淺談鍋爐水冷壁管吹損原因及應(yīng)對措施

沈 田

（江蘇淮陰發(fā)電有限責(zé)任公司，江蘇淮安223000）

0 引言

2017年8月份，#3爐B級檢修暨超低排放改造期間，鍋爐檢修專業(yè)對#3爐水冷壁進行了檢查，發(fā)現(xiàn)水冷壁管在吹灰器區(qū)域有不同程度吹損，另外，#4爐在之前B修時也發(fā)現(xiàn)有較少水冷壁管吹損情況，針對#3、#4爐同時出現(xiàn)的情況，應(yīng)該予以重視。

本文通過對爐膛吹灰器的吹灰原理、吹灰流程、吹灰頻率以及運行吹灰操作等方面進行分析，認(rèn)為水冷壁管吹損主要原因是吹灰蒸汽輕微帶水和吹灰器安裝問題。另外，本文還分析了一些次要原因，根據(jù)分析的情況分別采取了應(yīng)對措施，從而有效控制了水冷壁吹損情況，保證了鍋爐安全經(jīng)濟運行。

1 水冷壁吹損現(xiàn)象

（1）2017年8月，#3爐B級檢修中水冷壁管吹損檢查及更換局部水冷壁管情況：

1）#60爐膛吹灰器中心向南直管第3、4根更換2根，長度1.5m；

2）下列爐膛水冷壁管更換長度在0.6m左右：#20爐膛吹灰器旁看火孔水冷壁管更換2根；#30爐膛吹灰器處水冷壁管更換3根；#25爐膛吹灰器處水冷壁管換5根；#23爐膛吹灰器處6～10排更換5根；#8爐膛吹灰器處更換5根；#10爐膛吹灰器處更換4根；#2爐膛吹灰器處更換6根；#1爐膛吹灰器處中心向西2～7排更換6根。

（2）2017年8月份，#3爐B修時部分水冷壁管較典型的吹損圖片如圖1所示。

圖1 部分水冷壁管較典型的吹損圖片

（3）2016年9月份，#4爐B修時水冷壁檢查、更換情況：后墻#16爐膛吹灰器處水冷壁管吹損減薄更換5根，左墻#16爐膛吹灰器處水冷壁管吹損減薄更換6根。

2 爐膛吹灰器工作原理及吹灰系統(tǒng)簡述

（1）我廠#3、#4爐水冷壁吹灰器采用的是傳統(tǒng)的蒸汽吹灰器，其工作原理是利用高溫高壓蒸汽流經(jīng)連續(xù)變化的旋轉(zhuǎn)噴頭高速噴出，產(chǎn)生較大沖擊力吹掉受熱面上的積灰，隨煙氣帶走，沉積的渣塊破碎脫落。

（2）吹灰系統(tǒng)簡述：#3、#4爐吹灰系統(tǒng)略有區(qū)別，#3爐本體吹灰汽源和空預(yù)器吹灰汽源是分開的，本體吹灰蒸汽來自分隔屏過熱器出口集箱，經(jīng)過氣動薄膜減壓閥減壓，其整定值為3.0MPa，溫度約為320℃。為保證吹灰介質(zhì)適當(dāng)干度，本體吹灰管路中設(shè)有四路疏水管道，煙道長吹設(shè)兩個疏水點，爐膛短吹設(shè)兩個疏水點，每一疏水點疏水管路上布置有一只電動截止閥，溫控疏水，其閥門啟閉設(shè)定值為200℃。#4爐本體吹灰汽源和空預(yù)器吹灰汽源為一路，來自后屏出口集箱，經(jīng)過氣動薄膜減壓閥減壓和噴水減溫（減溫水壓力11.8MPa，溫度200℃）后吹灰蒸汽參數(shù)為3.5MPa，溫度約為320℃，為保證吹灰介質(zhì)適當(dāng)干度，吹灰管路中設(shè)有五路疏水點，煙道長吹設(shè)兩個疏水點，爐膛短吹設(shè)兩個疏水點，空預(yù)器吹灰器設(shè)一個疏水點，每一疏水點疏水管路上布置有一只電動截止閥，溫控疏水，五路疏水電動閥自動關(guān)閉設(shè)定值為200℃。

3 水冷壁管吹損原因分析及針對性措施

3.1 爐膛水冷壁管吹損原因分析

（1）正常吹灰器噴口起噴方向應(yīng)與水冷壁軸向平行，槍管運行至爐內(nèi)時噴嘴中心離水冷壁的距離為安裝圖紙要求的距離。爐膛吹灰器安裝不水平，加之爐膛吹灰器長時間運行位置可能變形，會造成吹灰時水冷壁管吹損。

