燃煤電站鍋爐運(yùn)行的常見(jiàn)問(wèn)題及檢修方法

姜永軍

摘 ?要：在當(dāng)今能源問(wèn)題與經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，電站鍋爐在火力發(fā)電廠中所起的重要作用不言而喻。為保障電力持續(xù)、穩(wěn)定、安全供應(yīng)，電站鍋爐安全可靠運(yùn)行是電廠運(yùn)行及檢修人員工作的重中之重。文章介紹了燃煤電站鍋爐工作原理，運(yùn)行中常見(jiàn)的問(wèn)題以及檢修方法等，以期為電力工作者提供一定的指導(dǎo)和參考。

關(guān)鍵詞：燃煤電站;鍋爐;運(yùn)行;問(wèn)題;檢修

中圖分類(lèi)號(hào)：TM611 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2015）36-0178-01

1 ?概 ?述

我國(guó)以煤炭為主的能源格局決定了近期內(nèi)以燃煤發(fā)電為主的電力供應(yīng)形勢(shì)。鍋爐是火力發(fā)電廠三大主機(jī)之一。鍋爐的安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行是火力發(fā)電廠電力穩(wěn)定供應(yīng)的先決條件與重要保障之一[1]。鍋爐投入使用后，由于設(shè)計(jì)煤種與實(shí)際煤種的差異，運(yùn)行負(fù)荷偏離設(shè)計(jì)負(fù)荷，運(yùn)行人員的操作水平以及設(shè)計(jì)、制造及安裝過(guò)程中或多或許多瑕疵與缺陷，導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。因此鍋爐機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中除了根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行不斷調(diào)節(jié)以外，還需要必要的檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理一些小問(wèn)題及潛在的安全隱患，保證鍋爐不停爐，不發(fā)生重大事故。本文首先介紹了燃煤電站鍋爐的工作原理，介紹了運(yùn)行中常見(jiàn)的幾種問(wèn)題，并列舉了電廠運(yùn)行人員日常檢修的一些方法。

2 ?鍋爐的工作原理

鍋爐是由鍋和爐兩部分組成。在爐內(nèi)，磨到一定粒度的煤粉與空氣通過(guò)燃燒器混合燃燒，將燃煤內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成大量高溫?zé)煔獾臒崮?，煙氣在引風(fēng)機(jī)的作用下不斷流程，通過(guò)管壁與水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、省煤器、空預(yù)器等受熱面進(jìn)行換熱，將熱量傳遞給鍋內(nèi)的工質(zhì)，煙氣降低到設(shè)計(jì)溫度后經(jīng)過(guò)尾部煙氣處理系統(tǒng)通過(guò)煙囪排向大氣，而鍋爐的工質(zhì)通過(guò)不斷地吸熱，加壓膨脹成額定參數(shù)的高溫高壓蒸汽，并進(jìn)入到汽輪機(jī)內(nèi)做功。

鍋爐是整個(gè)火力發(fā)電廠能量轉(zhuǎn)化的場(chǎng)所，由于承受著高溫高壓環(huán)境，因此是工作環(huán)境是十分惡劣，非常容易出現(xiàn)故障，另外煙氣中攜帶大量的顆粒等，對(duì)受熱面也會(huì)造成一定程度的污染與磨損，造成傳熱惡化。

3 ?鍋爐運(yùn)行常見(jiàn)的問(wèn)題

根據(jù)鍋爐工作原理及電廠大量運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，鍋爐運(yùn)行中常見(jiàn)的問(wèn)題為以下幾類(lèi)。

3.1 ?爐膛結(jié)渣

結(jié)渣通常是指發(fā)生在爐膛受熱面上的灰沉積，一般發(fā)生在爐膛水冷壁、衛(wèi)燃帶、屏式過(guò)熱器、凝渣管等輻射或半輻射受熱面上，以及靠近爐膛出口的部分對(duì)流受熱面，在爐膛下部冷灰斗上也可能會(huì)發(fā)生結(jié)渣現(xiàn)象。這些部位的煙氣溫度通常較高，在燃燒過(guò)程中，軟化或者熔融狀的灰顆粒粘結(jié)在受熱面上，在受熱面上不斷生長(zhǎng)、積累，形成覆蓋層。

爐膛結(jié)渣對(duì)鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有許多危害：

①爐膛結(jié)渣會(huì)增大水冷壁的傳熱阻力，減少水冷壁的吸熱量，造成爐膛出口溫度升高。嚴(yán)重時(shí)，由于超溫，要降負(fù)荷運(yùn)行。

②被渣塊覆蓋的水冷壁管，受熱強(qiáng)度減弱，使水循環(huán)速度降低，正常的水循環(huán)被破壞。有可能造成水冷壁爆管事故。

③當(dāng)在燃燒器噴口結(jié)渣時(shí)，一、二次風(fēng)氣流常常不能按設(shè)計(jì)流速正常噴射，致使?fàn)t內(nèi)粉、風(fēng)、煙不能均勻分布混合，使燃燒切圓不能完整的形成。一次風(fēng)噴口結(jié)渣，造成一次風(fēng)阻力增大，易引起一次風(fēng)管堵塞。

④爐膛受熱面大面積發(fā)生結(jié)渣，大渣塊一旦脫落，容易打壞冷灰斗的水冷壁管。我國(guó)曾發(fā)生過(guò)600 MW機(jī)組鍋爐爐膛焦渣脫落引發(fā)爐膛爆炸事故。

3.2 ?四管爆破

四管是指水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、省煤器。發(fā)生四管爆破的原因有以下幾個(gè)方面：

