電廠鍋爐運行常見問題探析

接春宇

摘 要： 為保障電力持續(xù)、穩(wěn)定、安全供應，鍋爐安全可靠運行是電廠運行及檢修人員工作的重中之重，任何不安全因素都有可能對其造成潛在的危害，一方面影響到其正常的工作，另一方面加速了鍋爐“壽命”的損害，在一定程度上縮短了其生命，同時給企業(yè)增加了成本支出。因此，運行人員應該加強對鍋爐設備的巡視以及相關參數(shù)的監(jiān)視，及時發(fā)現(xiàn)缺陷和隱患，有效防范結渣、爆管、漏風、腐蝕等現(xiàn)象，提高鍋爐的穩(wěn)定性和使用壽命，為電廠的經濟穩(wěn)定運行奠定基礎。

關鍵詞： 電廠；鍋爐；運行

隨著社會的不斷進步及國民經濟的飛速發(fā)展，電力在各行業(yè)及人民的日常生活中的作用越來越突出，小到家里的電燈電視，大到工業(yè)生產的各個工序，電能的消耗無處不在。盡管國家不斷發(fā)展新能源發(fā)電，但是我國的能源結構決定了近期內仍然將依賴以煤炭為燃料的火力發(fā)電機組的格局。

一、鍋爐的工作原理

鍋爐是由鍋和爐兩部分組成。在爐內，磨到一定粒度的煤粉與空氣通過燃燒器混合燃燒，將燃煤內的化學能轉化成大量高溫煙氣的熱能，煙氣在引風機的作用下不斷流程，通過管壁與水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、空預器等受熱面進行換熱，將熱量傳遞給鍋內的工質，煙氣降低到設計溫度后經過尾部煙氣處理系統(tǒng)通過煙囪排向大氣，而鍋爐的工質通過不斷地吸熱，加壓膨脹成額定參數(shù)的高溫高壓蒸汽，并進入到汽輪機內做功。

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

二、鍋爐運行常見問題

1.爐膛結渣

結渣通常是指發(fā)生在爐膛受熱面上的灰沉積，一般發(fā)生在爐膛水冷壁、屏式過熱器、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流受熱面，在爐膛下部冷灰斗上也可能會發(fā)生結渣現(xiàn)象。這些部位的煙氣溫度通常較高，在燃燒過程中，軟化或者熔融狀的灰顆粒粘結在受熱面上，在受熱面上不斷生長、積累，形成覆蓋層。

爐膛結渣對鍋爐的安全經濟運行有許多危害：

（1）爐膛結渣會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。嚴重時，由于超溫，要降負荷運行。

（2）被渣塊覆蓋的水冷壁管，受熱強度減弱，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）當在燃燒器噴口結渣時，一、二次風氣流常常不能按設計流速正常噴射，致使爐內粉、風、煙不能均勻分布混合，使燃燒切圓不能完整的形成。一次風噴口結渣，造成一次風阻力增大，易引起一次風管堵塞。

（4）爐膛受熱面大面積發(fā)生結渣，大渣塊一旦脫落，容易打壞冷灰斗的水冷壁管。

2.四管爆破

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

（1）燃煤的灰分高，燃燒后產生的煙氣中灰分含量高，磨損顆粒物多，在煙氣流動換熱過程中加劇對四管的磨損，造成局部變薄，出現(xiàn)裂痕等。

（2）燃煤煤質變化大，如果煤質變化頻繁并且與設計值相差太大的情況下，運行過程中風量調節(jié)不及時，就會造成四管超溫。

（3）造成四管爆破的原因還有煙氣流通部位設計不妥當或者爐管腐蝕及焊口質量問題等

3.水質變化

水質在鍋爐運轉中不可缺少，其工作原理在于通過燃料燃燒時釋放出的熱量來傳遞給水進而產生蒸汽以達到供熱等作用。在鍋爐運轉中水質不佳或雜物較多的話，極容易在鍋爐受熱面上產生過多的水垢進而導致鍋爐導熱能力下降，不利于熱量的均衡傳遞。在物理學中，物體的導熱能力在于其導熱系數(shù)，系數(shù)越大表示其導熱能力越強，反之則越弱。而水垢與鋼鐵的導熱系數(shù)相比相差甚遠，差距在于數(shù)十乃至上百倍不等，因而水垢的產生對于鍋爐的正常運轉導致的危害是不容小覷的。第一，導熱系數(shù)下降，為確保鍋爐熱量的穩(wěn)定必然導致燃料量上升，浪費量就不斷惡化；其二，鍋爐受熱面損壞。因水垢與鋼鐵不論是受熱加速還是導熱等方面都存在巨大差距，因此在受到熱力作用下其承受的壓力相差較大，進而導致鍋爐容易出現(xiàn)鼓包乃至爆炸的可能。

