发电厂锅炉泄漏问题

发电厂锅炉泄漏问题（精选五篇）

发电厂锅炉泄漏问题 篇1

海勃湾发电厂是蒙西电网的主力电厂, 现有装机容量1260MW, 一期2×100MW机组系武汉锅炉厂生产的WGZ410/9.8-6型单汽包自然循环、固态排渣煤粉炉;二期2×200MW机组锅炉为哈尔滨锅炉厂HG-670/13.7-YM11型超高压、一次中间再热、自然循环、固态排渣煤粉炉, 该炉采用钢球磨煤机中间储仓式制粉系统, 乏汽送粉, 燃烧器共四层四角切圆布置;三期2×330MW机组锅炉主设备为哈尔滨锅炉厂有限公司生产的HG-1018/18.58-YM20型锅炉, 该锅炉为亚临界参数、一次中间再热、单炉膛自然循环汽包锅炉。设计燃用烟煤, 采用平衡通风、中速磨直吹式制粉系统、摆动燃烧器四角切圆燃烧方式, 固态排渣煤粉炉。设计煤种为当地公乌素矿区原煤掺烧海渤湾地区洗中煤。

2 原因浅析

2.1 飞灰磨损

从多次受热面泄漏的破口分析, 飞灰磨损是造成受热面泄漏的主要原因, 漏点主要发生在省煤器、低温过热器、低温再热器等烟温较低的尾部受热器上及喷燃器火嘴附近的水冷壁弯管处。因此可以认为入炉煤种的变差是造成磨损泄漏的主要原因, 从我厂分析, 设计煤种灰份为28.09%, 而实际燃用煤种的平均灰份在42%以上, 致使烟气中含有较多的灰粒 (包括一些坚硬的灰粒) , 在高速烟气流的驱动下, 冲刷受热面管壁, 另外停炉后从现场的实际情况看, 尾部的部分受热面管还存在局部变形现象, 形成烟气走廊, 这些部位的管壁冲刷更为严重, 是漏点频发区域。

2.2 吹灰磨损

由于煤种的原因, 各台炉的结焦情况是比较严重的, 为了防止炉膛掉大焦、受热面超温、参数超限等不安全事件的发生, 除必要的燃烧调整外, 吹灰器的良好使用也是保证锅炉安全运行的主要手段, 因此, 在我厂吹灰器的投入时间和频率都是较长的, 但因部分吹灰器角度不合理, 造成了附近管壁的磨损, 最终导致了爆漏。这样的情况发生在我厂#3、4炉第三层吹灰器处, 造成两次水冷壁泄漏。

2.3 二次风吹损

2005年我厂#3、4炉燃烧器喷口附近, 共发生了3次水冷壁泄漏, 停炉后发现泄漏处二次风口膨胀缝严重变形, 造成部分高速的二次风改变流向沿变形处向附近水冷壁管冲刷, 最终导致了被冲刷处水冷壁管爆破。

2.4 膨胀受阻

2003年后, 随着周边电厂的不断投产, 地区负荷率严重制约着我厂各台机组的负荷, 作为最小容量的两台100MW机组, 常参与调峰, 随着启停次数的增加, 水冷壁泄漏的次数也在增多, 后经多次观察分析认为, 启停炉过程中膨胀受阻, 造成水冷壁管承受了巨大的拉伸和压缩应力, 最终导致了管壁损坏。

2.5 高温过热器材质老化、球墨化程度严重

从2005年起, #1、2炉高温过热器多次出现爆漏, 有的发生在炉内, 有的发生在炉外的联箱引出管上, 从破开处看, 破口并不太大;破口的断裂面粗糙、不平整, 破口边缘是钝边, 并不锋利;破口附近有众多的平行于破口的轴向裂纹;破口外表面会有一层较厚的氧化皮, 这些氧化皮较脆, 易剥落。

从以上现象分析, 并非飞灰磨损所致, 后经电科院金属室检测, 为材质老化, 金属组织改变, 球墨化程度达到了3级。

2.6 设备安装质量不过关

由于安装期间工期紧、安装、检修焊接质量问题造成焊接部位产生应力集中和接头机械性能下降等, 致使焊口处成为薄弱部位而造成爆管。异种钢焊接部位也是易造成爆管的部位, 会在焊接接头处因热胀差发生环向的破裂。省煤器的泄漏部位主要就发生在焊口位置。例:我厂#2炉在1998年9月份省煤器管更换, 正常运行后就是因为检修焊接质量不过关, 造成#2炉在一个月内停运了4次, 其主要泄漏位置发生在焊口上。

