鍋爐汽包與過(guò)熱器壓差大的原因分析及處理

鄧永康，李文學(xué)

(湖南漣源鋼鐵有限公司能源中心,湖南婁底417009)

鍋爐汽包與過(guò)熱器壓差大的原因分析及處理

鄧永康，李文學(xué)

(湖南漣源鋼鐵有限公司能源中心,湖南婁底417009)

漣鋼一臺(tái)150 t/h煤氣鍋爐因噴水減溫器內(nèi)彈簧片損壞，堵住兩個(gè)蒸汽出口導(dǎo)致汽包與過(guò)熱器壓差增大,對(duì)此進(jìn)行了原因分析,提出了處理措施,總結(jié)了處理此類故障的經(jīng)驗(yàn)。

鍋爐;汽包;過(guò)熱器;噴水減溫器

1 鍋爐簡(jiǎn)介

漣鋼能源中心發(fā)電二車間2#鍋爐，型號(hào)：JG150－3.82/450－Q型煤氣鍋爐，江西鍋爐廠制造，2005年11月投運(yùn)。

汽包與集汽集箱壓力參數(shù)見(jiàn)表1。

鍋爐過(guò)熱器共分三部分，其中頂棚管為輻射式順流過(guò)熱器，高、低溫過(guò)熱器均為對(duì)流式混合流過(guò)熱器。過(guò)熱器圖如圖1。

表1 汽包與集汽集箱壓力參數(shù)MPa

圖1 鍋爐過(guò)熱器

蒸汽流程：汽包→低溫過(guò)熱器入口集箱1→頂棚管8→低溫過(guò)熱器蛇形管6→低溫過(guò)熱器出口集箱2→噴水減溫器5→高溫過(guò)熱器入口集箱3→高溫過(guò)熱器蛇形管7→高溫過(guò)熱器出口集箱4→集汽集箱→主汽閥→汽輪機(jī)。

2 故障情況

2014年11月16日，2#爐帶滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，發(fā)現(xiàn)汽包壓力（4.76 MPa）與過(guò)熱蒸汽壓力（3.75 MPa）相差1.01 MPa，導(dǎo)致汽包安全閥頻繁起跳，鍋爐被迫減負(fù)荷運(yùn)行。鍋爐正常運(yùn)行時(shí)汽包與過(guò)熱蒸汽壓差為0.2～0.4 MPa。后按月統(tǒng)計(jì)2014年報(bào)表記錄上分別帶150、130、110 t/h負(fù)荷時(shí)平均壓差變化數(shù)據(jù)如圖2。

圖2 2014年鍋爐壓差變化圖

從圖2可看出，壓差從2014年8月開(kāi)始上升，且一直呈上升趨勢(shì)，12月帶滿負(fù)荷時(shí)平均壓差0.9 MPa，瞬時(shí)最高壓差超過(guò)1.02 MPa。

