淺析如何防止鍋爐受熱面受損

范志剛

(晉控電力塔山發(fā)電山西有限公司，大同 037000)

0 引 言

在發(fā)電企業(yè)中，鍋爐是進(jìn)行日常生產(chǎn)工作的基本設(shè)備，鍋爐運行的好壞程度直接影響到企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的效益，而鍋爐受熱面作為發(fā)電企業(yè)進(jìn)行鍋爐熱量交換的核心載體，其內(nèi)部構(gòu)造較為復(fù)雜，分別由制冷壁、省煤裝置、預(yù)熱裝置、過濾裝置以及重復(fù)加熱裝置等，在鍋爐進(jìn)行日常生產(chǎn)運作時，所覆蓋的鍋爐受熱面由于進(jìn)行不斷的加熱與冷卻，就會使得該鍋爐受熱面的表面溫度冷熱不均，引起鍋爐受熱面管束產(chǎn)生構(gòu)件損壞，并且在管道內(nèi)部長期滯留的水蒸氣無法排除，對管束周圍的載體造成腐蝕損壞，從而引起該鍋爐受熱面的管道損壞，甚至出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象，使得鍋爐受熱面損壞。如果出現(xiàn)鍋爐受熱面損壞的現(xiàn)象發(fā)生，就會使得管道內(nèi)部物質(zhì)大量外泄，造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故，給企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，在嚴(yán)重情況下回影響周邊工作的內(nèi)部人員生命安全。針對上述情況的發(fā)生，首先對近年來的發(fā)電企業(yè)的鍋爐受熱面損壞的原因以及次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)引起鍋爐受熱面損壞的主要原因是覆蓋在鍋爐受熱面表面的管束所承受的熱應(yīng)力嚴(yán)重高于標(biāo)準(zhǔn)閾值，使得鍋爐受熱面的管束無法承受來自外界異常的變化，引起鍋爐受熱面管束產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p壞。上述情況大部分產(chǎn)生于鍋爐啟停環(huán)節(jié)以及鍋爐受熱面管束存在阻塞的前提下，在這些情況中的鍋爐受熱面管束溫度變化較為敏感，所以會在鍋爐受熱面管束中形成較大的熱應(yīng)力。除此之外，在鍋爐運行過程中，還會出現(xiàn)工藝技術(shù)不達(dá)標(biāo)情況導(dǎo)致鍋爐受熱面管束損壞。

1 防止鍋爐受熱面受損的鍋爐基本參數(shù)闡述

在進(jìn)行鍋爐受熱面受損防止措施的探討分析中，首先進(jìn)行防止對象鍋爐的基本信息闡述，本文選用晉控電力塔山發(fā)電山西有限公司的鍋爐為探討分析對象，該研究鍋爐的型號為:HG-2080/17.5-YM9，是由哈爾濱鍋爐生產(chǎn)廠有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)生產(chǎn)制造，該鍋爐內(nèi)部裝置引進(jìn)美國ABB - CE燃燒過程企業(yè)技術(shù)設(shè)計制造的亞臨界參數(shù)、控制循環(huán)、四角切向燃燒方式、一次中間再熱、單爐膛平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、緊身封閉、全鋼構(gòu)架的∏型汽包爐。此外，該鍋爐進(jìn)行設(shè)置的應(yīng)力承受閾值為29.3 MPa，且在運行過程中，該鍋爐內(nèi)部的負(fù)荷電流比300 MV要低時，鍋爐脫硝設(shè)備的接受生產(chǎn)煙氣的溫度就要比低于300 ℃，小于真誠噶很難過使用催化介質(zhì)的常規(guī)運用溫度，在此過程中，鍋爐內(nèi)部的SCR裝置會不符合運行標(biāo)準(zhǔn)，因此會停止運轉(zhuǎn)，使得該鍋爐不能進(jìn)行日常運行作業(yè)。

進(jìn)行防止鍋爐受熱面受損的分析探討中，首先根據(jù)上述信息得知，鍋爐在啟動過程、停止過程以及運行過程都會在受熱面產(chǎn)生不同程度的溫度變化，在此過程中所形成的的巨大應(yīng)力會嚴(yán)重超過鍋爐受熱面所能承受的應(yīng)力閾值。簡單來說，就是在鍋爐啟動與停止的過程中，所構(gòu)成鍋爐受熱面的構(gòu)件會產(chǎn)生加熱或者冷卻性質(zhì)的變化，如果在此環(huán)節(jié)中的操作技術(shù)不達(dá)標(biāo)、鍋爐受熱參數(shù)估計錯誤，就會引起鍋爐受熱面產(chǎn)生高數(shù)值的熱應(yīng)力，從而對鍋爐受熱面的構(gòu)件造成皮懷，其中最為嚴(yán)重的要屬對鍋爐受熱面管束的反應(yīng)，強大的熱應(yīng)力會引起鍋爐受熱面管束的爆炸，從而導(dǎo)致鍋爐受熱面的構(gòu)件使用周期減少。除此之外，在鍋爐受熱面正常運行時，由于運行技術(shù)與工作人員的疏忽，就會導(dǎo)致鍋爐受熱面出現(xiàn)結(jié)焦情況，從而引起鍋爐受熱面的外壁金屬溫度急劇上升，嚴(yán)重影響鍋爐的正常使用。綜上所述，在進(jìn)行鍋爐受熱面受損的防治措施探討中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合鍋爐運行狀況的不同而制定防止措施，因此在進(jìn)行鍋爐受熱面受損的防止措施中，將鍋爐受熱面受損的狀態(tài)分為啟動時、停止時以及運行時三種狀態(tài)。

