著差异，导致各部位磨损机理与磨损程度呈现极不均衡的特征，进一步增加了防磨防爆工作的复杂性。

我厂#1、#2机组自投产以来已运行超10年，随着电力市场改革深化，机组参与深度调峰频次增多，燃料掺烧比例持续优化调整，燃烧工况的动态变化使得炉内受热面的工作环境愈发复杂。近年来，在炉内受热面防磨防爆专项检查中发现，缺陷数量与磨损范围呈逐年扩大趋势，且不同部位受热面的磨损程度差异明显。统计数据显示，2021—2023年间，因受热面磨损导致的机组非计划停运事件累计达9起，占同期非停总次数的60%以上，受热面磨损泄漏已成为造成机组降负荷、非计划停运的首要原因，严重影响了公司的安全经济效益。为系统性解决这一难题，锅炉专业以“防患于未然、精准治理”为核心，精心统筹策划防磨防爆工作，秉持“吸取教训、持续提升”的工作原则，充分利用每次机组检修，开展炉内受热面全面排查，精准定位磨损集中部位与高风险区域，逐步编制形成标准化、精细化的防磨防爆检查清单，通过持续实践与总结，提炼出一套针对性强、实操性高的治理规律与应对策略：

二、基本情况

(一)主要缺陷集中区域及特征分析

1.炉膛水冷壁的磨损主要集中在以下关键区域：

一是炉膛下部密相区与稀相区交界处：该区域固体颗粒浓度高、运动速度快，颗粒对管壁的冲击角度接近90°，属于“冲击磨损”主导区域，磨损速率最快，管壁减薄现象最为突出。

二是标高20—24米区域侧墙及后墙中部：该区域处于炉膛气流上升通道的核心位置，气流速度较高，固体颗粒对管壁的“切削磨损”作用明显，且受炉膛内气流涡流影响，磨损呈现不均匀分布特征。

三四过渡区上部四角及后墙水冷壁：过渡区气流流向发生急剧变化，形成强烈涡流，固体颗粒在涡流作用下对管壁形成多方向冲刷，四角区域因气流转角效应，磨损程度显著高于其他区域。

四是侧墙标高24—28米中部水冷壁：该区域接近炉膛出口，烟气温度较高，固体颗粒仍保持较高动能，同时受炉膛出口烟气不均影响，局部区域存在颗粒富集现象，导致磨损集中。

五是烟窗浇注料旁水冷壁：浇注料边缘与水冷壁管交界处存在气流通道间隙，形成局部“射流效应”，高速气流携带颗粒对管壁形成集中冲刷，且浇注料脱落区域易出现“裸露管壁”直接受冲磨，磨损风险极高。

2.分离器受热面磨损主要集中在以下关键区域：

一是水平烟道底部管道拉裂：因水平烟道底部管道布置密集，膨胀空间受限，机组启停过程中管道热胀冷缩受阻，产生较大热应力，长期累积导致管道焊缝或母材拉裂，多表现为纵向裂纹。

二是靶区及尿素喷枪区域浇注料磨损脱落引发的水冷壁管泄漏：分离器靶区及尿素喷枪区域直接承受高速烟气与固体颗粒的冲击，浇注料长期受冲磨易出现脱落，脱落部位的水冷壁管失去保护，直接暴露在颗粒冲刷下，短期内即可能出现管壁减薄超标甚至泄漏。

3.尾部烟道受热面(含低再、低过管排、包墙管等)的磨损问题主要集中在以下关键区域：

一是前包墙中间集箱处管座：该部位为管道与集箱的连接节点，结构刚度突变，机组运行过程中受温度变化与烟气振动影响，易产生应力集中，长期作用下导致管座根部疲劳磨损或裂纹。

二是中隔墙拉稀管对应烟窗交界处迎风面：拉稀管与烟窗交界处存在气流扰动，形成局部湍流，固体颗粒在湍流作用下对迎风面管壁形成持续冲刷，磨损呈“带状分布”。

三是前后包墙第一层与低再、低过管排交界处：两类管道的布置间隙形成“气流通道收缩区”，气流速度在此处加速，携带颗粒对管壁形成高速冲刷，属于“节流冲刷”磨损区域。

四是低再、低过管排吹灰器行走区域：吹灰器工作时产生的高速蒸汽射流会改变周边烟气与颗粒的运动轨迹，导致颗粒对管排的冲刷强度增加，同时吹灰器自身运行振动也可能对管排造成机械磨损，该区域磨损多呈现“条状”分布特征。

(二)针对性治理措施与实施成效

针对上述缺陷特征与分布规律，锅炉专业坚持“精准施策、标本兼治”的原则，持续推进专项治理工作，同时正视过往工作不足，不断优化检查与整改方案，取得了显著成效：

1.强化测厚检查，提升检测精准度

一是优化检测流程。将炉膛水冷壁全面测厚纳入机组封停必检项目，制定“分区、分段、逐根”的测厚计划，明确各区域测厚点数量(关键磨损区域每根管子测厚点不少于3个，普通区域不少于2个)，确保检测覆盖无死角。

二是升级检测设备。将传统测厚仪探头更换为小号高频探头，探头直径从8mm缩减至4mm，有效提升了狭窄空间(如管道密集区域、浇注料边缘)的检测可达性，测厚误差从±0.1mm降低至±0.05mm，显著提升了管壁减薄量判断的精准度。

