电厂锅炉常见故障分析与应对措施

发表时间:2020/9/29   来源:《当代电力文化》2020年14期   作者:陈明
[导读] 电厂锅炉运行对于电厂生产而言意义重大,电力能源行业在有效提升电厂
        陈明
        辽宁大唐国际葫芦岛热电有限责任公司,辽宁葫芦岛 125000
        摘要:电厂锅炉运行对于电厂生产而言意义重大,电力能源行业在有效提升电厂经济效益水平的同时,频频发生的锅炉运行故障,不仅影响了电厂内部设备的正常运行,还增加了锅炉本身的安全问题风险等级,电厂设备系统故障分析对锅炉运行管理工作至关重要。因此,对电厂锅炉运行典型故障分析,做出研究与探讨具有重要的理论价值与现实意义。
        关键词:电厂锅炉;常见故障;处理分析
        为了满足我国城市运行与发展、工业生产的要求、居民生活对于电力资源的需求,电力能源行业整体增加了对于电厂运行规模、设备数量上的投资力度,在效提升电厂经济效益水平的同时,频频发生的锅炉运行故障,不仅影响了电厂内部设备的正常运行,还增加了锅炉本身的安全问题风险等级,在这种情况下,如何更好地掌控和保障锅炉设备安全、稳定运行,对于电厂未来发展是一项重要内容。本文将以电厂锅炉运行为主要内容,结合实际电厂中锅炉运行情况,分析运行中存在的各种锅炉运行故障问题,并利用现代检测技术和处理手段,应对这些故障问题提出相应的处理措施和优化建议,保障锅炉设备的正常运行同时,促进电厂经济效益水平提升。
一、锅炉结渣故障与分析
        电厂锅炉主要是通过设备获取燃烧煤炭得到的热能,再将其转化成蒸汽动能,最终转化成为电力能源,为了能够完全释放煤炭能源,有效提升电力能源的转化效率,煤粉灰必须控制在一定的温度范围内,高温粉煤灰会便形成结渣现象。
        1、锅炉结渣的因素
        煤灰的熔融特性:煤灰中灰熔点高的化学成分所占比例越高,煤灰的熔点温度越高,越不容易结焦。反之,熔点温度越低。灰熔点越低,越容易结焦。
        煤质中硫份越高,越容易结渣。硫在燃烧过程中化学活性高,很容易与其他金属氧化物形成低熔点硫化物,并且容易捕捉其他成分形成结焦。
        过量空气系数偏小,形成还原性气氛,将高熔点的氧化物还原成低熔点的氧化物,从而加剧结焦。
        燃料与空气混合不良,形成局部还原性气氛,从而加剧结渣。
        火焰偏斜。火焰的偏斜会使高温区域移动到边侧,高温灰粒粘附到水冷壁上形成结焦。
        受热面上的再燃烧。一次风量过大,二次风量过小,未燃尽的煤粉颗粒粘附到受热面上继续燃烧,容易形成结渣。
        炉膛热负荷过高,灰表面开始熔化,结渣可能性增强。
        吹灰、除焦不及时。受热面积灰后表面粗糙,吸附性增强,吹灰、除焦不及时会导致严重结焦。
        锅炉设计、检修缺陷导致空气动力场严重偏离设计值,加剧锅炉结渣。
        煤粉细度大,较粗的煤粉不易燃尽,一方面使火焰中心上移,使得上部燃烧器区域的温度进一步上升。另一方面受到炉内气流的影响,较粗的煤粉颗粒往往容易从气流中离析出来,偏斜冲刷炉墙,并粘附在温度较低的水冷壁上继续燃烧,从而导致结焦.
