(河北蔚州能源综合开发有限公司 河北张家口 075700)
摘要:电厂锅炉的运行情况直接决定着火电厂机组安全环保稳定供电情况,所以如果发电厂的锅炉出现故障,不仅会给电厂造成巨大的维修成本投入,还会影响电力系统的安全稳定,对各行各业的发展造成严重的制约,从而带来严重的经济损失。
关键词:电厂锅炉;水冷壁泄漏;原因及对策
在现代化高参数锅炉运行中,化学监督的作用十分重要。如果锅炉在内部水质不符合规范时运行,出现炉内设备结垢和腐蚀的速度是很快的,将严重威胁企业安全生产。
1造成水冷壁鼓包现象的原理分析
1.1水垢的形成
针对水冷壁受热面处发生鼓包的位置,首先了解此处炉水的理化过程。蒸发在炉水的受热面中进行,受热面的水膜首先受热蒸发,产生气泡,气泡内含有盐类杂质。当汽泡破裂蒸汽离开受热面时,盐类杂质就残留在管壁上,形成一层很薄的沉淀层。伴随着受热面水不断蒸发,气泡不断形成和破裂,气泡内的盐类杂质不断地累计在管壁上,部分的盐类可再溶解,剩余的难容类盐类就集聚在管壁上。管壁上附着物的生成会造成受热时金属表面受热不均,产生电位,吸附水中带电胶体,在静电作用下慢慢吸附聚积。由此出现沉淀物的地方会比其他地方更快速的集聚和析出杂质,结垢厚度不断增加。
1.2加药量不当引起水冷壁腐蚀爆管
工艺指标要求高压炉炉水磷酸根指标在2~6mg/L,只要化验在指标范围内,就代表炉水成绩合格。这种观点是不对的,因为化验值只代表取样时对应的时间点指标,而锅炉的负荷是随时变化的,由于锅炉负荷的变化也会影响到炉水磷酸根的含量,因此当前化水炉水加药存在监控隐患,没有做到实时监控化验炉水指标,归根到底目前的加药量也是不恰当的。
磷酸盐“隐藏”现象,即当锅炉负荷增高时,炉水中磷酸钠盐的浓度明显降低,而当锅炉负荷减少或停炉时,磷酸钠盐浓度又重新升高的现象。隐藏现象的实质是易溶磷酸钠盐从炉水中析出并沉积到水冷壁管上,结果使炉水中磷酸钠盐总浓度降低,在锅炉低负荷运行或停炉时这些析出的盐类又重新溶解下来.使它们在炉水中浓度又重新升高。
由此可见当加入的磷酸三钠原本是用来防止生成水垢的,可是按照目前加药量偏高的模式分析,由于锅炉负荷的不断波动,会经常伴随出现磷酸三钠析出在水冷壁管的现象。析出的磷酸三钠水解产生游离的氢氧根,加剧结垢和腐蚀。
2水冷壁泄漏原因
2.1由高温腐蚀引起的锅炉水冷壁泄漏
高温腐蚀又分为烟气侧和水汽侧,高温腐蚀是指炉内水冷壁管在高温烟气的环境里,具有高的管壁温度时所发生的锈蚀现象,是一个复杂的物理化学过程,其通常发生在锅炉水冷壁、过热器及再热器区域,尤其以水冷壁区域最为常见。水冷壁区域的高温腐蚀通常集中在燃烧器附近,而发生高温腐蚀最重要的内因条件是燃料中的含硫量较高,在煤粉锅炉中,烟气侧高温腐蚀分为以下几种类型:硫酸盐型、氯化物型和硫化物型以及由还原性气体引起的高温腐蚀。水汽侧高温腐蚀分为以下几种类型:酸腐蚀、碱腐蚀、氢腐蚀。硫酸盐型主要发生在高温受热面;氯化物型腐蚀主要发生在小型锅炉的过热器上和大型锅炉燃烧器区域的水冷壁管;硫化物型腐蚀多发生在炉膛水冷壁。
2.2由超温引起的锅炉水冷壁泄漏
(1)机组运行中,尽可能通过燃烧调整,结合平稳使用减温水和吹灰,减少烟温、汽温两侧偏差和受热面壁温偏差,保证各段受热面吸热正常,防止超温和温度突变。
(2)锅炉运行中严格控制减温水量,保持各级减温水合理开度,控制好减温器后汽温,防止汽温变化速率超出要求,防止局部受热面超温。减温水调门防止大幅波动,防止减温水量大起大落造成减温器管道疲劳损坏,水冷壁超温爆管。
(3)锅炉水压试验、安全门整定时,要严格掌握升压、降压速度,防止升压速度过快或压力、汽温失控造成超压超温现象。
(4)调节再热汽温的烟气调整挡板应定期检查,定期活动,防止积灰卡涩。