4.漏風

漏風也是鍋爐運行中不可忽視的問題之一。鍋爐制造水平和運行操作不當使鍋爐的漏風問題對火力發(fā)電廠的經濟性產生越來越大的影響。鍋爐漏風是指溫度低于爐膛溫度的冷空氣漏入鍋爐內。為了避免煤粉和煙氣噴出爐膛，鍋爐一般都是在負壓下運行，因此冷空氣會通過各種間隙漏入爐膛。漏入爐膛的冷空氣會對鍋爐的溫度場造成影響，嚴重的漏風還會對鍋爐運行的安全性和經濟性造成影響。鍋爐漏風根據(jù)漏風的位置分為爐膛漏風、煙道漏風、制粉系統(tǒng)漏風及空氣預熱器漏風。爐膛漏風又有爐膛下部漏風和爐膛上部漏風之分。爐膛下部漏風會降低爐膛平均溫度，推遲煤粉著火，火焰中心上移，排煙溫度升高，火焰中心上移過高時還會造成過熱蒸汽超溫，影響鍋爐安全性。預防和治理爐膛漏風問題的措施，可以在設計時采用整體焊接的膜式水冷壁，確保良好的密封性，加強各個門孔的監(jiān)視，防止爐膛漏風。

空氣預熱器漏風是電站鍋爐運行中危害最大的，減小空氣預熱器漏風措施，可以通過控制空氣預熱器煙氣側和空氣側的壓差；防止空氣預熱器入口輸灰管路堵塞；控制密封間隙、適當增加蓄熱元件、改造空氣預熱器的密封結構，運行中還應加強中間放灰采用低氧燃燒技術、適當提高二次風溫、改變配風方式等。

鍋爐運行時，應根據(jù)不同漏風位置采取相應的運行和改造措施及時降低漏風，提高鍋爐運行的安全性和經濟性，從而降低發(fā)電成本。

5.低溫腐蝕

低溫腐蝕是指發(fā)生在鍋爐尾部受熱面的腐蝕，不僅發(fā)生在空氣預熱器上，有時也會發(fā)生在省煤器、鋼制管道、除塵器和引風機等處。影響低溫腐蝕的因素有燃料含硫量、過量空氣系數(shù)、燃燒工況等；防止低溫腐蝕的措施主要有低氧燃燒、使用添加劑、提高受熱面的壁溫及采用新的抗腐蝕材料等。解決鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕的根本問題是解決燃料的含硫量，控制燃煤含硫量在1%以內。從運行角度，采用低氧燃燒的控制方式、合理控制煙氣中的氧氣含量，冬季投入熱風再循環(huán)，對尾部受熱面加強吹灰或者采用新材料等。

三、建議加強的其它措施

1.建立完善的鍋爐管理制度，其重要環(huán)節(jié)就是加強監(jiān)督管理，在具體工作中把監(jiān)督的作用發(fā)揮出來，執(zhí)行到實處。在現(xiàn)代企業(yè)中監(jiān)督部門擔負著核實各部門信息的真實性，關系到企業(yè)的安全運行。因而企業(yè)建立一個有效的監(jiān)督管理機構或組織至關重要。要選用知識豐富、具備專業(yè)技能同時更具有高尚的職業(yè)情操和職業(yè)道德的人員擔任監(jiān)督人員的職責，以全面有效的監(jiān)督，使內部工作順利進行，減少工作中的失誤，為企業(yè)贏得更高效益。

2.建立良好的學習與培訓機制，加強對鍋爐運轉相關人員的技能培養(yǎng)，進而利于其在工作當中及時發(fā)現(xiàn)鍋爐運轉中的危險信號，及時加以處理，保障鍋爐的安全運行。如在工作之余開展各類知識講座，提升鍋爐相關的知識儲備、開展各類知識與技能競賽等活動，將知識培訓在輕快愉快的氛圍當中進行傳播，既能提升員工參與的積極性又達到了培訓的目的。

3.在日常工作中要及時關注用電量的情況，通過對比數(shù)據(jù)加以分析找出原因，消除隱患。如對于燃煤發(fā)電廠而言，鍋爐的制粉系統(tǒng)、送風機、引風機、給水泵在運轉中產生的電耗極大，占據(jù)到了原廠用電的三分之一左右。因此，在工作中不但要加強節(jié)約用電理念而且要及時關注電耗增長情況。發(fā)現(xiàn)用電上升，及時對上述系統(tǒng)逐個進行排查，將安全隱患消除在萌芽狀態(tài)。

四、結語

鍋爐是電廠的重要設備，對機組的安全穩(wěn)定運行起著舉足輕重的作用。運行人員應該加強對鍋爐設備的巡視以及相關參數(shù)的監(jiān)視，及時發(fā)現(xiàn)缺陷和隱患，有效防范結渣、爆管、漏風、腐蝕等現(xiàn)象，提高鍋爐的穩(wěn)定性和使用壽命，為電廠的經濟穩(wěn)定運行奠定基礎。