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        電廠鍋爐“四管”爆破的主要原因分析及處理

        2020-09-16 13:32:19楊冠華
        科學與財富 2020年18期
        關鍵詞:爆破措施

        摘 要:水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器通常合稱為鍋爐“四管”。鍋爐“四管”對機組的安全穩(wěn)定運行起著至關重要作用。鍋爐一旦發(fā)生爆管現(xiàn)象必須停爐進行維修處理,以致降低爆管給電廠帶來的不必要的麻煩和損失。本文就“四管”爆破的主要原因做了簡單的分析,并給出了相應的防止措施。

        關鍵詞:鍋爐四管;爆破;原因;措施

        1 緒論

        隨著我國能源技術(shù)高質(zhì)量快速發(fā)展,我國的火力發(fā)電廠在處理鍋爐“四管”爆破的問題上取得了很大的突破。但仍然還有很大的不足之處,為了進一步提高電廠鍋爐“四管”的使用壽命,同時也能夠節(jié)約火電廠運行成本,我們必須對引起鍋爐“四管”爆破的各種原因進行分析,并對產(chǎn)生的原因給予相應的應對措施。盡管鍋爐設備在設計,安裝和運行方面已大大改善,但鍋爐“四管”爆破還是會經(jīng)常發(fā)生的。我們要了解四管爆破的原因并及時掌握防止四管爆破的處理方法,這樣才能使電廠安全經(jīng)濟運行。

        2 鍋爐“四管”爆漏的原因分析

        2.1磨損是“四管”爆破的首要因素

        在鍋爐運行過程中,磨損是“四管”爆破的主要原因之一。主要發(fā)生在省煤器、低溫過熱器、低溫再熱器和燃燒器附近的水冷壁管。由于省煤器的結(jié)構(gòu)排管密集,煙氣在其內(nèi)有較高的流速,致使爐煙中的灰粒和爐內(nèi)燃燒不充分的煤粉加速跑向尾部,加劇了對省煤器的磨損程度,所以在省煤器、過熱器、再熱器三個受熱面中省煤器的磨損程度最為嚴重。與省煤器相比,過熱器和再熱器的損失較小,一般發(fā)生在局部位置。

        飛灰摩擦損失是影響鍋爐正常運行的主要原因,煙氣速度越大,加劇了對管道的沖擊碰撞程度,同時使管壁變薄加快了磨損進程。由于鍋爐的設計、安裝、檢修等不夠,都有可能導致飛灰摩擦損失。在過熱器的安裝和維修中,再熱器受熱面管子固定不牢或變形,造成機械磨損和泄漏。

        2.2腐蝕是“四管”爆破的重要影響因素

        由于高溫高壓的原因,水冷壁管外壁容易發(fā)生高溫腐蝕,并且爐內(nèi)的燃用煤含有的硫化物成分較高,膛內(nèi)燃燒區(qū)水冷壁貼壁處與氧氣接觸面積變小。燃燒時產(chǎn)生CO、SO2與高溫高壓區(qū)域受熱面管子相接觸易發(fā)生化學反應,使水冷壁管變薄,導致爆管泄露。在還原氣體濃度高的地方,腐蝕程度更嚴重。

        鍋爐給水雜質(zhì)造成受熱面積灰,容易引起水冷壁管內(nèi)壁腐蝕。因為管內(nèi)水中存在沉積物同時由于其他元素的存在,使管中水的PH值發(fā)生改變形成酸堿性環(huán)境,對水冷壁造成一定的腐蝕,最終導致水冷壁管爆破。

        2.3 過熱對鍋爐“四管”爆破的影響

        過熱器和再熱器發(fā)生過熱,是因為它們是受熱表面工作液溫度和傳熱效果差。當出現(xiàn)過熱現(xiàn)象后,過熱器和再熱器管壁溫度超過它們的允許使用溫度范圍內(nèi),此時管組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,大大降低了承壓部件所能夠承受的最大應力值,同時在管子的內(nèi)力作用下管子會產(chǎn)生一定程度的形變,加快了“四管”爆破的進程。

        短期過熱和長期過熱是過熱的兩種情況。與兩者相比,在很多情況下會發(fā)生長期過熱,并且由于長時間處于高溫環(huán)境中而導致管道破裂,從而導致管道破裂。長期過熱主要發(fā)生在高溫過熱器管出口部分外圈的著火側(cè)。由于長期過熱的存在,使管壁變薄變脆。短期過熱是指管壁溫度低于所要求的最低溫度的材料,管材強度惡化容易出現(xiàn)爆管現(xiàn)象。而過熱器受熱面管子常發(fā)生短時過熱。