2.3由磨损引起的锅炉水冷壁泄漏
水冷壁管磨损原因与下列因素有关:(1)炉膛火焰温度。(2)燃煤的含硫量。(3)烟气与灰分颗粒的冲蚀。(4)燃煤的含硫量。(5)烟气与灰分颗粒的冲蚀。(9)燃烧器安装角度不恰当。(7)吹灰器安装不当等引起的磨损。
3应对策略分析
3.1对电厂锅炉设计进行科学合理的优化与完善
①要结合实际需求对电厂锅炉设计方案进行系统与合理的规划和分析,并结合模块化的分析方法,针对系统中的各个部位进行合理的设计,在设计工作结束后要及时进行系统仿真操作试验,保障设计方案的科学性与可行性。
②重视其他先进设计经验的分析与借鉴,对电厂锅炉实际使用期间极易发生泄漏的位置与引发原因进行全面的分析与研究,并制定有效的解决方案,保障电厂锅炉的正常运转。
3.2对启停频率进行合理的管控,增强停用保护的有效性
①确保选用设备的安全使用期限,对实际检修周期进行合理的设定,避免高频率的锅炉启停操作,由此降低因启停操作给锅炉焊接部位带来的实际应力。
②开展电厂锅炉维修工作时,要对维修方案的科学性与可行性进行全面的分析与探讨,保障维修操作的实际质量,避免因维修操作不合格而进行多次维修的现象发生。
③重视电厂锅炉预防性维护工作的有效落实。结合可能引发锅炉泄漏现象的相关原因与图纸设计方案,对锅炉泄漏现象制定有效的预防措施,由此给电厂锅炉的正常运转提供有力的保障。此外,确保停用保护措施的合理性,避免因停用保护措施缺乏合理性而加速锅炉泄漏现象的发生。
3.3对锅炉内部水循环的顺畅性进行科学有效的保障
(1)安排专业的技术人员对锅炉内部水循环系统的实际运行状态进行定期检测,从而充分确保锅炉内部水循环系统的流畅性。在开展定期检修工作时,要重点对内部水循环的受阻部分进行有效的改善与处理,同时加强对锅炉内部结垢现象的清理工作,增强锅炉内部水循环系统的整体流畅效果。
(2)对泄漏点进行详细的统计与合理的分析。对泄漏点进行详细的统计与合理的分析能有效的降低锅炉水冷壁泄漏现象的发生概率。大部分的电厂针对锅炉泄漏现象的处理方案都是哪里有问题就维修哪里,这样的处理方案虽然能解决锅炉泄漏现象,但是仅仅是短暂性的。要保障实际维修效率与质量,对锅炉泄漏点进行详细的统计和合理的分析是关键。在开展锅炉检修工作中,要对各处泄漏点的实际泄漏原因进行针对性的分析与记录,结合统计学方法对故障点的运行状态,故障原因以及实际检修记录等方面的内容进行全面系统的整理,从而形成完整的数据信息库,给电厂锅炉的运行,维护以及保养方面提供相应的参考与指导。
(3)加强人员技能及人员责任心,使工程保质保量完成
必须严格按照规程进行施工,控制管理过程、安装、检修时避免异物遗留。锅炉四管有成千上万个焊口,受热面管道在制造、运输、安装、打压、检修时难免失误,在承压部件内部留有异物。若异物将管道流通面积发生堵塞,管道内部无法进行循环,管道在高温烟气下短期过热爆管;若异物未将管道流通截面堵塞,汽水无法进行正常的循环,管道冷却不好,管道长时间过热,造成爆管。
总之,电厂锅炉水冷壁泄漏现象对电厂的正常运转有着十分重要的影响,同时还直接决定着电厂的综合效益。为此,电厂的工作人员要对锅炉水冷壁泄漏的具体原因进行科学系统的分析,结合现代化技术制定科学可行的处理方案,才能保障电厂锅炉运转的安全性与稳定性,由此推动电厂相关发展目标的顺利实现,给机组安全稳定运行提供有力的基础保障。
参考文献:
[1]电厂锅炉泄漏原因及措施分析[J].李琦.硅谷.2015(04)
[2]论电厂锅炉泄漏的主要原因及应对措施[J].韩振兴.科技与企业.2012(22)
[3]电厂锅炉冷水壁渗漏故障的检修与排除.孙立伟.电力设备技术资讯.2014