淺析火電廠燃煤鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕的防治與維護

【摘要】鍋爐、作為火電廠三大主機之一，在火力發(fā)電生產(chǎn)流程中發(fā)揮著重要作用，是不可替代的。鍋爐因某類故障而導(dǎo)致的非計劃停運，無論是直接或間接的經(jīng)濟損失都比較大，特別是因長期運行、維護不當(dāng)，造成的鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕所帶來的一系列“慢性病”的發(fā)生，極大的影響了鍋爐安全穩(wěn)定。因此，加強鍋爐尾部低溫區(qū)的維護、防治與檢修，是優(yōu)化鍋爐經(jīng)濟安全運行的重要抓手。本文主要是針對火電廠燃煤鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕的防治與維護展開探討。

【關(guān)鍵詞】鍋爐；受熱面；檢修

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)步伐的加大，對于電力能源的需求也越來越大。作為百年來始終處于絕對份額的火電機組來說，相關(guān)設(shè)備的經(jīng)濟穩(wěn)定在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中起到了決定性作用。而眾多設(shè)備中，以鍋爐設(shè)備最為重要。鍋爐受熱面，是傳導(dǎo)熱能的唯一途徑，不可替代。經(jīng)過長期運行后，鍋爐受熱面存在的問題與誘因也是五花八門，給檢修人員帶來了非常多的難題。因此，對于其預(yù)防、維護、檢修和創(chuàng)新的探討也從未停止，力求尋找更為高效的途徑來保障機組的正常運轉(zhuǎn)。

本文將圍繞鍋爐尾部受熱面低溫區(qū)的露點腐蝕展開討論。低溫腐蝕一般都發(fā)生在鍋爐尾部的受熱面，煤在燃燒的過程中產(chǎn)生二氧化硫，在遇水后會形成硫酸，當(dāng)其揮發(fā)時會對鍋爐尾部受熱面產(chǎn)生低溫露點腐蝕，再加上飛灰對集束管造成磨損，長期運行后會出現(xiàn)金屬削薄、單管爆破，以及管子過熱造成的吹損和在焊接時出現(xiàn)缺陷等一些問題，這些問題的出現(xiàn)，我們可以采用一定的技術(shù)手段來進行彌補。

一、火電站鍋爐尾部受熱面檢修中常見的問題分析

1 燃燒物的含硫量

硫是導(dǎo)致鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕的重要物質(zhì)，在燃料內(nèi)含有硫，通常情況下，硫化物的生產(chǎn)直接由燃煤的質(zhì)量決定，當(dāng)煤炭內(nèi)的含硫量大于1%時，生成的硫化物所造成的傷害就超過了受熱面所能承受的低溫腐蝕極限，在高于130°C的露點溫度下，含硫霧氣會出現(xiàn)液化而造成受熱面積的腐蝕。所以燃燒物中含硫量的多少直接關(guān)系到低溫腐蝕的程度，要想控制低溫腐蝕就需要加強燃料管理。

2 漏風(fēng)問題

在鍋爐正常運行中，當(dāng)尾部出現(xiàn)漏風(fēng)的情況時，就會降低鍋爐機組的運行效率，且影響程度會隨著漏風(fēng)量的加大而不斷提升，造成十分不利的影響。在以往的檢修經(jīng)驗中可以得出結(jié)論，漏風(fēng)多出現(xiàn)在爐膛、空氣預(yù)熱器、煙道以及風(fēng)道中。正常情況下，鍋爐的爐內(nèi)壓力會維持在10～20Pa，在預(yù)防冒煙、噴火以及噴灰等情況時，通常會對爐內(nèi)氣壓進行控制，一次來保證其低于大氣壓力。但是，當(dāng)鍋爐出現(xiàn)漏風(fēng)問題后，就會影響到傳熱帶而使其熱效率大大降低，同時也加大了風(fēng)機的能耗和熱能損失。這就需要對其進行強化處理，來解決帶來的不利影響。

3 疲勞損傷問題

從工作原理來看，鍋爐受熱面的主要傳遞熱量的介質(zhì)，能將煙氣內(nèi)的熱量朝汽、水和空氣界面?zhèn)鬟f。運行過程中，當(dāng)冷卻介質(zhì)缺乏時，就會使得受熱面問題提升，能迅速達到煙的溫度。鍋爐運行中煤燃燒的溫度較高，就會對鍋爐的鋼鐵起到溶蝕和氧化的作用。特別是當(dāng)爐膛內(nèi)的燃燒出現(xiàn)惡化、低負(fù)荷和啟動時煤的不充分燃燒，都會使得尾部狙擊大量的可燃物，這就需要對受熱面積進行檢測，做好日常檢修才能避免受熱面產(chǎn)生疲勞損傷。

4 鍋爐內(nèi)的燃燒狀況

由水蒸氣、氧、硫生產(chǎn)的三氧化硫是造成低溫腐蝕的主要因素。鍋爐運行過程中，隨著燃燒溫度的升高，爐內(nèi)需要的氧氣就會增多，更易于生成硫性物質(zhì)，大大提升了生產(chǎn)三氧化硫的幾率。同時，三氧化硫的形成也會因燃燒狀況也影響，在很高的燃燒效率下，燃料能夠充分燃燒而消耗巨大的氧氣，這就會大大降低三氧化硫的產(chǎn)生量。同理，在燃料不能充分燃燒的情況下，爐內(nèi)剩余大量的氧氣就會為三氧化硫的生產(chǎn)提供了更多的物質(zhì)。