三是建立测厚数据对比分析机制。将每次测厚数据与历史数据、设计标准值进行对比，计算管壁年磨损速率，对磨损速率超过0.3mm/年的高风险管子纳入重点监控清单，提前制定更换或防磨处理计划。

2.完善台账管理，夯实数据支撑基础

一是构建全生命周期台账：详细记录每次防磨防爆检查的时间、参与人员、检测设备型号、检查部位(精确至管排编号、标高)、发现问题(含缺陷类型、尺寸、位置坐标)、处理措施(含修复工艺、材料型号)等信息，形成“检查-发现-处理-复查”的闭环记录。

二是动态优化台账内容：根据公司、部门及专业层面的管理要求与技术升级需求，持续细化台账字段，新增“色图分析”模块，提升台账的实用性与指导性。

三是发挥台账追溯功能：当设备出现故障或性能下降时，通过台账快速追溯历史检查数据、处理记录，结合运行工况变化，精准分析缺陷根源，为后续治理方案优化提供有力数据支撑。

3.创新防磨技术，破解核心磨损难题

通过对管壁试样的理化分析，确定管壁减薄是“机械磨损”与“硫化氢腐蚀”共同作用的结果，传统的防磨瓦、喷涂等技术难以同时满足防磨与防腐需求。经多方调研与小型试验，最终选定炉内水冷壁熔敷技术作为核心治理方案。累计完成#1、#2炉水冷壁熔敷面积达3564.01m²，覆盖所有高磨损区域。经一个完整检修周期的运行观察，熔敷区域管壁磨损量均控制在0.05mm/年以内，其中让管处、新旧熔敷交界处、熔敷接头等关键部位均未发现磨损痕迹，熔敷效果完全达到预期，成功适配我厂炉膛水冷壁大面积磨损的防磨防腐需求。

4.治理成效总结

通过上述系列举措的协同实施，近两年来锅炉专业在机组检修期间累计排查并处理炉内受热面缺陷1500余项，其中炉膛水冷壁磨损缺陷860余项、硫化氢腐蚀缺陷230余项、尾部烟道管排吹灰器行走区域磨损缺陷310余项。自2023年8月1日至2025年12月31日，锅炉专业已实现连续883天未发生锅炉受热面泄漏造成机组非计划停运，防磨防爆检修工作成效显著，保障机组安全稳定运行，为公司完成年度发电目标创收打下坚实基础。

四、工作启示

流程优化：提升检查效能，夯实工作基础。依据最新缺陷分布规律与治理经验，细化检查清单内容，明确各区域检查方法、测厚点布置及缺陷判定标准。这启示我们，在开展类似检查工作时，应紧密结合实际情况，制定全面、细致且具有可操作性的标准，确保检查工作有章可循、规范有序，避免因标准模糊导致检查疏漏或质量参差不齐。借助激光扫描技术构建炉内受热面三维模型，将每次检查的缺陷位置、测厚数据、处理情况标注其上，实现缺陷可视化跟踪与管理。这表明，利用先进技术手段建立直观、动态的管理档案，有助于工作人员快速掌握设备状况，及时发现潜在问题，为后续维护和决策提供有力支持，提升工作的精准性与时效性。

技术创新：突破传统局限，提升治理能力。结合物联网技术，对关键磨损区持续采集管壁厚度数据并同步历史运行参数，实现缺陷早期预警与趋势分析。这提醒我们，在面对复杂设备管理时，应积极引入智能监测技术，利用数据实时传输与分析，提前发现设备隐患，将被动维修转变为主动预防，降低故障发生概率，减少经济损失。联合运行专业，通过调整配风方式、燃料掺烧比例、床温床压等运行参数，改善炉内气流场与颗粒分布均匀性，从源头降低受热面磨损。这启示我们，解决设备磨损问题不能局限于设备本身，应从系统运行角度出发，通过优化运行参数，改善设备运行环境，从根本上减少磨损因素，实现标本兼治。

管理升级：完善机制保障，激发内生动力。明确专业各级人员在防磨防爆工作中的职责分工，将检查覆盖率、缺陷整改率、重复缺陷发生率等指标纳入绩效考核。这表明，建立科学合理的责任考核机制，能够清晰界定员工职责，将工作成果与个人绩效挂钩，充分调动员工工作积极性与主动性，确保各项工作任务落到实处。定期组织防磨防爆技术培训与案例分享会，邀请行业专家授课，提升技术人员缺陷识别、机理分析与治理能力。这提醒我们，人才是推动工作发展的核心力量，应重视员工培训与知识更新，通过多样化学习交流活动，打造一支专业素质高、业务能力强的团队，为工作持续开展提供坚实人才保障。建立防磨防爆大数据分析平台，整合历年检查数据、整改记录、运行工况数据，通过数据分析挖掘磨损规律，为检查计划制定、技术方案优化提供科学依据。这启示我们，在信息化时代，应充分利用数据资源，通过建立数据分析平台，深入挖掘数据价值，为工作决策提供有力支撑，使工作更具科学性与前瞻性。

锅炉专业各层级人员将继续保持紧密协同配合，严谨细致地推进并落实各项工作规划，以全方位、无死角的标准开展防磨防爆检查工作，竭尽全力保障受热面管道安全稳定运行，为机组实现长周期可靠运行筑牢坚实根基，为公司迈向高质量发展新征程提供强劲有力的支撑。(康胜永、曲聪、李坤)