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        高原供熱用WNS鍋爐故障分析與維護(hù)

        2019-04-16 10:27:52林杉米瑪旺堆
        科學(xué)與技術(shù) 2019年15期
        關(guān)鍵詞:高原措施故障

        林杉 米瑪旺堆

        摘要:目前拉薩燃?xì)夤?yīng)充足,非超大型集中供暖,熱源基本采用燃?xì)釽NS熱水鍋爐?;谶@種情況,本文分析了WNS熱水鍋爐在高原地區(qū)設(shè)計(jì)、運(yùn)行及停爐期間易出現(xiàn)的問(wèn)題,及易出現(xiàn)的故障,并分析了產(chǎn)生故障的原因,然后討論了故障處理方法,為關(guān)注該問(wèn)題的人們提供了參考。

        關(guān)鍵詞:燃?xì)釽NS熱水鍋爐;高原;故障;措施

        引言

        隨著高原各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施的完善,拉薩已基本實(shí)現(xiàn)燃?xì)獾娜歉采w。故拉薩城區(qū)的冬季供暖,大部分使用WNS燃?xì)鉄崴仩t作為熱源,可以為高原人民提供更好的供暖服務(wù),同時(shí)降低供熱成本,從而提高人們的生活質(zhì)量。但是,由于大多在用鍋爐并未根據(jù)高原環(huán)境參數(shù)專門設(shè)計(jì),故WNS熱水鍋爐在拉薩的實(shí)際運(yùn)行中,更容易發(fā)生機(jī)械設(shè)備故障。由于鍋爐管理人員專業(yè)素質(zhì)的欠缺,停爐保養(yǎng)也不夠恰當(dāng),更加劇了鍋爐的故障發(fā)生率。這些故障的出現(xiàn)不僅會(huì)降低鍋爐的供暖效率,還會(huì)影響人們使用的舒適度。因此,此文對(duì)WNS鍋爐在高原(拉薩)易產(chǎn)生的各種故障進(jìn)行了分析及處理方法的探討,以便對(duì)相關(guān)單位日常維運(yùn)提供一定的參考。

        一、高原供熱用WNS熱水鍋爐故障概述

        鍋爐作為供熱系統(tǒng)的“心臟”,保證其安全運(yùn)行至關(guān)重要。供暖鍋爐出現(xiàn)機(jī)械故障,不可避免地影響供暖效率和效果,進(jìn)而影響人們的生活??偟膩?lái)說(shuō),供暖用WNS鍋爐發(fā)生故障大多是由于運(yùn)行期間操作不當(dāng),以及停爐期間保養(yǎng)不當(dāng)造成的。由于WNS鍋爐的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、零部件多且繁雜,故障發(fā)生的原因也是多種多樣的。另外,供熱用熱水鍋爐故障具有不均衡性,其各個(gè)部件失效,通常會(huì)大大降低鍋爐啟爐時(shí)的穩(wěn)定性。WNS熱水鍋爐常見(jiàn)的一些失效模式,如疲勞失效、腐蝕失效、磨損失效、斷裂失效等,隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng),故障率將得到顯著提高。

        二、高原地區(qū)供熱用WNS熱水鍋爐的常見(jiàn)故障及原因

        2.1 WNS熱水鍋爐常見(jiàn)失效模式及表現(xiàn)形式

        鍋爐的故障通常是由于鍋爐承壓部件的失效引起的,而其失效通??煞譃閺?qiáng)度失效、剛度失效、失穩(wěn)失效和泄漏失效此四類,最終的表現(xiàn)為過(guò)度變形、斷裂和泄漏,使鍋爐出現(xiàn)故障,喪失正常工作能力,從而危及人身財(cái)產(chǎn)安全。

        2.1.1 管板裂紋

        WNS鍋爐在管板開(kāi)了大量密集的管孔,而且采用角焊連接,熱影響區(qū)重疊,應(yīng)力較大,易產(chǎn)生裂紋;同事,如果水質(zhì)不符合要求,管板嚴(yán)重結(jié)構(gòu)或者管段伸出過(guò)長(zhǎng)也會(huì)使管板產(chǎn)生裂紋。