（2）本體吹灰器包括爐膛吹灰器和煙道吹灰器，吹灰器數(shù)量較多，運行人員有時會根據(jù)參數(shù)情況加大吹灰器吹灰間隔時間，間隔時間一長，易造成管道冷卻積水，再吹灰時會蒸汽帶水。

（3）#3、#4爐各吹灰疏水管道是溫控疏水，就地溫控點達(dá)200℃自動關(guān)閉各疏水電動閥，隨著時間的推移，會有個別溫控點故障失靈或被誤判斷失靈，運行人員根據(jù)平時疏水經(jīng)驗，通過疏水時間會手動關(guān)閉疏水電動閥后進行吹灰，值盤人員業(yè)務(wù)水平又參差不齊，加之少數(shù)情況根據(jù)參數(shù)變化急需吹灰，管道疏水暖管時間控制不妥，疏水溫度達(dá)不到200℃，造成吹灰管道疏水不徹底，蒸汽少量帶水。

（4）本體吹灰器包括爐膛吹灰器和煙道吹灰器，疏水管道分兩根爐膛吹灰器側(cè)疏水管道和兩根煙道吹灰器側(cè)疏水管道，有少數(shù)情況如下：運行人員在吹灰過程中會根據(jù)參數(shù)情況即時切換另一區(qū)域吹灰器，爐膛吹灰器或煙道吹灰器，因為一段時間內(nèi)未吹灰，管道易冷卻積水，切換吹灰器時可能蒸汽帶水。

（5）爐膛吹灰器如果提升閥不嚴(yán)，蒸汽通過不嚴(yán)密的提升閥時會在內(nèi)套管中凝結(jié)，吹灰初期可能蒸汽含水，吹灰時水冷壁管也易吹損。

（6）根據(jù)煤炭市場變化和公司生產(chǎn)經(jīng)營的需要，#3、#4爐燃煤煤種變化較大，不穩(wěn)定的煤種對鍋爐運行也帶來了影響，加之各值指標(biāo)競賽原因，爐膛吹灰器投入頻率變大，也增加了水冷壁管吹損負(fù)擔(dān)。吹灰器的吹灰壓力和吹灰頻率是吹灰效率的重要影響因素，但吹灰器蒸汽壓力過高、頻率過大都會導(dǎo)致水冷壁管吹損變薄。

（7）爐膛吹灰器通風(fēng)逆止閥通過爐膛負(fù)壓起冷卻槍管作用，爐本體周圍粉塵較多時會有煤灰粒進入到槍管內(nèi)，吹灰時蒸汽攜帶煤灰粒，也可引起水冷壁管吹損。

（8）爐膛吹灰器螺旋管卡澀，沒有及時發(fā)現(xiàn)，造成吹灰時間較長，也可使水冷壁管吹損。

（9）吹灰器和限位開關(guān)故障，吹灰器長時間在爐膛內(nèi)未發(fā)現(xiàn)，只要一有蒸汽就吹灰（包括疏水期間），可引起水冷壁管吹損。

（10）因機組運行周期較長，爐膛吹灰器運行時間較長，吹灰器除B修外的其他檢修時間較短，加之水冷壁冷卻時間和水冷壁搭架時間限制，造成水冷壁管吹損情況不能提前發(fā)現(xiàn)，再運行時可能進一步加劇了吹損程度。

3.2 針對爐膛水冷壁管吹損原因采取措施

（1）為提供疏水溫度直觀顯示，保證吹灰蒸汽干度，在#3、#4爐各吹灰管道疏水口加裝溫度測點，溫度顯示接入DCS畫面，吹灰器暖管過程應(yīng)為：確認(rèn)蒸汽吹灰管道各疏水電動閥全部處于開啟狀態(tài)、吹灰器調(diào)節(jié)閥關(guān)閉后，開啟吹灰電動總閥，微開吹灰調(diào)節(jié)閥，保持吹灰蒸汽母管壓力0.3～0.4MPa，溫度220～250℃，對管道進行預(yù)暖10min，保持溫升率1.5℃/min，再逐步提高吹灰壓力至0.5～0.8MPa，溫度250～320℃，直至各個疏水管路上的溫度顯示達(dá)200℃，才允許關(guān)閉吹灰疏水電動閥。

（2）爐膛吹灰器較多，將爐膛吹灰器劃分為上、下兩大區(qū)域。爐膛吹灰器的投運工作應(yīng)以兩個區(qū)域內(nèi)所有吹灰器全部投用為一周期，即上區(qū)域內(nèi)爐膛吹灰器全部投運結(jié)束并重新暖管后，才允許依次投入下區(qū)域內(nèi)爐膛吹灰器。嚴(yán)禁將下區(qū)域內(nèi)爐膛吹灰器反復(fù)投運，嚴(yán)禁出現(xiàn)爐膛下層吹灰器頻繁“過吹”現(xiàn)象。

