火电厂锅炉“四管”防磨防爆浅析

发表时间:2020/6/29   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:罗志涛
[导读] 摘要:本文系统分析了锅炉四管泄漏问题的规律和生产过程中的防治重点,认为防止锅炉出现四管泄露是一项系统性、综合性的工程,应该从锅炉的设备设计、基建施工、运行调试、检修维护、技术设备改造、配煤燃烧、生产管理等众多方面入手,持续优化,加强监督与管理制度,不断地进行综合性的检查和管理。
        (内蒙古大板发电有限责任公司  内蒙古赤峰  024000)
        摘要:本文系统分析了锅炉四管泄漏问题的规律和生产过程中的防治重点,认为防止锅炉出现四管泄露是一项系统性、综合性的工程,应该从锅炉的设备设计、基建施工、运行调试、检修维护、技术设备改造、配煤燃烧、生产管理等众多方面入手,持续优化,加强监督与管理制度,不断地进行综合性的检查和管理。
        关键词:火电厂;锅炉四管;防磨防爆
        一、四管简介
        水冷壁管常常发生的缺陷是管子变形、管子附件烧坏或脱落、管子烧粗和磨损等。水冷壁管子弯曲变形的主要原因是正常的膨胀受到阻碍,于是促使管子弯曲变形;管子拉钩、挂钩烧坏而使管子向炉膛内突出去而成为变形;运行中严重缺水使管子过热或管内结垢传热恶化使管子超温引起永久性变形等。非悬吊结构的锅炉水冷壁管一般都装有上部挂钩和下部挂钩。检修中常见得缺陷是拉、挂钩的耳环或铁板烧坏和焊口拉开,使其失去作用,造成管子位移。由于局部管壁金属温度过高以致水冷壁管烧粗和鼓包。一般多出现在热强度较高且内壁有污垢的管子的向火面上。在背火面一般不鼓包,但烧粗是可能的,一些内壁很清洁的管子当其水循环有故障时,因局部过热而形成烧粗甚至爆管,也是常见的。由于灰粒、煤粉气流漏风或吹灰器工作不正常时发生的冲刷及直流燃烧器切圆偏斜均会导致水冷壁的磨损。水冷壁管子的磨损常发生在燃烧器口、三次风口、观察孔、炉膛出口处的对流管,有时焦块的坠落也会击伤冷灰斗斜坡上的管子。因此对这些地方周围的管子,要采取适当的防磨措施。
        大容量机组的过热器和再热器受热面在锅炉总受热面中占了很大的比例,必须布置在高温区域,其工作条件也是锅炉受热面中最恶劣的,受热面管壁温度接近于钢材的允许极限温度。过热器长期在高温烟气中工作,管内蒸汽温度也较高,因此常常出现管子被烧粗的缺陷。此外,吊卡烧坏脱落、管子磨损、焊口泄露等缺陷也常发生,它们都会影响锅炉的安全经济运行。因此过热器常见的损坏形式多为超温过热、蠕胀爆管及磨损。管子蠕胀现象一般容易出现在高温烟气区的排管上,特别是进烟气的头几排上,并以管内蒸汽冷却不足者为最甚。并列工作的过热器管子,因管内蒸汽流动阻力不同,或因管子外部结渣和内部结垢的程度不同,都可能引起管壁温度的显著差别。当个别管壁温度超过该管金属材料所允许的限值,就要产生过热器烧粗,严重时就会发生突然爆破,迫使锅炉停止运行。另外锅炉燃料燃烧时产生的烟气中带有大量灰粒,灰粒随烟气流过受热面管子时会对过热器造成磨损,尤其是屛式过热器下端和折焰角紧贴的部分,水平烟道的过热器两侧及底部,烟道转弯处的下部,水平烟道流通面积缩小后的第一排垂直管段,管子处于梳形卡接触的部分磨损特别严重。
        省煤器的磨损有两种,一是均匀磨损对设备的危害较轻;二是局部磨损,危害较重,严重时只需几个月,甚至几周就会导致省煤器泄露。影响省煤器磨损的因素很多,省煤器是很密集的管排,烟气在其中有较高的流速。如果炉烟内含有较多的灰粒,或在启动锅炉过程中由于燃烧不完全而使大量煤粉随炉烟跑向尾部,都会加剧对省煤器的磨损速度。但是造成省煤器的局部磨损完全是由于烟气流速和灰粒浓度分布不均与,而这又与锅炉的结构和运行工况有直接关系。
        二、防磨防爆治理
        (一)理论教学。邀请拥有丰富理论基础和实践经验的科研机构及大专院校的专家进行专业理论的讲解,邀请拥有丰富防磨防爆工作经验的发电企业技术骨干人员介绍防磨防爆经验。培训内容涵盖防磨防爆知识普及、承压部件结构和检修专业技能、金属材料、化学监督、运行调整等。
