發(fā)電廠鍋爐泄漏問題的研究

【摘要】隨著電力行業(yè)的進一步改革，隨著廠網分開、競價上網的實施，電力行業(yè)為社會服務的深入開展，保證電力設備的安全運行具有重要的社會效益和經濟效益。鍋爐在火電廠中占有非常重要的地位，認真研究鍋爐泄漏發(fā)生的原因和提出相應防范措施具有非常重要的意義。

【關鍵詞】發(fā)電廠；鍋爐泄漏原因；應對措施

一、發(fā)電廠鍋爐泄漏的原因分析

（一）省煤器泄漏

磨損是造成省煤器泄漏的首要因素，據統(tǒng)計，近六成的省煤器泄漏與磨損有關。研究省煤器磨損機理及防治方法對延長鍋爐壽命很有必要。

1.磨損原理和易損部位。流過鍋爐受熱面的煙氣具有一定動能，煙氣中的固體顆粒會和內壁產生沖擊碰撞。固體顆粒對受熱面的碰撞角達到40°左右時，對壁面磨損最嚴重。省煤器磨損分為局部和整體磨損，易引起省煤器泄漏的是局部磨損，位置多發(fā)生在兩側靠近墻壁的彎頭、靠近前后墻的多排管路、管夾附近的管路、中部彎頭等。

2.防磨措施。防止省煤器磨損的途徑有兩種，一種是降低磨損速度，另一種是清楚磨損源。實際中為消除磨損源有多種措施，例如在鍋爐彎角處加裝除塵器，在管路轉彎處安裝離心式分離器，在屏式過熱器后加裝撞擊式灰塵分離器等。實踐證明，這些方法能夠在一定程度上抑制省煤器磨損，但收效甚微。在目前采用的防磨手段中，降低磨損速度是主要形式。煙氣中飛灰顆粒的速度是影響磨損的主要因素。根據相關的實驗和仿真統(tǒng)計數據，磨損度正比于煙氣流速的三次方。有學者證明，煙速達到一定界限時，磨損速度會進一步加快。捷克斯洛伐克煙氣研究所在省煤器模擬實驗平臺上做了大量實驗，氣流速度在14m/s下運行665h與氣流速度在35m/s運行19h的磨損量相差無幾，兩者的磨損度均超過了煙速的三次方。由此看出，煙氣流速與磨損量有著緊密聯系。實際中防止磨損的主要方法有：（1）適當增加通流面積；（2）減少管路橫向排布數量，增大流通橫截面積；（3）每排管路的橫向截距適當加大，縱向截距不變，以長雙管圈代替短單管圈；（4）消除中間彎頭走廊，控制煙速提升在一定范圍內。降低煙氣流速后，還需要對省煤器局部防磨問題加以重視，主要包括以下措施：（1）加裝阻流柵；（2）保持管排截距均勻，可采用梳形定位棒；（3）靠墻布置貼近豎井墻壁的首排管路；（4）采用120°或180°防磨瓦片。另外，要對鍋爐內部煤粉細度進行合理把握，注意控制爐溫，盡量將飛灰含碳量控制在一定幅度內，注意觀察爐體、空預器和制粉系統(tǒng)漏風量，尤其是爐底漏風，在防止爐溫超標和受熱面磨損方面有關鍵作用。

（二）水冷壁管泄漏

1.磨損。水冷壁管磨損在一次風噴口周圍發(fā)生率較高，粉塵流沖刷和吹灰器吹掃沖刷引發(fā)的磨損較常見。噴燃器安裝角度欠佳、圓角設計參數過大、噴嘴形變、穩(wěn)燃裝置布置不當等，都會引起煤粉氣流對水冷壁的沖擊力變大，導致泄漏。

2.腐蝕。（1）管外壁高溫腐蝕。噴燃器附近的熱負荷較高，經常發(fā)生高溫腐蝕，采用滲鋁管、控制燃燒區(qū)溫度、提高水品質都能有效抑制管外壁的高溫腐蝕。（2）水冷壁內壁腐蝕。水冷壁內的沉積物會造成酸堿腐蝕，酸堿鹽類物質會對金屬保護膜產生破壞。鍋爐處于正常運行狀態(tài)下時，管內壁的四氧化三鐵能形成保護膜，保護水冷壁免受腐蝕作用影響。當爐水酸堿度達到弱堿性（Ph值在10左右）時，保護膜穩(wěn)定性最佳，水冷壁耐腐蝕能力最強。Ph值過高過低都會引發(fā)堿性或酸性腐蝕。為防止水冷壁腐蝕，常采取以下措施：減少爐水銅鐵含量，減少爐水中的游離氫氧根；保證鍋爐連續(xù)排污、定期排污系統(tǒng)正常運行，控制爐內局部熱負荷不要超限；定期對新晉運行的鍋爐進行化學清洗。