3 原因查找

引起汽包與過(guò)熱蒸汽壓差增大的原因可能是：

①汽包內(nèi)部汽水分離裝置損壞或堵塞；

②噴水減溫裝置堵塞或損壞；

③過(guò)熱器管道結(jié)垢或堵塞。

由于引起壓差增大的原因較多，決定先通過(guò)試驗(yàn)找到原因再進(jìn)行針對(duì)性的處理。該鍋爐現(xiàn)在主要做為公司煤氣平衡調(diào)整用，當(dāng)煤氣不足時(shí)就停爐，開(kāi)停次數(shù)多。2014年12月13日煤氣不足時(shí)停爐時(shí)對(duì)汽包內(nèi)部進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)汽包內(nèi)壁干凈無(wú)垢，汽包內(nèi)旋風(fēng)分離器（總計(jì)44個(gè)）有2個(gè)偏離原位置傾斜，分離孔板有四塊因焊點(diǎn)脫離移位重疊在一起，當(dāng)即組織維修人員將這些問(wèn)題處理好。并且將噴水減溫裝置出口側(cè)手孔裝置打開(kāi)檢查，因減溫器內(nèi)保護(hù)套管較長(zhǎng)，全部遮擋了六個(gè)蒸汽出口，看不到蒸汽出口被堵的現(xiàn)象，只檢查到減溫器保護(hù)套筒內(nèi)部無(wú)結(jié)垢現(xiàn)象。但此次檢修后壓差無(wú)改善。12月16日，為了判斷壓降大的具體位置，在噴水減溫裝置出口端安裝壓力表，測(cè)得減溫器壓力與汽包壓力相同，判斷出壓差為高溫過(guò)熱器管道結(jié)垢或堵塞引起。后決定在每次鍋爐解列后利用減溫減壓的蒸汽對(duì)過(guò)熱器進(jìn)行沖洗區(qū)分是結(jié)垢還是堵塞的原因。從11月24日到2月1日鍋爐共計(jì)解列用蒸汽沖洗過(guò)熱器10次，每次沖洗后壓差變化如圖3。

圖3 蒸汽沖洗過(guò)熱器后壓差變化圖

此段時(shí)間因鍋爐壓差大，為保證汽包不超壓運(yùn)行，鍋爐被迫減負(fù)荷運(yùn)行，所以壓差以110 t/h統(tǒng)計(jì)。從統(tǒng)計(jì)圖上可看出從第二次到第五次沖洗壓差呈下降趨勢(shì)，當(dāng)時(shí)誤認(rèn)為是結(jié)垢被慢慢沖掉的原因，但后來(lái)的沖洗壓差呈無(wú)規(guī)則變化，才判斷為高溫過(guò)熱器是異物堵塞。

2015年2月2日鍋爐停爐，割斷減溫器出口側(cè)筒體檢查（如圖4位置8），因保護(hù)套管遮住了6個(gè)高溫過(guò)熱器入口，未發(fā)現(xiàn)異常，后從內(nèi)部割斷保護(hù)套筒才發(fā)現(xiàn)減溫器6個(gè)蒸汽出口的中間2個(gè)被破碎的鋼板（損壞的彈簧片，如圖4中9示）堵住，噴水減溫器結(jié)構(gòu)圖如圖4。

圖4 噴水減溫器結(jié)構(gòu)圖

后將這兩塊鋼塊取出，將減溫器外筒體焊上，保護(hù)套筒因設(shè)計(jì)圖紙上長(zhǎng)度未遮住六個(gè)出口，故對(duì)割出段未進(jìn)行重裝。運(yùn)行后壓差恢復(fù)正常。

4 原因分析

本次事故的主要原因是減溫器制造廠家未嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙施工，將圖四中設(shè)計(jì)用來(lái)固定保護(hù)套筒的材料為Cr20Ni14Si2的彈簧片9改用普通無(wú)縫鋼管剖開(kāi)當(dāng)做彈簧片使用，因普通無(wú)縫鋼管耐溫性能較差，在長(zhǎng)期高溫和蒸汽沖刷作用下?lián)p壞，在蒸汽的沖動(dòng)下慢慢堵住減溫器的兩個(gè)出口，導(dǎo)致圖一中2014年壓差呈緩慢上升趨勢(shì)，圖三中蒸汽沖洗過(guò)熱器后壓差呈無(wú)規(guī)則變化。其次設(shè)計(jì)圖紙上保護(hù)套管4的長(zhǎng)度未遮住減溫器出口，但制造廠家將其長(zhǎng)度延長(zhǎng)到僅距減溫器出口側(cè)端板12 cm，將六個(gè)出口全部遮住。這不僅減少了此處的蒸汽流通面積，而且導(dǎo)致首先打開(kāi)手孔裝置檢查時(shí)未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)真正的原因。

5 總結(jié)