3 采取措施

针对以上原因, 我们采取了一系列相应的补救措施

3.1 根据当前煤炭市场的形势, 彻底改善煤质的可能性已基本不存在, 因此为了减少磨损, 我们采用了受热面喷涂防磨材料的方法。

3.1.1 省煤器防磨已有方法及存在问题:

安装时加钢护瓦、防护罩、稳流柱以及用鳍片省煤器管代替光管等。这些方法对省煤器的防磨有一定的效果, 但是有局限性。如对省煤器第一、第二层可以加钢护瓦, 但是对第三层以下的易磨部位却很难加上钢护瓦;此外, 最近几年使用表明, 鳍片式省煤器也存在局部磨损。

对省煤器管受热面进行强化处理, 其中主要是热喷涂耐磨层。

3.1.2 高温耐磨涂料性能及特点

3.1.2. 1 主要性能指标

国内目前的耐磨涂料已经在省煤器上试验成功。采用冷喷涂高温耐磨涂料代替传统的防磨铁防磨工艺在缩短检修时间占有明显优势。使用效果表明, 高温耐磨涂料不仅与管材粘结牢固、耐磨性能好而且施工简便, 延长了省煤器的寿命。高温耐磨涂料主要由低温易烧结超细微陶瓷粉、抗磨硬质粒子, 固化剂等成份, 分甲乙两组分。高温耐磨涂料的主要性能指标见表Ⅰ

3.1.2. 2 传热性能比较

由参考文献 (2) 提供的计算公式, 依据我公司省煤器的相关技术参数 (结构、节距、管径、烟气流速与烟温) 与涂料的相关技术参数计算得:采用防磨铁防磨要损失掉相当于光管对流吸热量的25%, 而采用喷涂高温耐磨涂料的防磨工艺只损失相当于光管对流吸热量的3%。这一特点使得大面积喷涂高温防磨涂料成为可能, 有利于延长省煤器的寿命。

3.1.3 施工工艺

喷涂高温耐磨涂料的施工工艺简单、方便、省时。对省煤器管进行化学清洗后, 采用机械方法除去管子表面的浮灰、锈垢后即可进行喷涂, 关键是要保证涂层与管材之间无杂质, 提高涂层的粘接力。

涂料甲、乙两组份按比例均匀混合后, 用喷枪将涂料均匀地喷涂到省煤器管上 (涂层厚度控制在0.8~1mm) , 喷涂完成后在室温固化48h后即可投入使用。

3.2 从发现吹灰器吹损水冷壁后, 我们对吹灰器的枪头喷汽口角度进行了改造, 改造后的吹灰器吹灰效果良好, 未受到影响, 而且后来停炉后再检查该吹灰器附近水冷壁, 无任何吹损现象。

3.3 从2004年8月分发现二次风喷口膨胀缝变形造成对水冷壁管的吹损后, 我们利用停炉的机会, 对其它炉各角水冷壁管进行了检查, 发现均存在不同程度的磨损, 于是我们在此风口附近加装了不锈钢护板, 阻止了改变流向的二次风直接冲刷水冷壁管, 并且在三期工程安装阶段, 我们就在风口处进行了此项改造, 为后来两台330MW机组锅炉的安全运行奠定了坚实的基础。

3.4 针对2台100MW机组锅炉水冷壁膨胀受阻的问题, 我们通过与电科院部分专家的论证, 对受阻部位进行了切割、疏通, 在后来的启停炉过程中, 检查各点膨胀值均匀, 无受阻现象。

3.5 针对#1、2炉高温过热器材质球墨化的问题, 必须经大修才能对此受热面进行更换, 但距大修还有1年多的时间, 为了在此期间尽可能减少受热面的泄漏次数, 我们对运行参数进行了调整, 规定主汽温度炉侧最高不得超过533℃, 原来为540℃, 屏过、高过壁温任何时候都不得超过规定值 (屏过480℃, 高过550℃) , 如出现壁温高, 应及时调整负荷和改善煤质, 通过以上措施的实施, 极大地减少了因材质老化造成的泄漏。

摘要：简述了造成海勃湾发电厂锅炉受热面泄漏的原因和采取的一些针对性的防范措施, 以及各项措施所得到的良好应用。

关键词：受热面泄漏,煤质,磨损,超温,喷涂

参考文献

发电厂锅炉泄漏问题 篇2

【关键词】电厂；锅炉；泄露；检修；措施

前言

在火电厂，锅炉的重要性是不言而喻的，作为一种能量转换装置，其承载着将化学能转化为内能，再将内能转化为机械能的重任，因此锅炉的安全稳定运行是电厂能够正常运转的基础条件，锅炉在运行过程中会受到诸多因素的影响，一旦这些因素对锅炉构成破坏，造成锅炉泄露就会使得锅炉内部的水量逐渐减少，而锅炉如果没有及时停止运行就会导致安全事故，而且由此造成的机组运行中断还将带来巨大的经济损失。有鉴于此，电厂锅炉检修技术人员应当学习导致锅炉泄露的主要原因，制定有针对性的应对预案，并做好锅炉主动巡查，发现泄露尽快维修，尽可能减小由此带来的损失，保证锅炉正常运行。