        (二)建立健全防磨防爆管理制度。制度健全是必须,落实责任是根本。

防磨防爆工作涉及专业较多,编制一套完善的工作制度和措施标准来规范防磨防爆工作非常重要,使工作人员有章可依。
        (三)科学编制防磨防爆计划,是确保防磨防爆有效开展的前提。做任何工作都要有计划,以明确目的、避免盲目和遗漏,使工作有条不紊低进行。防磨防爆工作也需编制防磨防爆计划,传统的防磨防爆计划大而全,面面俱到,但在实施中可执行性差,尤其是小修、临修工期时间紧、范围广、工作量大,检查计划缺乏指导意义。改变传统防磨防爆检查计划编制模式,将承压部件(炉外管道、疏放水管道、压力及温度管座等部位)根据规程要求、设备特性、检查部位的难易程度等因素合理制定检查周期(如高温过热器一个大修周期检查一遍),称之为“大计划”。
        (四)合理设计防磨防爆工作方式,是避免防磨防爆检查出现遗漏的措施。首先分区域负责,将检查区域分为若干区域并明确责任人,并和奖惩细则挂钩。 然后交叉互查,根据区域分成A、B两小组,在完成自查的基础上交叉互查。实现互相监督、互相补查,确保防磨防爆检查按照机组检修防磨防爆计划要求100%全覆盖,有效规避检查人员依靠经验和惯性思维方式存在的弊端。其次查治分离,检查小组负责检查和验收,治理小组负责防磨防爆缺陷检查整改。
        (五)做好防磨防爆台账,使防磨防爆工作有据可查。很多有价值的技术资料往往分散在不同的部门、各级技术管理人员手中,未统一管理。若需查找资料则要联系很多的人员,影响工作效率,若出现机构改革或人事变动,还有可能造成资料的流失。所以设备台账管理至关重要。建立起一套完整的防磨防爆管理台账,详细记录着每台设备的检查、改造、测量、检修及异常等信息,使防磨防爆的基础工作得到了规范化管理。受热面台账的建立有助于防磨防爆人员充分掌握“四管”泄漏的规律、重点防治的部位和设备运行小时数,通过完善技术资料、数据,提出“四管”有效的防治措施。
        (六)严格检修质量管控,创新检修工艺。检修质量的重要性无需多言,在历次受热面和承压部件的检修工作中严格检修工艺管理,严格执行三级验收制度,针对可能出现的如错用管材和焊材、焊口错口及折口、焊缝未熔合及咬边等问题,加强质量管控,做到应修必修、修必修好、不留后患。首先严把材料质量关。对于新进的管材进行100%材质光谱鉴定及硬度、外观、尺寸等检测,确保管材符合标准。同时,对焊接焊材进行检验,确保焊条符合标准要求。其次严把焊接质量关。对新管规格材质复核、坡口打磨、防异物检查、对口及焊接等各项工作,均由现场施工人员和质检人员共同签字见证,以“人人肩上有压力,出了问题可追溯”的责任体系保证各项工作的质量。
        (七)加强吹灰器管理,增设吹灰枪管温度测点。吹灰系统是锅炉机组运行安全性和经济性的重要保证,但吹灰器也是一个双刃剑,蒸汽吹灰不当也是导致受热面泄漏的重要因素。所以,吹灰系统管理在防磨防爆工作非常重要。需从运行操作及检修维护方面工作进行规范。吹灰时巡检人员就地检查吹灰器运行状况,当遇到吹灰器在炉内卡住或吹灰器进汽门漏汽时,及时退出并切断汽源。延长疏水时间,确保疏水效果,吹灰蒸汽带水是造成吹损受热面的重要因素,所以适当延长疏水时间非常必要。吹灰通道内受热面做好防磨措施,头三排管道和弯头加装防磨护瓦或喷涂防磨金属涂层、加均流导流板等措施。吹灰器孔周围采用套管、防磨瓦、浇筑耐磨材料等措施。加装吹灰器枪管温度测点,在每个吹灰器鹅颈阀和提升阀出口处增设温度测点,用以监控吹灰器内漏缺陷,从源头上根除由吹灰器内漏造成承压部件泄漏。调整吹灰器起吹点,吹灰器起吹距离不足或偏斜时就会造成受热面吹损,通过实践检验,将吹灰器起吹距离适当增加,既不影响吹灰效果,也避免了吹损受热面。
        通过有效的组织管理、健全的规章制度、强化技术监督管理、落实人员分工及责任、严格三级验收程序等措施,统筹协调运行、检修、监督检查等各环节的管控,实现防磨防爆工作良好态势。
        参考文献
        〔1〕于宝洲.依托防磨防爆培训基地建设创新锅炉防磨防爆管理工作.2018.
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