二、火電廠鍋爐尾部低溫受熱面的防治措施

1 受熱面倒排檢修

對于受熱面表層的檢查，可通過檢修技術(shù)與常規(guī)檢查來處理相關(guān)問題，尾部受熱面倒排檢修技術(shù)能深入到管排密集位置，對于泄露情況能及時處理而避免其加大。尾部受熱面倒排檢修技術(shù)主要包括三種方式：拉管排檢修、起排檢修和落排檢修。落排檢修技術(shù)是將管排降落，在足夠的空間環(huán)境下對不容易檢修到的管排進行檢修。起排檢修過程則與此相反，是通過提升來將其置于足夠的空間后再進行檢修。拉開管排檢修則是通過推拉來將管排置于足夠空間內(nèi)，對受熱面的不易檢修部位進行檢修。在檢查受熱面之后能對運行狀況進行分析，掌握爐外平臺和管排間距等情況，在檢查出問題后能提出針對性的受熱面倒排檢修方案和施工措施。

2 漏風(fēng)問題的處理措施

漏風(fēng)會對鍋爐造成十分嚴(yán)重的影響，這就需要對其做好強化處理。強化工作主要可通過以下幾個方面進行：首先是對鋼管進行強化，采用包覆式3PE防腐鋼管替代普通鋼管。其次，嚴(yán)格按照規(guī)范流程來開展檢修作用，在施工完成之后，要保養(yǎng)好保溫材料，在人孔門處設(shè)置密封盒，在高溫段的人孔門處安置耐火裝。第三，通過耐高溫盤根來進行密封，做好變形管道的恢復(fù)工作，處理保護好后墻。第四，要重點對容易漏風(fēng)部位進行檢查，排除存在的隱患，杜絕因檢查而存在的漏風(fēng)問題，努力提升鍋爐的運行效率。

3 腐蝕問題的處理措施

從腐蝕的本質(zhì)上看，造成低溫腐蝕的因素很多，這也是會經(jīng)常出現(xiàn)腐蝕的原因，要加強其抗腐蝕性就需要從此類因素出發(fā)做好相關(guān)工作。首先，強化燃煤脫硫的處理，燃煤中的硫含量直接決定了具有腐蝕性的酸性物質(zhì)的生成量，降低其含硫量能從根本上降低腐蝕強度，對于脫硫廢水的處理要以HSE相關(guān)要求進行無害化處理，杜絕二次污染。在選擇燃煤時盡量選用含硫降低的燃料，在減少環(huán)境污染的同時也降低了因脫硫帶來的成本浪費。其次實降低爐內(nèi)氧氣含量，這需要對燃燒前、過程中都做好監(jiān)測，提升氧氣含量來達到降低低溫腐蝕的目的。其三是提升受熱面壁溫，使其高于含硫霧氣露點溫度，降低霧氣液化程度而減少腐蝕，當(dāng)然，壁溫的提升也不是毫無限制的，通常情況，以壁溫高于含硫霧氣露點溫度5°C到10°C為宜。在有效控制排煙溫度后就能有效控制煙氣溫度，以此來實現(xiàn)提升壁溫的目的。煙氣溫度會高于管壁溫度，管壁溫度會高于鍋水溫度。其四是提升鍋爐出水溫度，鍋爐機組為整個供熱系統(tǒng)提供能量，所以為了滿足供暖溫度的需要，就需要采取降低鍋爐數(shù)量的方式。所以鍋爐出水溫度應(yīng)設(shè)置較高，以此來將爐腔的溫度提升，此時的鍋爐出煙溫度高于煙氣露點溫度，這就有效緩解了腐蝕影響。五是采用一定的添加劑，主要是在鍋爐內(nèi)添加堿性添加劑，利用其將酸性物質(zhì)中和，以及添加氧化物，均能有效的將其低溫腐蝕的情況降到最低，且不同環(huán)境下的添加劑帶來的變化較為明確，因而必須結(jié)合其實際環(huán)境確定其種類和數(shù)量。六是切實加強抗腐蝕材料的應(yīng)用，尤其是在容易腐蝕的器件和部位中加強新型抗腐蝕材料的應(yīng)用。尤其是在空預(yù)器中，通過抗腐蝕材料的應(yīng)用，能有效的促進出煙溫度的上升，也能有效的預(yù)防低溫腐蝕。

4 盡量使用抗腐蝕的材料

在各種措施下能不同程度的降低酸性物質(zhì)，除此之外，還可通過對受害部位進行強化的方式來改進。鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕會使得設(shè)備使用壽命大大縮短，降低運行效率的同時也提升了維護成本，這就需要對受熱面的耐腐蝕性進行優(yōu)化。在降低低溫腐蝕的影響下，可對鍋爐的易受腐蝕部位進行材料優(yōu)化，如在空氣預(yù)熱器中將普通鋼管更換為不易受到腐蝕的新型材料，對出煙溫度進行提升，降低低溫腐蝕的影響。在預(yù)熱器方面，可采取熱管式或玻璃管式，此類管具有較強的抗腐蝕能力，體積和阻力都較小并且使用壽命比較長。

綜上所述，在火電站鍋爐尾部受熱面檢修工作中，我們應(yīng)切實注重檢查檢修工作成效的提升，這就需要在檢修技術(shù)上下功夫，采取人工檢修的同時，還應(yīng)在今后的工作中切實加強信息技術(shù)和高科技設(shè)備的應(yīng)用，才能更好地實時的掌握其情況，這減少了更換受熱面帶來的經(jīng)濟成本，并且提高了其使用壽命，減少了鍋爐泄露的次數(shù)，就改善了火電站的經(jīng)濟效益和社會效益。

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