（3）當(dāng)爐膛或煙道部分吹灰器投用后，暫不需要進行下一步驟的吹灰工作或吹灰母管蒸汽溫度已降低至300℃以下時，則必須降低吹灰管道內(nèi)蒸汽壓力并停止吹灰汽源，開啟疏水將管道內(nèi)積水放盡。

（4）運行人員要根據(jù)爐內(nèi)燃燒工況、鍋爐負(fù)荷、機組運行參數(shù)等綜合因素對爐膛吹灰進行預(yù)判斷，提前暖管再進行吹灰工作。在任一區(qū)域吹灰前應(yīng)進行仔細(xì)、充分的系統(tǒng)暖管工作，在吹灰期間，則必須保持吹灰蒸汽干度，避免蒸汽帶水。

（5）吹灰過程中，運行人員要加強監(jiān)視吹灰器運行情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。吹灰結(jié)束后將吹灰前后參數(shù)以及剛運行過的吹灰器編號登記在各爐臺的“鍋爐吹灰記錄簿”內(nèi)，并納入交接盤以及交接班，待下次投運吹灰器時，依次往后順延，防止短時間內(nèi)重復(fù)投運某個或某區(qū)域爐膛吹灰器。

（6）鍋爐吹灰器的工作壓力應(yīng)該為銘牌規(guī)定的壓力1.25～1.5MPa，但根據(jù)現(xiàn)場實際情況和制造廠家建議，需嚴(yán)格按照廠部規(guī)定的吹灰壓力對水冷壁進行吹灰。

（7）運行人員值盤過程中應(yīng)穩(wěn)定燃燒，維持一定的爐膛負(fù)壓，發(fā)現(xiàn)粉管道漏粉及時聯(lián)系處理，保持爐四周衛(wèi)生、無粉塵。

（8）如吹灰器工作后不能退出，短時間內(nèi)不停汽源，可適當(dāng)降低汽源壓力，立即派人到就地手動將吹灰器往回?fù)u幾圈，同時檢查開關(guān)和繼電器復(fù)位，然后再進行電動退出，仍不能退出，應(yīng)停止汽源，繼續(xù)手動搖出，同時聯(lián)系檢修來處理，此種情況要及時發(fā)現(xiàn)及時處理。

（9）鍋爐吹灰工作結(jié)束后，必須到就地對所有工作過的吹灰器認(rèn)真檢查一遍，防止有吹灰器未退出或未完全退出。如發(fā)現(xiàn)有吹灰器未退出或未完全退出，應(yīng)手動將吹灰器搖出，如無法搖出，應(yīng)立即聯(lián)系檢修部處理。

（10）鍋爐吹灰工作結(jié)束后，應(yīng)及時關(guān)閉吹灰汽源的所有閥門，打開疏水閥門，放盡余汽，下一次吹灰再重新暖管。

（11）爐膛吹灰器大、小修應(yīng)及時跟蹤檢修質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)及時整改；在短時停爐期間，可通過水冷壁人孔門在有條件的區(qū)域利用攝像頭抽查水冷壁管吹損情況，提前發(fā)現(xiàn)問題并調(diào)整。

（12）對于準(zhǔn)備長時間摻燒的劣質(zhì)煤，應(yīng)該進行試燒，對易結(jié)焦的煤種，應(yīng)進行全面評控，防止?fàn)t膛吹灰頻率加大。

4 結(jié)論

（1）本文通過水冷壁吹損原因分析，采取了應(yīng)對措施，現(xiàn)部分需改造措施已完成，大部分措施已在執(zhí)行，部分建議措施希望引起大家重視。全面的綜合措施對水冷壁管在吹損方面起到了保護作用，提高了鍋爐安全運行水平。

（2）從管理上再總結(jié)一些情況：

1）加強運行管理，根據(jù)煤種及運行工況及時制定吹灰技術(shù)措施，運行人員嚴(yán)格按照部門制定的吹灰技術(shù)措施執(zhí)行，吹灰壓力監(jiān)控和吹灰器的檢查必須按規(guī)定要求執(zhí)行，部門應(yīng)定期檢查執(zhí)行情況，有問題及時提出整改；機組運行煤種變化較大時，根據(jù)各工況變化情況，運行人員要及時反饋給部門；遇到吹灰技術(shù)措施執(zhí)行有難度時，及時反饋給部門，即能第一時間得到技術(shù)支持。

2）加強設(shè)備檢修管理，根據(jù)吹灰器臺賬及時檢查、檢修吹灰器，跟蹤檢修工藝，符合圖紙要求。平時點檢員應(yīng)定期檢查爐膛吹灰器，發(fā)現(xiàn)問題及時檢修。檢修部應(yīng)充分利用各類停爐檢修時間，檢查水冷壁管吹損情況，提前發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，把隱患消除在萌芽狀態(tài)。