1、导致电厂锅炉泄露的主要原因

1.1锅炉本身的设计缺陷

合理的设计是锅炉安全、高效运行的前提条件，而我国的锅炉大多数在设计上都有一些问题，这主要是由于锅炉设计人员本身水平有限，在设计锅炉时不能充分考虑影响锅炉运行的各个因素，或者设计理论与工程实践有差别，例如对锅炉的核定载荷设计较小，导致锅炉在出厂时以及试运行过程中并未发现有任何问题，然而在长时间运行后锅炉的水冷壁管路在经受外部荷载的情况下就可能发生泄漏，据统计，电厂锅炉泄露事件中最常见的就是水冷壁管路泄漏。

1.2工作人员的不合理操作

随着科技水平的提升，电厂锅炉的自动化程度越来越高，但人的作用仍然不能忽视，在锅炉的运行过程中，人的参与至关重要，尤其是对锅炉启动、停止、运行状态观察、检修等。当前我国大多数电厂都设立了专门锅炉检修人员，为锅炉的安全运行保驾护航，这在很大程度上可以减少锅炉泄露事故的发生，同时由于检修工作人员的不合理操作却也有可能增加锅炉泄露的几率，例如工作人员在检修锅炉时经常在锅炉正常运行的状态下按下停止运行的按钮，在检修完毕后又突然启动锅炉，由于启动后和停止的电流很大，在这样频繁的急停急开后，电流就会对水冷壁等部位带来压力，容易出现泄漏问题。

1.3锅炉内部水循环不畅

锅炉内部的水循环是锅炉运行的重要组成部分，如果水循环不能正常进行就会导致冷却水在管道内的聚积，在受到内部和外部环境影响时极易发生泄漏。例如当电厂锅炉处于低负荷运行状态时，由于内部压力较小，水循环速度较慢，在锅炉水冷壁管道内及其附近就会积累大量的水，而当外界气温变化幅度较大时由于温度应力的作用就可能会导致管道泄漏，而且由于水循环管道在锅炉设备的位置较为隐蔽，在巡检时不能通过直接观察找到故障点，这就使得锅炉仍然处于工况运行状态，但却是带病运行，极易发生安全事故。

1.4锅炉运行过程中各位置受热不均

电厂的锅炉在运行过程中是通过燃烧燃料的方式对锅炉的受热面不断加热的过程，在加热的过程中锅炉的各个部位不可能均匀受热，这样在温度差较大的两个部位之间就会产生温度应力，因此导致对应位置水冷壁管道可能会由于热胀冷缩作用产生的应力而出现微裂缝，随着锅炉运行时间的推移，这个裂缝也会越来越大，当水分子可以通过裂缝时就会产生锅炉泄漏。

2、电厂锅炉泄漏的应对措施

2.1提高锅炉设计水平

锅炉设计方案是否科学是锅炉得以安全、稳定运行的先决条件。因此，在设计锅炉时设计人员应当全盘考虑，在认真分析可能导致锅炉泄漏的因素的前提下，对设计方案不断优化，对于不合理的参数要及时修正，使其更符合实际运行工况。在设计过程中可以首先设定一个整体的设计目标，然后将整个锅炉设备按照模块化的设计思想分成若干个子目标分别进行设计，这样有助于设计细节的优化，同时可将计算机建模与设计进行有机结合，用计算机对设计方案进行仿真，模拟实际工况，有助于及时发现设计中存在的问题。

2.2提高工作人员的专业水平

无论是多么先进的设备，人都是其运行的核心，电厂锅炉要想安全、稳定地运行离不开工作人员的技术支持，面对当前锅炉操作和检修人员专业素质良莠不齐的局面，应当加紧提升相关人员的专业水平，使其在日常操作中尽可能避免锅炉产生泄漏，并在检查过程中能够及时发现泄漏点或根据锅炉局部的状态预判可能出现泄漏的位置，及时采取应对措施。为提高工作人员的专业水平，应当经常性地为专业人员提供学习的机会，可将专业水平与工资待遇挂钩，从而激励有关人员主动学习，不断用专业知识武装自己，为电厂锅炉的安全运行奠定基础。