        2.4 管材質(zhì)量和焊接質(zhì)量對鍋爐“四管”爆破影響因素

        隨著溫度和壓力的升高,過熱器容易產(chǎn)生爆管現(xiàn)象。管材質(zhì)量是鍋爐正常運行的前提?!八墓堋币坏┏霈F(xiàn)質(zhì)量問題,就特別容易發(fā)生爆管事故。在鍋爐的運行過程中如果選用不符合質(zhì)量要求的管材,會降低管材的性能,處于高溫工作狀態(tài),從而導致爆管泄露。

        另外,焊接質(zhì)量對于鍋爐“四管”也很重要。鍋爐管道的許多接口是通過焊接設計來完成的,在焊接的工作中,如果焊接處沒有把握好,極易存在裂紋、夾渣、未焊接上等問題,從而加大受熱面的爆管泄漏的可能性。焊縫焊接質(zhì)量較差,高溫導致在焊縫處會存在一些漏點,進而引起爆破。

        3防止鍋爐“四管”爆破的措施

        3.1 “四管”防磨、防腐措施

        (1)在省煤器、低溫過熱器、低溫再熱器的尾部受熱面涂抹耐磨抗腐蝕涂料或使用防磨裝置;

        (2)為了防止水冷壁的高溫段,特別是焊縫的位置,應采用新的防腐材料;

        (3)繼續(xù)加強防磨防爆研究,不斷對鍋爐受熱面設備進行全面檢查;

        (4)消除“煙氣走廊”是降低低溫再熱器管和覆蓋壁管磨損的最有效途徑;

        (5)合理調(diào)節(jié)燃燒,使燃燒條件和火焰中心位置達到最佳,降低高溫腐蝕,減少煙氣偏差和流量偏差;

        (6)加強吹灰器管理,防止吹灰器泄漏進而破壞受熱面管子。

        3.2 加強運行管理

        (1)鍋爐在工作時,應規(guī)范操作,以確保鍋爐的四個管子處于良好的工作狀態(tài);

        (2)加強鍋爐運行的監(jiān)督管理,防止管壁超溫引起爆管泄露;

        (3)嚴格控制管道水蒸氣質(zhì)量,確保鍋爐蒸汽水質(zhì)量良好;

        (4)加強選煤監(jiān)督管理,選用優(yōu)質(zhì)煤,能夠有效降低硫分、揮發(fā)分以及灰分。

        3.3防止“四管”過熱的處理措施

        (1)改善爐內(nèi)燃燒狀況,減小燃燒中心高度;

        (2)定期進行化學洗滌,去除雜質(zhì)物;

        (3)對受熱面的結(jié)構(gòu)進行改造,使介質(zhì)流量能夠合理分配;

        (4)除去管子表面附著物。

        3.4管材質(zhì)量和焊接質(zhì)量方面

        (1)對焊材庫進行加強監(jiān)督管理,對焊材質(zhì)量要求嚴加把控;

        (2)每次在換管前應進行合格檢驗;

        (3)對焊接材料應加強管理,防止焊接材料受潮和失效,影響焊接質(zhì)量;

        (4)每次焊后對管道進行熱處理和無損檢測。

        4 結(jié)論

        通過上述分析可知,“四管”對鍋爐正常運行中扮演著非常重要的角色。本文就鍋爐“四管”爆破的主要原因及處理措施做了簡單分析。在鍋爐運行過程中可能會出現(xiàn)由磨損、腐蝕、過熱、管材質(zhì)量和焊接質(zhì)量等問題引起的四管爆破給電廠帶來較大的經(jīng)濟損失。因此,防止“四管”爆破的措施顯得尤為重要。防止“四管”爆破方法很多,在各自優(yōu)勢的前提下,制定一套完整應對事故發(fā)生的可行性方案,以最大的程度消除鍋爐“四管”等設備的安全隱患,確保機組安全運行。

        參考文獻:

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        作者簡介:

        楊冠華,男,1994年出生,漢族,山西省大同市,本科在校生,中國礦業(yè)大學銀川學院信息工程學院,研究方向:能源與動力工程(火電廠)

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