        2.1.2 爐膽與管板連接的扳邊圓弧處開(kāi)裂

        受高溫輻射熱的爐膽,因燃燒情況變化而頻繁產(chǎn)生伸縮,使扳邊處應(yīng)力集中,這種長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)變化,也會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋。

        2.1.3 爐膽上部塌陷

        一旦鍋爐嚴(yán)重缺水,爐膽頂部金屬材料超過(guò)允許溫度,強(qiáng)度迅速降低,在鍋內(nèi)壓力作用下局部下塌、破裂。

        2.1.4 腐蝕

        (1)鍋殼底部腐蝕。由于鍋殼底部是水循環(huán)“死角”泥渣集中于此,在停爐時(shí),不能排凈的爐水會(huì)在內(nèi)側(cè)引起腐蝕。

        (2)爐膽頂部腐蝕。爐膽受輻射熱,溫度很快上升,鋼板上易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。

        (3)煙管腐蝕,特別是螺紋煙管。

        (4)煙囪低溫硫腐蝕。

        (5)停爐保養(yǎng)不當(dāng)造成的整體腐蝕。

        (6)管板密耐火磚封面密封不嚴(yán),冷凝水滲漏引起腐蝕。

        2.1.5 爐膽變形、鼓包

        如果水質(zhì)不好,在爐膽內(nèi)部結(jié)水垢較多,金屬過(guò)熱,強(qiáng)度降低在內(nèi)壓作用下形成該現(xiàn)象。

        2.2 供熱用WNS熱水鍋爐故障頻率不均衡性

        拉薩的集中供暖期,一般為每年的10月底到次年的4月。由于高原地區(qū)集中供暖發(fā)展遲緩,鍋爐管理人員和操作人員專業(yè)素養(yǎng)均不高,致使不論是鍋爐運(yùn)行期間,還是停爐保養(yǎng)期間,對(duì)其技術(shù)維護(hù)及保養(yǎng)均不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,由此加重了供熱鍋爐的故障發(fā)生率。

        鍋爐的不均衡性,主要表現(xiàn)為供熱初期鍋爐故障發(fā)生率較高,而隨著鍋爐運(yùn)行一段時(shí)間以后,故障發(fā)生率會(huì)大幅降低,而在供熱末期故障發(fā)生率又會(huì)有所回升。

        首先,很多使用單位在非供暖期停爐時(shí),只是將鍋爐房水電供應(yīng)切斷,有的甚至沒(méi)有將鍋筒內(nèi)的循環(huán)水排凈,由此造成了鍋爐鍋筒內(nèi)壁,煙管的全面腐蝕,更是加劇了鍋爐機(jī)械故障的不均衡性。

        2.3 在用供熱用WNS熱水鍋爐故障率高的原因

        拉薩地區(qū)在用供熱鍋爐運(yùn)行期間,由于管理疏忽及技術(shù)條件限制,大多缺少水質(zhì)化驗(yàn),故不能有效的指導(dǎo)鍋爐操作人員進(jìn)行定期排污,品質(zhì)劣化的鍋水引發(fā)鍋爐故障率隨時(shí)間增大。

        鍋爐操作人員在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中,并沒(méi)有按運(yùn)行要求隨時(shí)手動(dòng)泄放安全閥,導(dǎo)致安全閥閥座銹死,無(wú)法正常工作。

        部分鍋爐房,由于設(shè)計(jì)及驗(yàn)收的疏忽,在回水管道上,用Y型除污器替代了除污器,有的甚至沒(méi)有設(shè)置除污設(shè)備,供熱系統(tǒng)中供熱末端設(shè)備的很多雜質(zhì)(大部分為泥沙)被帶入鍋爐內(nèi),嚴(yán)重影響鍋水品質(zhì),影響鍋爐換熱效果,增加能源消耗,嚴(yán)重的會(huì)造成鍋爐機(jī)械設(shè)備的腐蝕,亦會(huì)加劇鍋爐故障的發(fā)生率。