2.3改善电厂锅炉的水循环系统

水循环系统是锅炉的薄弱部位，为减少锅炉泄漏的几率，就应当重点关注水循环系统。一方面，可优化锅炉设计方案，以减少水在局部集聚过多；另一方面，要加强对水循环系统的检修，尤其是可能导致水循环受阻的部位，对锅炉管道要定期除垢，使水循环能够顺畅进行，在除垢过程中如果是采用加酸的方式，就要在除垢充分的同时防止酸液对金属管道的腐蚀，反而增大了锅炉泄漏的可能性，这在工作中一定要倍加注意，最好是采用对金属腐蚀性较小的弱酸并辅以加热的方式除垢。

结束语

综上所述，电厂锅炉泄漏是导致锅炉出现安全事故较为常见的原因，如果不能解决这一问题不但会影响电厂的正常运转，而且还可能出现严重的安全事故，给电厂带来负面社会影响。因此，分析电厂锅炉泄露的原因并制定出应对预案是具有现实意义的，了解了原因之后就可以在故障检查时对可能导致泄露的因素和部位进行重点检查，一旦发现泄漏或者有发生泄漏的趋势，就立刻按照措施预案进行锅炉抢修，争取在最短的时间内、花费最小的代价的基础上修复锅炉，使其尽快投入运行，从而为电厂创造更大的经济和社会效益。

参考文献

发电厂锅炉泄漏问题 篇3

1 电厂锅炉泄漏的主要原因分析

1.1 锅炉在设计方面存在着问题

锅炉设计的是否合理关系着锅炉能否正常而高效地服务于电厂的发电, 然而就目前的锅炉设计情况来看, 并不理想, 因此导致锅炉事故时有发生。其中, 最根本的原因在于一部分锅炉在设计的过程中, 并没有将其在运行过程中出现的问题充分地考虑进去, 并且其设计所依据的一些参数也存在着很大的不合理性, 从而导致这些锅炉从表面上来看似乎没有问题, 但是一旦运行起来, 其缺陷便暴露了出来, 成为了影响整个电厂稳定运行的不稳定因素。锅炉在运行时其外部会受到很大的负荷, 当锅炉设计的核定载荷较小的时候, 锅炉在水冷壁管路的位置就会出现泄露, 这也是当前造成锅炉泄露的主要原因之一。锅炉的设计关系着锅炉日后是否能够正常地投入使用, 一旦锅炉的设计存在偏差, 或者说其强度并不能满足运行需要, 那么锅炉就会经常出现泄露的现象, 电厂的运行也将受到严重的影响。

1.2 锅炉经常受到启停

为了保证锅炉运行的正常发挥以及其运行的安全稳定性, 电厂针对锅炉事故制定了相关的检查和维修制度, 即在一定时期内就对锅炉进行检查, 能够及时对发现的问题维修, 这种制度在很大程度上减少了电厂锅炉的泄露事故, 但与此同时, 需要在检查和维修的过程中对锅炉实施停运, 其过程是这样的:工作人员在对锅炉进行检查之前, 首先就需要停运锅炉。在检查完成之后, 如果发现锅炉不存在泄露问题和其他问题, 为了保证电力供应, 运行人员就需要尽快启动锅炉;当锅炉再次运行后, 却出现了泄露问题, 那原因何在呢?这是因为锅炉在启停过程中, 受热面会产生热应力, 尤其是各个焊接部位会受到严重的影响, 在热胀冷缩的作用下导致锅炉薄弱处泄漏。

1.3 水循环不顺畅

当水循环在遇到不顺畅问题的时候, 水系统管屏换热不符合设计要求, 造成部分管屏严重超温, 使材质受到损害, 锅炉泄露。其主要原因在于电厂的负荷还没有达到一定的高度, 因此导致水循环不顺畅的现象屡次出现。那造成电厂低负荷有哪些原因呢?其中最根本的原因还是在于受到经济条件的限制。另外, 水循环不顺畅也会受到水质影响, 某些电厂水质检测不严格, 造成受热面管屏内锈蚀, 杂质堆积到一起造成管内堵塞。对于水循环不顺畅的现象, 由于其不容易被发现特点, 因此在锅炉检修和运行的时候经常被忽略, 最终影响锅炉的正常运行, 从而影响了电厂职能的有效发挥。

1.4 电厂工作人员操作的不合理性

电厂的工作人员, 是保证锅炉正常运行的根本因素。笔者曾经对一定范围内的电厂进行了调查, 发现很多电厂都制定了一系列的锅炉检修方案, 并且对不同的检修内容都安排了相关的工作人员定期进行, 但是却带来了一些人为的不良因素。比如当检修人员操作不当的时候, 甚至是维修顺序出现差错的时候, 不仅不能达到维修的目的, 反而会加重锅炉泄露的情况。这些都是由于电厂的工作人员的专业技能还没有达到要求。

