發(fā)電廠鍋爐的運行和維護(hù)

隋高山

摘 要：鍋爐作為發(fā)電廠的核心設(shè)備之一，能否安全，穩(wěn)定的運行是電廠生產(chǎn)極為關(guān)注的問題.為了確保在電廠生產(chǎn)中鍋爐穩(wěn)定，減少事故發(fā)生，需要對影響鍋爐運行的一些因素進(jìn)行分析，從而有效地預(yù)防事故發(fā)生。文章針對這個問題進(jìn)行了研究，從實際角度分析了影響鍋爐安全的一些因素，最后對鍋爐的維護(hù)也進(jìn)行了簡要論述。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；鍋爐；運行；維護(hù)

中圖分類號：TM621.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）06-0126-02

Abstract： As one of the core equipment of power plant， whether the boiler can operate safely and stably is a problem of great concern in power plant production， in order to ensure boiler stability and reduce accidents in power plant production. It is necessary to analyze some factors that affect boiler operation so as to prevent accidents effectively. This paper studies this problem， analyzes some factors affecting boiler safety from the practical point of view， and finally briefly discusses the boiler maintenance.

Keywords： power plant； boiler； operation； maintenance

引言

在發(fā)電廠安全生產(chǎn)中，有很多因素會直接影響著電廠的安全，但是在各種電廠的運行設(shè)備中，鍋爐作為其中的一個最為核心的設(shè)備，它的穩(wěn)定性將會直接導(dǎo)致其他設(shè)備的安全。但是鍋爐蒸汽質(zhì)量的好壞會決定鍋爐的壽命，基于此，本文將對影響發(fā)電廠鍋爐運行的一些因素進(jìn)行了充分的研究。

1 鍋爐運行的基本狀況

1.1 鍋爐的構(gòu)成成分及其作用

鍋爐主要由汽水系統(tǒng)設(shè)備（主要包括汽包、水冷壁、過熱器、省煤器）；燃燒設(shè)備（主要包括爐膛、噴燃器、空氣預(yù)熱器）；鍋爐附件（包括水位計、安全閥、防爆門、吹灰器）；爐墻及構(gòu)架；制粉設(shè)備（包括磨煤機、粗粉分離器、細(xì)粉分離器、給煤機、給粉機）；通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備（主要設(shè)備是引風(fēng)機和送風(fēng)機）；除塵設(shè)備；給水設(shè)備等。

1.2 鍋爐給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

補給水量：

正常時（按B-MCR的1%計） 31.6 t/h

啟動時（按B-MCR的25%計） 789.9 t/h

補給水制備方式：超濾+反滲透+一級除鹽+混床

1.3蒸汽品質(zhì)

鈉： ≤3 μg/kg

二氧化硅： ≤10 μg/kg

氫電導(dǎo)率（25℃）： ≤0.15 μS/cm

鐵： ≤5 μg/kg

銅： ≤2 μg/kg

1.4 鍋爐運行條件

負(fù)荷性質(zhì)：帶基本負(fù)荷并調(diào)峰運行。

機組運行方式：定-滑-定方式運行。

制粉系統(tǒng)：采用中速磨煤機正壓直吹式冷一次風(fēng)機系統(tǒng)，每臺鍋爐配6臺中速磨煤機，五運一備，煤粉均勻性指數(shù)n=1.1，設(shè)計煤種煤粉細(xì)度R90=20%，校核煤種1煤粉細(xì)度R90=10%，校核煤種2煤粉細(xì)度R90=23%。