        由于高原地區(qū)氣壓過(guò)低,供熱水溫達(dá)不到鍋爐設(shè)計(jì)額定出口溫度,據(jù)統(tǒng)計(jì),拉薩地區(qū)最高供熱溫度為80℃,平均供熱溫度則只有60℃。由此造成煙氣和鍋水換熱不良,燃燒煙溫過(guò)高,火焰中原子氧的含量增加,三氧化硫的含量也會(huì)增多,過(guò)省煤器后,由于煙道壁溫過(guò)低,三氧化硫凝結(jié)在煙道壁面上,造成煙道內(nèi)壁硫腐蝕。由于自然條件限制,水溫?zé)o法進(jìn)一步提高,故為了控制低溫硫腐蝕,必須從嚴(yán)格把控燃料的硫含量上下功夫。

        三、高原WNS熱水鍋爐的維修和保養(yǎng)

        3.1 運(yùn)行中WNS熱水鍋爐的檢查

        根據(jù)《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG G0001-2012)第1號(hào)修改單要求,鍋爐使用單位必須每月對(duì)在用鍋爐進(jìn)行至少一次的閱讀檢查,而且必須形成文字記錄。

        月度檢驗(yàn)的內(nèi)容,首先是WNS熱水鍋爐安全閥、壓力表的檢查,包括了安全閥75%手動(dòng)泄放,以及壓力表的沖洗等,還要隨時(shí)關(guān)注其是否還在校驗(yàn)有效期內(nèi)。其次,要檢查安全聯(lián)鎖裝置是否完好,壓力部件是否有過(guò)熱變形及泄露等。再次,必須對(duì)鍋水水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn),分析鍋水品質(zhì),形成報(bào)告,并根據(jù)品質(zhì)變化進(jìn)行排污調(diào)整。如果維護(hù)人員通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,必須立即處理。

        除了鍋爐使用單位定期自行檢查以外,根據(jù)《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG G0001-2012)的要求,還必須定期向當(dāng)?shù)乇O(jiān)管部門申請(qǐng)檢驗(yàn),確保鍋爐能安全有效的運(yùn)行。

        3.2 WNS熱水鍋爐的停爐保養(yǎng)

        由于拉薩供熱期僅占全年一半時(shí)間,所以對(duì)供熱用的WNS熱水鍋爐的停爐保養(yǎng)尤為重要。

        鍋爐的維護(hù)分為濕式和干式。拉薩地區(qū)供熱用的WNS熱水鍋爐通常不超過(guò)2.1MW,不屬于大型鍋爐,其次,停爐時(shí)間至少半年之久,建議采用干法保養(yǎng)。在保養(yǎng)前,還必須注意排盡鍋水,并且清除水垢、煙灰等,關(guān)閉供回水及排污管道閥門。

        3.3鍋爐其他部件的維護(hù)

        在鍋爐采暖季節(jié)結(jié)束時(shí),除了必須徹底清潔鍋爐本體以外,還必須檢查燃燒器,調(diào)試和維修鍋爐的配電和自動(dòng)控制系統(tǒng)。

        WNS熱水鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中,還應(yīng)經(jīng)常檢查水系統(tǒng)的氣體含量,定期排放集氣罐內(nèi)的空氣,以防止 “氣塞”,保證良好的循環(huán)。還應(yīng)當(dāng)注意的是,供暖期結(jié)束,需要停爐時(shí),應(yīng)先關(guān)閉燃燒機(jī),停止燃料供應(yīng)。直至整個(gè)系統(tǒng)水溫降至約50℃時(shí)再停泵。

        四、結(jié)束語(yǔ)

        熱水鍋爐作為供暖系統(tǒng)的熱源,其是否安全可靠的運(yùn)行不僅直接關(guān)系到供暖效果,更關(guān)系到廣大用戶的人身財(cái)產(chǎn)安全。本文就拉薩常見(jiàn)的供熱鍋爐型號(hào),即WNS熱水鍋爐作為主要研究對(duì)象,針對(duì)其在高原運(yùn)行經(jīng)常出現(xiàn)的故障情況作了分析,并提出了一些相應(yīng)的控制措施,為相關(guān)人員提供參考。

        參考文獻(xiàn)

        [1]王志超.淺析供熱鍋爐機(jī)械故障分析與控制[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng),2015(05):204.

        [2]劉春乾.供熱鍋爐機(jī)械故障與控制措施分析[J].黑龍江科技信息,2013(33):21.

        (作者單位:西藏自治區(qū)特種設(shè)備檢測(cè)所)

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