        一次风量偏大会使得一次风速升高,煤粉着火推迟,燃尽变差锅炉结焦。
        燃烧器损坏,燃烧器喷口处煤粉不均或火焰偏斜,引起结焦
        2、防止锅炉结渣的主要措施
        燃料品质是影响锅炉结渣的最主要因素,燃烧符合设计值的煤种是解决锅炉结渣的根本措施。为了防止锅炉结焦多买些灰熔点高的煤种,质检部将灰熔点作为化验指标并将化验结果上报。
        保持合适的空气量,正常运行保持氧量在3.0~3.5,防止氧量低在炉膛内部出现还原性气氛,锅炉结焦。
        保持合适的煤粉细度(13%±2)。煤粉过粗火焰延长,炉膛出口温度升高;同时,容易出现还原性气氛,降低灰熔点温度;煤粉过粗,会有更多煤粉粒子冲刷炉墙,增大结渣的可能性。
        运行中要加强监视,各值严格执行吹灰制度,及时定期进行水冷壁吹灰。
        采取升降负荷和投退制粉系统的方法进行锅炉除焦,避免锅炉长时间带高负荷使结焦发展成大焦;避免长时间带高负荷后,降负荷时集中掉焦。
        合理的进行风粉配比。二次风与炉膛差压不小于0.3Kpa。


        控制锅炉最大负荷和单台磨煤机的最大出力。
        锅炉运行中减少炉膛漏风。组织良好的空气动力场,保持燃烧中心温度适中,防止火焰中心偏斜和贴墙。保持合适的一次风速,防止一次风速太低在燃烧器区域结焦。
        控制合适的煤粉浓度,煤粉浓度过高,容易在燃烧器附近形成局部高温,引起结渣。
        运行中加强对干渣系统进行检查,发现液压关断门处有焦及时处理。
        运行中加强对火焰电视及火检的监视,发现掉焦及时投油稳燃。
        利用停机机会及时对燃烧器进行检查,发现有磨损严重、或烧坏的及时更换燃烧器。
        利用停机机会对一、二次风门进行标定,有条件的进行空气动力场试验。
二、锅炉受热面泄露故障与分析
        电厂锅炉受热面主要包括水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空气预热器等。受热面是电厂锅炉运行过程中最容易出现问题的位置,若是说受热面结渣属于外界环境因素,那么受热面泄露就属于设备本身问题,要么是锅炉运行温度掌控不当,加上受热面材质问题,受热面发生内部膨胀进而出现空洞和裂缝,要么是受热面安装过程中,施工人员没有注意安装细节,存在强制对接和咬边等情况,影响受热面的正常运行,再要么是与受热面连接管子出现的运行堵塞和管道异常膨胀的原因,造成受热面平面受热不均匀,局部过热进行出现裂缝,进而造成锅炉设备无法正常、稳定运行,设备工作效率明显下降。设备故障频发。
        造成受热面故障问题的原因众多,除了有针对性预防以外,最重要的是严控受热面设备的操作,制定完善的设备操作管理制度内容,强化对于设备运行的管控力度,严格要求施工人员在遵守操作流程制度的基础上,依照启停曲线来控制机组的启停,避免不当操作造成受热面损坏和破裂,并同时严控各项基础运行参数的准确性,包括:汽压、风量以及煤量等等,特别是对于煤量燃烧量的精确计算以及后期煤粉灰的吹灰措施落实,以保障受热面的正常稳定运行;另外,结合现代监控机械设备,实时跟进受热面连接管道的运行情况,一旦出现异常问题,立即进行检查和维修,短时间内控制问题,避免所造成的影响范围得扩大化,引发更大的安全事故和经济损失。
三、安全阀故障分析与处理
        安全阀是特种设备上重要的安全附件,其安装也有相应的要求。安全阀是阀门家族比较特殊的一个分支,它的特殊性是因安全阀为不同于其它阀门仅仅起到开关的作用,更重要的是起到保护设备的安全。当系统压力超过规定值时,安全阀汀开,将系统中的一部分气体排入大气,使系统压力不超过允许值,从而保证系统不因压力过高而发生事故,安全阀的作用就是过压保护。
        安全阀在系统中起安全保护作用。当系统压力超过规定值时,安全阀打开,将系统中的一部分气体/流体排入大气/管道外,使系统压力不超过允许值,从而保证系统不因压力过高而发生事故。
        安全阀主要故障就是漏气。主要原因是阀芯与阀座接触面不严密或阀芯与阀座接触面有脏物、安全阀阀杆偏斜。
        安全阀故障其二是安全阀到规定压力时不开启。主要原因是阀芯与阀座粘住,可做手动排气试验排除;弹簧式安全阀的弹簧调整压力过大;杠杆式安全阀的重锤向后移动。
        故障三是安全阀不规定压力时开启。主要原因是弹簧式安全阀的弹簧调整压力不够、弹簧失效或弹力不足;杠杆式安全阀重锤向前移动。
        安全阀是保障电厂锅炉安全稳定运行的重要设备组成,因此,设备管理团队要明确保障安全阀安全使用的重要性,首先,要求工作人员定期对安全阀进行清理与检测,及时对老化设备进行更换和替换,不要等到安全阀零件破损才想起来,且若是发现存在因为污渍和杂质造成的泄露问题,停止锅炉的继续使用,立即进行设备维修和跑秤试验,确保安全阀的正常使用;其次,优化机械的内部结构设计,有针对性对造成机械设备异常振动的原因,通过减少弯曲管道的长度的方式,增加直线管道数量与长度,且同时严控安全阀生产质量与结构组成,从而有效避免异常振动问题对安全阀芯片造成二次损坏,有效降低安全故障出现频率的同时,有效保障工作人员的人身安全。
四、锅炉的其它故障与分析
   锅炉结焦、安全阀故障与受热面漏泄运行故障是锅炉运行中比较重要的故障,其实锅炉其它故障还有很多,比如辅机跳闸、管道堵灰、热工逻辑异常等。面对锅炉的日常运行,运行及检修人员必须细致认真的组织分析,积极主动的采取措施开展修复工作,才能更好的保障锅炉的正常运行。
五、总结
        综上所述,锅炉设备作为电厂运行设备中的重要组成设备,积极应对锅炉结焦、安全阀故障与受热面漏泄等运行故障,制定好完善的技术措施,并不断强化各项制度与措施的真正落实对电厂锅炉运行具有非常重要的作用。
参考文献
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[2]郭茂丰.火电厂锅炉运行控制与故障预防[J].民营科技,2015(10):34.
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