給水系統(tǒng)：每臺機組配置2×50%容量的汽動給水泵。

汽輪機旁路系統(tǒng)：按40%B-MCR容量的二級串聯(lián)系統(tǒng)考慮。

空預(yù)器進(jìn)口冷風(fēng)加熱方式：無。

2 影響鍋爐正常運行的因素

2.1 爐水中含氣量的影響

在電廠鍋爐的供水中總是或多或少的存在一定的空氣含量，其中氧氣所占的比例對鍋的影響最為重要。氧氣在高溫下會與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鍋爐遭受到嚴(yán)重的腐蝕。根據(jù)實際運行經(jīng)驗數(shù)據(jù)顯示，鍋爐設(shè)備的腐蝕絕大多數(shù)是由鍋爐供水中氧氣含量超標(biāo)造成的，因此必須嚴(yán)格控制鍋爐供水中氧氣含量。在電廠中，爐水中的氧氣主要是通過除氧器進(jìn)行清除的，但是進(jìn)入除氧器中的水除了軟化水以外，還有機組附屬設(shè)備上的高溫集水和汽輪機組的冷凝水，由于這幾種水分的壓力和溫度存在差異，除氧器難以做到高質(zhì)量的除水效果，所以需要及時對含氧指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，定時的對含氧指標(biāo)進(jìn)行化驗檢測。

2.2 爐水中酸堿度影響

酸堿度含量過高會導(dǎo)致離子濃度過大，極大的影響鍋爐蒸汽質(zhì)量.這樣，會造成過熱器以及汽輪機等設(shè)備上在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致積垢的形成，降低過熱器的傳熱能力，導(dǎo)致鍋爐效率的降低。

2.3 鍋爐負(fù)荷超標(biāo)造成的影響

長期處于超負(fù)荷運行狀態(tài)下的鍋爐，由于火爐煙氣流速加劇，導(dǎo)致管壁磨損，降低了受熱面管壁的使用壽命.當(dāng)負(fù)荷超標(biāo)時，煤粉顆粒流速加快，會導(dǎo)致燃燒不充分，降低鍋爐效率，同時也會造成環(huán)境污染.鍋爐的超負(fù)荷運行也容易造成蒸汽超溫超壓，長時間運行在超負(fù)荷狀態(tài)下容易導(dǎo)致爆管事故，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全運行。

2.4 蒸汽鍋爐水位和濃度

如果蒸汽鍋爐中的水位偏高，鍋筒中蒸汽空間就會受到影響導(dǎo)致縮小，那么單位體積空間流通的蒸汽量就必然會增大，一旦流速增大，再加上水滴的自由分離作用，導(dǎo)致部分水滴被蒸汽帶出，導(dǎo)致蒸汽的品質(zhì)受到影響。

鍋爐中沸水中有較多氣泡，由于溫度較高，鍋水濃度不斷增加，必然使得氣泡厚度增加。這樣就使得鍋筒有效空間減小，氣泡破裂時，濺起的小水滴很容易被蒸汽帶出，從而影響蒸汽品質(zhì)，嚴(yán)重時，還會產(chǎn)生汽水共騰，帶出大量鍋水。

3 保護(hù)措施

3.1 進(jìn)水質(zhì)量的改善

對于鍋爐進(jìn)水嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行把關(guān)，減少給水中的雜質(zhì)，降低含鹽量，保證給水品質(zhì).同時還要定期地進(jìn)行鍋爐的排污，降低爐水中的水渣以及沉積物。

3.2 合理的改善鍋爐系統(tǒng)

鍋爐進(jìn)行停運檢修時，需要將鍋爐中的水放放干凈，并且采用余熱烘干法做防腐處理。在鍋爐停運后，進(jìn)行冷卻，在壓力降到0.5Mpa以上進(jìn)行放水操作，等待水放盡時通過余熱對鍋爐內(nèi)的金屬進(jìn)行烘干處理。

在鍋爐停運后進(jìn)行降壓冷卻中，當(dāng)氣壓下降到0.5Mpa時，向鍋爐輸送水，使得鍋爐的汽水系統(tǒng)內(nèi)的水都是除氧合格的水。并且需要電廠的化學(xué)檢測人員定期地對溢流水進(jìn)行檢測，保證爐水的含氧量合格。

3.3 直流鍋爐水處理

國際上比較流行的直流鍋爐水處理有全揮發(fā)性處理（AVT）、復(fù)合氧處理（CWT）、給水加氧處理（OT）三種。隨著超臨界、超超臨界技術(shù)的發(fā)展，處于安全性和經(jīng)濟(jì)性等方面的考慮，國際上先進(jìn)的直流鍋爐均明確要求機組正常運行過程中，給水方式必須采用CWT方式。我公司參考國內(nèi)外水處理發(fā)展情況和實際運行現(xiàn)狀，推薦采用CWT方式。