2 电厂锅炉泄露的应对策略探讨

2.1 优化锅炉的设计, 提升整体性能

锅炉设计的不合理性在电厂锅炉的运行过程中将会展露无遗, 这就需要工作人员全面挖掘锅炉泄露的原因, 找出锅炉泄露的具体位置, 总结经验, 从而在锅炉设计的过程中加以改进和完善。首先, 工作人员需要设计好锅炉的图纸, 在全面了解锅炉水冷壁的运行方式和路径之后, 根据原有锅炉设计中存在的问题, 专门地进行修改或者重新设计, 从而在最大程度上减少锅炉泄露的发生。同时, 当电厂的锅炉在设计完成并投入使用之后, 为了减少锅炉泄露的次数, 减少对锅炉进行大范围地维修, 电厂工作人员需要再进一步地根据锅炉泄露中所表现出来的故障来优化设计方案, 从而为锅炉的运行打下良好的基础。

2.2 合理安排锅炉启停

首先, 电厂要加强工作人员对锅炉频繁启停的负面影响的了解, 然后在具体的处理锅炉维修工作的过程中重视锅炉启停的合理操作, 从而避免热应力而造成的锅炉泄露。首先, 在锅炉正常运行的基础上, 适当地延长其检修的周期, 避免因频繁启停而造成的泄露;其次, 电厂要加强对锅炉的保养, 并且提高维修的质量。通过保养工作来减少锅炉的维修, 从而降低对锅炉的损耗, 如定期给锅炉添加润滑剂;通过提高工作人员维修的质量, 从而避免短期内的再次维修;最后, 电厂还要加强预防性地检修, 即在锅炉投入使用之前再对锅炉的性能进行全面地检修, 充分了解锅炉的运行状况以及其运行中存在的潜在风险, 并且采取针对性的预防手段, 从而确保锅炉的高效率使用, 以安全发电。

2.3 改善锅炉的水循环系统

水循环是锅炉运行中的一个重要部分, 关系着锅炉是否能够正常地投入使用。因此, 在实际的检修过程中, 电厂的工作人员一定要加强对锅炉的水循环系统的重视。其中, 一定要十分关注锅炉内部受阻的部位, 一旦发现问题, 便要对其进行调整。为了促进水循环的畅通, 在检修的过程中, 工作人员还需要对锅炉定期地进行除垢, 以及通过加酸和加热的方法以避免因酸性过高而腐蚀锅炉, 通过将酸性控制在合理的范围之内从而避免锅炉的泄露。

2.4 积极培训维修操作人员

作为电厂的工作人员, 尤其是对运行设备进行维修操作的人员, 电厂一定要重视对他们的培训, 制定出相应的培训计划, 从而提高锅炉检修人员的专业技能、维修水平以及操作能力。对此, 电厂可以邀请检修经验丰富、技能水平高超的锅炉检修人员来对本厂的相关人员进行技能培训和展示;或者可以加强和高校之间的合作, 在利用高校丰富信息资源的基础上, 从理论知识来加强检修人员的专业素养。

3 结语

电厂的正常运行无论是对企业、对机构还是对人民生活都具有十分明显的影响。目前, 影响电厂运行的基本因素中, 锅炉的泄露问题是最值得我们关注的一方面内容, 对此电厂需要不折不扣地找准原因并对症下药, 从而降低锅炉泄露的发生率, 保证电厂的正常运行。笔者在该文中总结了各方面的原因, 包括锅炉设计、人为因素等, 并且给予了针对性的解决措施, 希望能够在提高锅炉的运行效率上作出一份贡献, 以确保我们国家的稳定发展以及人民的正常生活。

参考文献

[1]高文辉.电厂锅炉泄漏的主要原因及应对措施[J].中国科技信息, 2014 (Z2) :149-150.

发电厂锅炉泄漏问题 篇4

该电厂220t/h锅炉省煤器为非沸腾式, 光管错列结构, 双级布置在锅炉尾部烟道中。考虑到燃煤灰分比较高, 装设了防磨套管。其主要参数为高温段省煤器横向节距S1=110mm, 低温段省煤器横向节距S1=100mm, 纵向节距S2=60mm;管子规格为38×4.5;材料为20G钢;低烟气流速 (<8m/s) 。

2 省煤器泄漏原因分析

引起省煤器泄漏的原因很多:制造、安装、检修工艺不过关;管材质量不良;给水品质不合格, 造成省煤器管腐蚀;给水温度波动大或启停炉频繁, 使管子受到交变热应力;飞灰磨损等。