2 鍋爐啟動時的防止措施

在鍋爐進(jìn)行啟動狀態(tài)時，首先要對鍋爐的溫度以及即將變化的溫度有著掌控程度，也就是盡可能的將鍋爐受熱面所承受的熱應(yīng)力進(jìn)行減緩，才能在鍋爐受熱面進(jìn)行升溫時減少受熱面部件的損壞，因此在進(jìn)行鍋爐受熱面放水過程中，要嚴(yán)格控制各閥門開關(guān)的緊密性，并將其閉合，隨后將主體熱汽裝置與再熱熱汽裝置的疏水閥門打開，將主體熱汽裝置與再熱熱汽裝置的空氣進(jìn)出閥門打開，嚴(yán)格排查各個構(gòu)件的溫度標(biāo)識是否精確，然后將樣本閥門以及加藥閥門打開，使得內(nèi)部空間呈現(xiàn)出真空狀態(tài)。此外，在上述環(huán)節(jié)中還要對水體進(jìn)行安全檢測，查明灌入水體的溫度以及灌入速率管控。再者，在鍋爐制冷設(shè)備打開時，將所灌入水體溫度維持在21～70 ℃。最后，在氣候較為寒冷的天氣進(jìn)行鍋爐啟動，應(yīng)當(dāng)將該鍋爐內(nèi)部升溫時間維持在4小時之上，在氣候較為炎熱的天氣進(jìn)行鍋爐啟動，應(yīng)當(dāng)將該鍋爐的內(nèi)部升溫時間維持在2小時之上。

3 鍋爐停止時的防止措施

3.1 通風(fēng)冷卻

在進(jìn)行鍋爐停止作業(yè)時，要對鍋爐受熱面進(jìn)行仔細(xì)的排查，檢查基本構(gòu)件沒有產(chǎn)生問題后，對鍋爐受熱面進(jìn)行通風(fēng)處理，通風(fēng)時間段必須高于10分鐘，使得鍋爐受熱面逐漸冷卻下來，在完成上述工作時，將鍋爐受熱面內(nèi)部的引、送風(fēng)機的閥門進(jìn)行關(guān)閉，同時將鍋爐密封處理，處于燜爐狀況。此外，在經(jīng)過兩天兩夜的燜爐工作后，會使得鍋爐受熱面的溫度下降到300 ℃以下，當(dāng)達(dá)到上述溫度時，就可以將鍋爐閥門通風(fēng)窗口打開，使其進(jìn)行自我通風(fēng)冷卻。

3.2 鍋爐放水

當(dāng)上述啟動鍋爐裝置停用周期超過一周，并且已經(jīng)采用通風(fēng)處理后，應(yīng)當(dāng)使用帶壓放水方式進(jìn)行鍋爐放水，采用壓力檢測裝置檢查鍋爐接口的壓力數(shù)值受降至0.8 MPa，就可以將鍋爐受熱面的放水閥門進(jìn)行啟動，使得鍋爐內(nèi)部殘留水分完成溢出，當(dāng)內(nèi)部壓力數(shù)值達(dá)到0.2MPA時，將鍋爐的空氣閥門打開，此時鍋爐就進(jìn)入完全放水狀態(tài)，直到鍋爐水分徹底排清。

4 鍋爐運行時的防止措施

在鍋爐運行時，主要要對鍋爐受熱面的溫度進(jìn)行精確掌控，如果出現(xiàn)不合理的溫度變化，就會導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)，使得鍋爐受熱面的管束承受熱應(yīng)力過高，產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，因此鍋爐運行時必須對其執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的吹灰操作，出現(xiàn)異常情況時可多次進(jìn)行吹灰操作。一是操作人員對發(fā)電原材料煤進(jìn)行嚴(yán)格控制，將其中不符合使用標(biāo)準(zhǔn)的煤礦進(jìn)行剔除，做好煤礦的化驗檢查工作；二是將鍋爐的出氧量控制在標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間內(nèi)，出國出現(xiàn)偏差較大的情況，應(yīng)當(dāng)及時對偏差進(jìn)行測量，直到符合規(guī)定范圍；三是相關(guān)工作人員要加強對鍋爐的監(jiān)管工作，及時排查其中的結(jié)焦現(xiàn)象與溫度異常情況，執(zhí)行吹灰操作；四是對鍋爐設(shè)置自動化鍋爐膛負(fù)壓檢測，把控標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)束語

在發(fā)電廠日常運作過程中，鍋爐受熱面受損會嚴(yán)重影響企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效率，造成大量維修成本的投入，針對上述情況必須加強對鍋爐受熱面受損的防止工作，將防止手段分為鍋爐啟動時、停止時以及運行時三種情況處理，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。此外，國家相關(guān)技術(shù)材料開發(fā)部門應(yīng)當(dāng)加緊技術(shù)研究，研究出性能更好的鍋爐受熱面管材，為后續(xù)國家相關(guān)企業(yè)的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。