5.1 為避免鍋爐出現(xiàn)壓差增大的情況，平時(shí)要加強(qiáng)水汽質(zhì)量管理，定期檢查汽包內(nèi)部的汽水分離裝置、加藥裝置、排污裝置，確保其完好。控制好爐水和蒸汽品質(zhì)，勿超水位和超負(fù)荷運(yùn)行，確保過(guò)熱器管內(nèi)不結(jié)垢。并通過(guò)監(jiān)控鍋爐參數(shù)如排煙溫度、蒸汽溫度等評(píng)估其結(jié)垢趨勢(shì)，如發(fā)現(xiàn)有結(jié)垢趨勢(shì)及時(shí)對(duì)過(guò)熱器用脫鹽水進(jìn)行反沖洗，因?yàn)橹袦刂袎旱腻仩t過(guò)熱中沉積的鹽類往往是易溶于水的硫酸鈉、磷酸三鈉、碳酸鈉和氯化鈉等。

5.2 加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)壓差增大要及時(shí)尋找原因，先從對(duì)設(shè)備無(wú)損傷的方面著手，如先排查汽包內(nèi)部汽水分離裝置是否完好，減溫器內(nèi)部是否損壞或堵塞，再在疏水管、排空管、減溫器上安裝臨時(shí)壓力表確定壓降大的具體位置。最后再進(jìn)行割過(guò)熱器管或減溫器檢查，因?yàn)楦罟軐?duì)設(shè)備有一定的損傷且工作強(qiáng)度大。

5.3 要正確判斷過(guò)熱器是否結(jié)垢，可參考鍋爐的排煙溫度和過(guò)熱器溫度變化情況、平時(shí)的水汽質(zhì)量報(bào)表，還有同車間其它鍋爐的情況。如本文中2#鍋爐在檢查汽包和減溫器內(nèi)均無(wú)垢，排煙溫度和過(guò)熱器溫度在同負(fù)荷下無(wú)明顯變化，車間同型號(hào)、同等水質(zhì)處理的1#鍋爐無(wú)此現(xiàn)象，尤其是在12月16日在減溫器出口端裝上壓力表減溫器與汽包無(wú)明顯壓差就可判斷過(guò)熱器未結(jié)垢。因過(guò)熱器結(jié)垢大多在低溫段下部，因?yàn)檎羝豢杀苊獾貢?huì)攜帶少量的爐水，被攜帶的爐水在低溫過(guò)熱器內(nèi)會(huì)全部蒸發(fā)，爐水的鹽分大都沉積在低溫段下部向火側(cè)彎管部分。正確判斷出壓差不是結(jié)垢引起就可以避免對(duì)過(guò)熱器進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)多月共計(jì)10次的蒸汽沖洗，能夠及早解決該問(wèn)題。

[1]陳潔，楊東方.鍋爐水處理技術(shù)問(wèn)答[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 2003.

[2]于臨秸.鍋爐運(yùn)行[M].北京：中國(guó)電力出版社，2006.

[3]丁明舫,崔百成,陸其虎,薛繼承,時(shí)靜茹.鍋爐技術(shù)問(wèn)管[M].北京：中國(guó)電力出版社，2002.

[4]祖克熱古麗.帕它爾.過(guò)熱器進(jìn)出口壓差增大原因和危害性及其防治方法[J].科學(xué)論壇，2010-6.

[5]徐少峰.汽包至對(duì)流過(guò)熱器出口壓差大原因分析[J].上海電力，2004-5.

Cause Analysis and Treatment of Excessive Pressure Difference between Boiler Drum and Superheater

Deng Yongkang,Li Wenxue
(The Energy Center of Lianyuan Iron and steel Co.,Ltd.,Loudi,Hunan 417009,China)

Damaged leaf spring in the spray type desuperheater of a 150t/h gas-fired boiler at Lianyuan Steel blocked the two steam exits,causing excessive pressure difference between the drum and superheater.The causes of the problem were analyzed,treatment measures were provided and experience in solving such problems was also summarized.

boiler;drum;superheater;spray desuperheater;pressure difference

TK223

B

1006-6764（2015）08-0054-03

2015-03-06

鄧永康（1982-），男，大學(xué)?？茖W(xué)歷，助理工程師，現(xiàn)從事電廠鍋爐和汽輪機(jī)檢修技術(shù)工作。