该厂就省煤器频繁泄漏这一问题, 组织了相关技术人员对事故原因进行了分析。确定引起泄漏的主要原因为飞灰磨损。因此, 针对这一问题, 主要从飞灰磨损角度浅谈省煤器损坏的原因。

飞灰磨损的机理:燃煤锅炉尾部受热面的飞灰磨损是一种常见的现象。当含有大量飞灰和未燃尽碳粒的烟气流经尾部受热面时, 会造成受热面的飞灰磨损。锅炉中的灰粒在700℃以下时, 具有足够的硬度和动能, 当这些灰粒长时间冲击受热面金属管壁时, 会不断从管壁上削去一些微小的金属屑, 使管壁逐渐变薄, 最终导致泄漏和爆管事故的发生;受热面的飞灰磨损是不均匀的, 不仅烟道截面不同部位的受热面的磨损不均匀, 而且沿管子周界的磨损也是不均匀的。试验表明, 当烟气横向冲刷错列布置的省煤器管壁时, 最大磨损发生在管子迎风面两侧30°～50°范围内;影响磨损的因素:飞灰速度、飞灰浓度、飞灰撞击率、灰粒特性 (灰粒硬度和形状) 、管束的结构特性等。若不考虑锅炉运行工况的影响。它们之间的关系可表示为:

式中T—管壁表面单位面积磨损量, g/m2

C为飞灰磨损系数, 与飞灰性质和管束结构特性有关;s2/m2;

η为飞灰撞击率, 与灰粒所受惯性力及气流的粘性力有关;

μ为烟气中的飞灰浓度, g/m3;

ω为飞灰速度, 即烟气流速m/s。

τ为时间, s。

2.1 烟气流速的影响

首先, 该锅炉呈π型布置。一方面, 烟气流量由于惯性作用在省煤器区分布不均匀, 靠近后墙区域烟气流速高, 靠近前墙区域流速低, 流速分布不均匀;另一方面, 烟气中的灰粒特别是质量大的灰粒由于惯性作用向靠近后墙的尾部受热面集中, 灰粒浓度过高, 从而导致省煤器局部磨损加大。

其次, 低温省煤器甲乙两侧U型弯处存在烟气走廊, 甲乙两侧U型弯间距比设计值大50mm.通过尾部烟道的烟气分布特性试验表明:低温省煤器中间部分的烟气流速仅为3m/s～5m/s, 靠近后墙的烟气流速达10m/s～11m/s。烟气流速呈不均匀分布, 根据公式1, 管壁磨损量与ω的三次方成正比, 故前后墙第1-第5排管及甲乙两侧U型弯处磨损严重, 加之在弯制弯头时, 弯头壁厚有减薄现象, 从而导致省煤器管子弯头迎风处更易磨损泄漏。

2.2 煤质及煤粉细度与设计值有偏差

该锅炉原设计煤种为黄陵煤, 收到基灰份Aar:20.85%, 但目前使用煤种变化较大, 平均灰份为32.5%, 煤粉细度设计值26, 实际细度R90在30左右, 与设计煤种有较大偏差。煤粉粗, 灰份大将导致烟气中飞灰浓度高, 灰粒对省煤器管壁的撞击次数就愈多, 磨损就愈严重。

2.3 受热面布置及安装存在问题

烟气横向冲刷省煤器管壁时, 错列管束的磨损大于顺列管束, 错列管束第二三排磨损最严重, 且气流自上而下流动, 灰粒在重力作用下其速度可能大于烟气速度, 从而加剧了冲击磨损程度。该省煤器错列布置, 并采用规格为38×4.5钢管, 小口径刚性差, 管壁较薄, 造成实际蛇形管排列不齐, 加之安装原因, 无法保证整齐均匀的节距和管间距, 导致管排中出现烟气走廊, 使局部管壁金属磨损严重。在现场勘察时, 部分管子横向节距很小, 有的甚至靠在一起, 而个别管间距在130mm～160mm, 由此引起了流速不均。

2.4 燃烧工况和漏风的影响

锅炉运行中配风裕量过大及锅炉漏风造成烟气量加大, 从而使磨损速度增加。该炉过量空气系数α为1.25, 实际运行中在1.30～135之间, 实践表明, 当省煤器处的漏风系数增加0.1, 则金属磨损量增加25%。