（三）過熱器、再熱器泄漏

根據相關數據統(tǒng)計，過熱器、再熱器臨修次數占到鍋爐泄漏臨修次數的八成以上，可見，如何防止過熱器、再熱器泄漏成為防止鍋爐泄漏的重點。

1. 超溫

根據一線檢修工的反饋，超溫導致的過熱器爆管事故比例最高，煙氣側溫度過高、工質流速低、管材耐熱度差都會導致一定程度的過熱器泄漏。（1）火焰中心上移。鍋爐機組漏風、燃燒調整不當、煤質差、煤粉細度過大、噴火嘴安裝角度未調整好、空氣動力場平移、爐膛積碳等，都會造成鍋爐火焰中心上移，使得爐膛出口的煙氣溫度升高，提高飛灰含碳量，進而造成過熱器、再熱器過熱，加劇煙氣流程各部位的磨損程度，排煙溫度隨之升高。過熱器、再熱器區(qū)域煙氣溫度受火焰中心影響甚大，不少大型鍋爐采用搖擺式燃燒器調節(jié)過熱器再熱器溫度。一般而言，噴燃器的角度改變1°，會使得過熱氣溫產生2°左右的浮動。目前，擺動式燃燒器的上下擺角能達到20°，但過大的擺角對鍋爐安全性，運營經濟性都不利，且大擺角燃燒器不適合難燃煤種，運行中極易發(fā)生卡緊現象。（2）設計安裝欠妥。過熱器設計和安裝質量與過熱器超溫休戚相關，常見的設計失誤包括：質量流速過小、火炬行程設計太短、減溫器布置不當、鋼材屈服強度不夠、管內異物堵塞等。再者，如果斷面熱負荷或容積熱負荷計算裕度不夠，會使得過熱器在短時間內迅速超溫。因此，對于過熱器的設計、運行、安裝等各個方面，都要仔細校核，抓住每次檢修機會，查漏補缺，降低過熱器超溫爆管的發(fā)生概率。

二、鍋爐防漏的措施探討

（一）加強設備管理，制定防磨計劃任務書

根據設備磨損情況，對癥下藥，制定行之有效的防磨計劃，利用每次大修機會對鍋爐受熱面進行綜合保養(yǎng)維護；對磨損、膨脹、腐蝕嚴重的管路予以及時更換。對重點部位加刷防磨涂料，或者進行金屬電鍍。再者，在小修或機組備用停機時，跟蹤檢查機組易磨損部件，逢停必檢，逢檢必細。及時更換變形、磨損嚴重的管路，提高其耐磨性能，尤其是對流過熱器、再熱器、省煤器、后屏再熱器等關鍵部位，要定期組織專業(yè)人員進行仔細巡檢，發(fā)現故障及時排除。

（二）加強運行管理

在運行時規(guī)范操作，嚴禁超負荷運轉，負荷的升降要嚴格遵循有關規(guī)定，嚴格監(jiān)視管壁溫度，謹防管壁超溫。應設置專門檢測系統(tǒng)，對入爐煤塊進行分析，及時將數據資料傳遞給運行人員，為一線工作提供參考。飛灰在線測探系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)的使用，不僅降低了企業(yè)能耗，而且實現了煤粒均勻燃燒，避免不完全燃燒的煤粒對水冷壁產生過分沖擊。運行人員要嚴格檢測燃燒環(huán)境，盡量不要使得燃燒環(huán)境處于強還原狀態(tài)，否則會對爐管產生一定的熱腐蝕。

（三）對設備進行技術改造

某臺130MW機組鍋爐后隔墻省煤器的下集箱結構布置不合理，煙氣會因此產生渦流現象，進而對低溫再熱器的彎管接頭產生嚴重沖擊，埋下了爆管泄漏的隱患。如果能將下集箱位置下移，減輕或消除渦流現象，就能有效避免渦流現象。

（四）加大考核力度

為了充分調動員工積極性，重視鍋爐防漏問題，提高鍋爐運行的可靠性，可制定《鍋爐防漏考核規(guī)章條例》，以機組連續(xù)運行時間為主要考核指標，對檢修鉗工工藝、焊接質量、金屬室檢驗都制定詳細的考核方法，并定期抽查泄漏檢測登記表、超溫報表，并與實際檢測數據進行比對。為提高大修成效，還需制定《鍋爐大修考核條例》，以一百分為滿分，將安全置于首要位置，對出現問題的部門，依照條例規(guī)定進行嚴肅處理，絕不姑息遷就。

參考文獻

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