①燃煤的灰分高，燃燒后產(chǎn)生的煙氣中灰分含量高，磨損顆粒物多，在煙氣流動(dòng)換熱過(guò)程中加劇對(duì)四管的磨損，造成局部變薄，出現(xiàn)裂痕等。

②燃煤煤質(zhì)變化大，如果煤質(zhì)變化頻繁并且與設(shè)計(jì)值相差太大的情況下，運(yùn)行過(guò)程中風(fēng)量調(diào)節(jié)不及時(shí)，就會(huì)造成四管超溫。

③造成四管爆破的原因還有煙氣流通部位設(shè)計(jì)不妥當(dāng)或者爐管腐蝕及焊口質(zhì)量問(wèn)題等[2]。

3.3 ?高溫腐蝕

鍋爐受熱面管子，在高溫情況下，煙氣側(cè)和蒸汽側(cè)均有發(fā)生腐蝕的可能性。煙氣對(duì)管壁的高溫腐蝕，主要是灰中的堿金屬在高溫下升華，與煙氣中的SO3生成復(fù)合硫酸鹽，在550～710 ℃范圍內(nèi)呈液態(tài)凝結(jié)在管壁上，破壞管壁表面的氧化膜，即發(fā)生高溫腐蝕。另外，灰中的釩在高溫下升華，并生成V2O5，在550～660 ℃時(shí)凝結(jié)在管壁上起催化作用，使煙氣中的SO2及O2生成Na2SO4及原子氧（O），對(duì)管壁也有強(qiáng)烈的腐蝕作用。高溫腐蝕是反復(fù)進(jìn)行的，它將氧化膜破壞、生成、再破壞，管壁逐漸減薄，最后導(dǎo)致爆管。

3.4 ?低溫腐蝕

低溫腐蝕是指省煤器、空氣預(yù)熱器等低溫受熱面發(fā)生腐蝕的問(wèn)題。造成低溫腐蝕的主要原因是燃料中硫分的多少以及低溫受熱面區(qū)域煙氣的溫度。燃煤含硫量越高，則煙氣的酸露點(diǎn)溫度越低，當(dāng)受熱面的壁溫低于煙氣的酸露點(diǎn)溫度后，就會(huì)造成煙氣中的硫酸在低溫受熱面表面凝結(jié)，造成低溫受熱面的腐蝕。此外，低溫腐蝕發(fā)生的原因還與鍋爐的過(guò)量空氣系數(shù)與燃燒工況等有關(guān)。低溫腐蝕造成的危害也是很大的，因此應(yīng)從設(shè)計(jì)、管理、運(yùn)行及檢修各方面下手，確保尾部受熱面的安全[3]。

3.5 ?漏 ?風(fēng)

在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，為保證煤粉和煙氣不噴出爐膛，電站鍋爐一般在負(fù)壓條件下運(yùn)行。因此，外面的冷空氣就會(huì)通過(guò)鍋爐的各種縫隙滲入爐膛內(nèi)部。漏人爐膛內(nèi)部的冷空氣將會(huì)對(duì)爐內(nèi)的空氣動(dòng)力場(chǎng)造成影響，嚴(yán)重的漏風(fēng)還會(huì)危險(xiǎn)鍋爐的安全性和經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。根據(jù)漏風(fēng)位置可以分為爐膛漏風(fēng)、煙道漏風(fēng)、制粉系統(tǒng)漏風(fēng)以及空氣預(yù)熱器漏風(fēng)等[4]。

4 ?檢修方法

鍋爐是由各爐膛、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、省煤器及空氣預(yù)熱器等各設(shè)備、管道、輔機(jī)及控制系統(tǒng)等各部分組成的有機(jī)整體，各部分之間互相制約，互相影響并且相輔相承。一個(gè)部位的小問(wèn)題若得不到及時(shí)的解決與處理，就很有可能引發(fā)大的問(wèn)題和事故。鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題并不是單一的，一個(gè)因素可以引發(fā)多大問(wèn)題，一個(gè)問(wèn)題也是由若干因素共同作用造成的。因此，鍋爐投產(chǎn)后，除了正確的操作運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理外，還應(yīng)對(duì)鍋爐進(jìn)行日常檢修及大修。確保將隱患及時(shí)解決，保證鍋爐的安全運(yùn)行。

①針對(duì)性檢修。根據(jù)鍋爐運(yùn)行參數(shù)變化，分析出現(xiàn)問(wèn)題的各種原因，針對(duì)性對(duì)某一設(shè)備或某一部件進(jìn)行檢修。

②日常檢修。每天巡視鍋爐機(jī)組，檢修是否有泄漏、破損等部位，并及時(shí)處理。

③大型檢修。對(duì)于投產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)的鍋爐，在其服役壽命內(nèi)，根據(jù)發(fā)電計(jì)劃，安排合理的停爐大修，徹底更換更換的設(shè)備等。

5 ?結(jié) ?語(yǔ)

鍋爐在現(xiàn)在電力供應(yīng)中的作用短時(shí)間內(nèi)無(wú)可替代，因此保證鍋爐的安全運(yùn)行是火力發(fā)電廠運(yùn)行人員及檢修人員的重要工作之一。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄒聰，楊琴.電站鍋爐運(yùn)行常見(jiàn)問(wèn)題及措施[J].工程技術(shù)與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)，

2013，（1）.

[2] 呂學(xué)邦，于群良，鄧朝旭.電站鍋爐四管爆破原因分析及新建機(jī)組防范 ? 措施[J].中國(guó)科技信息，2006，（24）.

[3] 王波.鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕的原因及預(yù)防措施[J].中氮肥，2008，（4）.

[4] 程健，張斌.電站鍋爐漏風(fēng)問(wèn)題的分析[J].鍋爐制造，2011，（1）.