3 预防措施

通过对以上引起飞灰磨损的原因分析, 我们经认真讨论分析, 提出了以下预防措施。

(1) 严把燃煤质量关, 尽量采用与设计煤种相近的燃料。

(2) 加强燃烧调整。在保证机组安全、经济运行条件下, 调整合适的一、二次风速率及配比, 维持煤粉细度在设计值以下, 保持火焰中心适当, 使煤粉充分燃烧。

(3) 在大修期间, 根据实地情况, 在尾部烟道拐弯处加装导流板, 使烟气流速均匀分布;对所有弯头更换并加装防护瓦;对省煤器管壁喷涂防磨涂料。

(4) 针对省煤器弯头间出现的烟气走廊现象, 在弯头间加装假管或阻力栅, 使烟气流速分布均匀, 解决局部磨损严重情况。

(5) 条件许可的情况下, 可以利用技改机会对省煤器进行改造, 将光管式省煤器改造为膜式省煤器。由于膜式省煤器相对于光管式省煤器增加了膜片, 相当于增加了受热面, 因此可以减少管排数, 在相同的烟道截面下, 降低了烟气流速速, 解决了降低金属磨损量的主要参数ω的影响。经实践证明, 在同样条件下膜式省煤器的金属耗材比光管式省煤器减少10%左右, 烟气流速降低8%以上, 磨损速度为光管式省煤器的0.8倍以下。

4 结语

发电厂锅炉泄漏问题 篇5

该热电厂于2004年开始扩建, 增加一台75T/H、型号为××-75/3.82-M的循环流化床锅炉, 锅炉省煤器为光管、非沸腾式分高、低温段, 错列布置, 与空气预热器交叉布置在锅炉尾部竖井内。在迎烟气面的头三层管子上铺设了防磨瓦, 省煤器横向节距为116mm, 省煤器纵向节距为60mm管子规格为φ3 2×3.5, 材质为2 0 G GB3087-1999。

2 泄漏原因分析

引起省煤器泄漏的原因很多。给水品质不合格, 水中含氧量增多, 造成管子内壁氧腐蚀损坏;给水温度和流量变化, 引起管壁温度变坏, 造成管子热应力过大会引起管子损坏;制造、安装、检修工艺不过关;管子焊接质量不好, 也会使管子损坏;运行操作不当;烟气飞灰磨损, 使管壁减薄, 强度下降而损坏, 其中省煤器管磨损是损坏的最主要原因。

该锅炉投产3年后, 省煤器泄漏现象频频发生, 严重影响了锅炉安全经济运行。按照以往经验, 新炉省煤器投入运行到5年左右才会出现由于管子减薄引起的省煤器和锅炉其它受热面频繁泄漏现象, 并且, 循环流化床锅炉正常运行时产生的飞灰量要远远低于煤粉炉。在2009年的一次大修前检查中测量发现:省煤器管子局部最小厚度为2.2mm, 已接近管壁厚度的三分之一, 且管壁表面光滑。防磨瓦有脱落、偏斜、翘起现象, 由此分析, 磨损减薄是该厂省煤器频繁泄漏的主要原因, 而检修质量不过关等其它原因也增加了省煤器泄漏事故发生的频率。

飞灰磨损原理:锅炉尾部烟道受热面飞灰磨损完全是一种机械磨削作用。锅炉的烟气中含有大量的飞灰, 当烟气和灰分被携带出燃烧室, 进入对流烟道中, 飞灰颗粒随高速烟气通过受热面时, 在该区域内由于烟温降低, 灰粒开始硬结, 并且与管壁发生撞击或磨擦, 飞灰颗粒对受热面的撞击分为两个方向, 即垂直撞击和切向冲击两者综和作用, 从而逐渐使受热面管壁变薄。当灰粒对受热面管壁磨损到一定程度时, 会因管壁的强度不够而引起漏泄。

影响磨损的因素有以下几点。

2.1 烟气流速、飞灰浓度、灰粒撞击率

飞灰对管壁的撞击和刮削作用主要取决于烟气速度。烟气中飞灰速度的大小一方面决定了灰颗粒动能, 另一方面决定了单位时间内冲击到受热面上的灰粒量。灰颗粒动能与烟气速度的平方成正比, 撞击灰粒量在飞灰浓度一定时与烟气速度的一次方成正比, 因而金属磨损量与烟气速度的三次方成正比。且磨损量与飞灰浓度成正比, 飞灰浓度大, 灰粒撞击受热面的次数多, 磨损加剧, 同时磨损量也与灰粒撞击率成正比。显而易见, 如果煤质变差, 煤中灰分含量越高, 则烟气中灰分含量越高, 而且煤中灰分含量越高, 相应煤的发热量越低发热量越低, 必然导致单位时间内燃煤量加大, 致使烟气中飞灰浓度进一步增加, 更增加了受热面的磨损。在固态排渣炉中, 一般烟气携带的飞灰份额占总飞灰的90%左右, 当煤中灰份较大和烟气流速较高时, 会使受热面遇到严重的磨损, 其中以布置在尾部烟道的省煤器磨损最为严重。由于气流转弯处飞灰浓度和速度不均, 使局部受热面磨损加剧, 长时间受磨损而变薄的管壁, 由于强度降低造成管子泄漏。经调查该炉设计煤种应用基灰分为32.85%, 实际燃煤应用基灰分 (Ay) 可达42.50%, 可见, 由于长期燃用高灰分燃煤, 导致了锅炉受热面的磨损加剧。