鍋爐水壓試驗后應(yīng)采取可靠的防腐措施，特別是鍋爐水壓后到酸洗時間間隔較長時更應(yīng)嚴(yán)格要求，可參照如下：

（1）隔屏過熱器、后屏過熱器與末級過熱器，后屏再熱器、末級再熱器等無法徹底排水部分受熱面設(shè)備采用加入氨——聯(lián)氨溶液濕保養(yǎng)，即由水壓試驗臨時上水管路注入氨——聯(lián)氨溶液，保養(yǎng)期間應(yīng)定期抽取水樣化驗檢查聯(lián)氨溶液濃度。

（2）煤器、水冷壁、分離器、貯水箱、爐頂過熱器、低溫過熱器及后煙井包墻過熱器等采用充入氮氣保養(yǎng)，即由過熱器、再熱器排空氣管道向鍋爐充入一定壓力的氮氣，并使氮氣壓力維持在0.03MPa。

（3）壓試驗之后，嚴(yán)禁在受壓件上開孔施焊。

（4）壓后應(yīng)采取可靠地保護(hù)措施。

3.4 清洗范圍

本鍋爐化學(xué)清洗范圍原則上包括：高壓給水管路、省煤器系統(tǒng)、水冷壁系統(tǒng)、過熱器系統(tǒng)和主蒸汽管道。

若選用的清洗介質(zhì)和緩釋劑含有易使奧氏體管材產(chǎn)生晶界腐蝕的氯離子、鐵離子和硫元素，則過熱器系統(tǒng)不參與清洗，僅用蒸汽吹掃。

汽輪機旁路、再熱器和冷、熱段再熱蒸汽管道不需要化學(xué)清洗，僅用蒸汽吹掃。還有其它一些管道，如減溫水管道、啟動系統(tǒng)中的過冷水管、暖管管路和溢流管路，以及鍋爐本體和管道上的所有疏水、排氣、取樣和儀表管路應(yīng)進(jìn)行水沖洗或蒸汽吹掃。

3.5 機組啟、停及運行過程中水處理方式的轉(zhuǎn)換

機組在啟動、停機及在停爐保護(hù)過程中，由于工況變化較頻繁，水中加氧濃度難以控制，水質(zhì)相對不穩(wěn)定，很難達(dá)到CWT要求的純水要求，加氧工藝控制不好反而會造成受熱面的點蝕。因此在啟動和停爐保護(hù)過程中應(yīng)采用傳統(tǒng)的AVT（O）處理方式，保證汽水分離器處溶解氧量維持在0ppb，避免氧氣進(jìn)入高溫受熱面引起大量氧化皮脫落造成爆管。

當(dāng)機組運行負(fù)荷趨于穩(wěn)定，系統(tǒng)水質(zhì)達(dá)到高純水質(zhì)要求后，可逐漸轉(zhuǎn)入CWT運行工況，初期加氧可適當(dāng)增加，但省煤器入口溶解氧量最多不超過20ppb，同時控制進(jìn)入過熱器系統(tǒng)的氧含量維持在0ppb。

正常運行過程中，一旦轉(zhuǎn)為CWT運行方式，就要嚴(yán)格保證水質(zhì)要求，保證省煤器入口溶解氧含量維持在7～15ppb，汽水分離器出口蒸汽溶解氧量維持在0ppb，并要不斷監(jiān)測過熱器疏水的氧含量，以便對給水加氧量進(jìn)行及時修正。

4 結(jié)束語

鍋爐是火電廠生產(chǎn)的重要設(shè)備，他的正確使用會直接影響著鍋爐的效率，對火電廠的安全運行起著重要的作用，電廠運行和操作必須加強生產(chǎn)管理，堅決按規(guī)程操作，把效率和安全作為根本來抓。

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