2.2 省煤器管束排列方式

烟气横向冲刷省煤器管子时, 管束排列方式不同, 管子受磨损情况也不一样。错列管束受到的磨损要比顺列管束严重, 第2排管束的磨损量要比第1排大2倍左右, 且气流自上而下流动, 灰粒在重力作用下其速度可能大于烟气速度, 从而加剧了冲击磨损程度。该炉省煤器为错列布置, 是管子易受磨损的管束排列方式。

2.3 大修质量

该炉省煤器规格为32×3.5钢管, 由于小口径管子刚性较差, 管壁较薄, 造成实际蛇形管排列不齐, 而大修质量不过关, 无法保证整齐均匀的节距和管间距, 导致省煤器管排中出现烟气走廊, 使局部管壁金属磨损严重;检查中发现的防磨瓦脱落、偏斜、翘起等现象也说明大修质量不合格, 这致使部分管子未得到防磨瓦的有效保护, 直接暴露在烟气冲刷下, 加剧了磨损;该炉出现过一次由省煤器爆管引起的故障停炉, 省煤器4道焊接接头断裂, 致使汽包水位急剧下降, 水位无法维持, 被迫停炉。这次事故虽不是由磨损原因导致, 但也反映了焊接质量管理问题。

2.4 燃烧工况和漏风

锅炉运行中, 如果燃烧风量使用过大, 除对燃烧安全性、经济性造成影响外, 烟气量的加大虽使飞灰浓度下降, 却使烟气流速增大, 最终使受热面磨损增加。对于负压燃烧的锅炉, 烟道漏风量增大时, 因烟气容积增大流速相应增高, 磨损也将加快。另外随着锅炉负荷的增加, 烟气流速亦相应增加, 飞灰磨损亦会加快。因锅炉燃烧不好而使飞灰含碳量增高时, 由于焦碳颗粒的硬度比飞灰的硬度高, 磨损亦会增大。

3 预防措施探讨

通过对以上造成省煤器泄漏的原因分析, 我们经认真探讨, 提出了以下预防措施。

3.1 保证燃煤质量

严格控制燃煤中的灰分含量, 尽量保证燃用设计煤种或相近煤种。这是防止飞灰磨损的最有力措施。如果保证炉前燃煤质量, 将大大降低省煤器泄漏率, 减少维修量。

3.2 保证大修质量

锅炉大修能够恢复省煤器使用功效, 是延长锅炉使用寿命的最有效手段。保证省煤器大修质量, 要控制好省煤器管排质量验收、纵横向节距调整、管排平整度、防磨瓦安装质量等方面。另外, 针对该厂实际情况, 要加强焊工技能培训和焊接管理, 增加焊接接头探伤手段, 保证大修焊接质量。

3.3 加强运行调整

运行中可采用适当措施, 以减少飞灰对受热面的磨损。如及时了解锅炉煤质变化情况, 根据煤质分析报告, 均衡配风, 保持较佳的烟气含氧量, 炉膛出口烟气含氧量控制在3%~5%, 组织合理的炉内燃烧工况, 控制好床温、床压, 控制炉膛出口烟温偏差不超过30℃;在保证燃料燃尽度的前提下, 适当降低风量。定期做漏风试验, 运行中, 所有孔门关闭严密, 发现漏风及时堵漏, 消除烟道漏风影响, 降低漏风率;控制风门开度, 采用合理的、经济的烟气流速;保持受热面清洁, 防止受热面局部堵灰, 避免形成局部流速的烟气走廊;加强运行调度管理, 合理调配各台炉之间蒸汽负荷, 防止锅炉超负荷运行;加强起停炉中汽包与省煤器再循环管路的投用管理, 由当班运行班长负责等。

4 结语

省煤器磨损是省煤器频繁泄漏的主要原因, 大修质量等其它原因加大了泄漏频率, 我们应从多方面采取切实有效的措施, 以保证锅炉的安全、经济和稳定运行。

摘要：某热电厂型号为××-75/3.82-M的燃煤循环流化床锅炉, 自2005年投产以来, 投产3年后, 锅炉省煤器经常发生泄漏。本文根据该厂的实际情况, 通过对省煤器泄漏原因的分析, 对防止省煤器泄漏的预防措施做了一些探讨。