电厂锅炉受热面爆管原因及防范措施探讨

发表时间:2020/11/19   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:杨娣
[导读] 摘要:火力发电是我国应用范围最广、应用程度最高的发电方式,锅炉是火力发电的核心设备,锅炉设备的安全和整个火电厂的安全发现有着直接的关系。
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        摘要:火力发电是我国应用范围最广、应用程度最高的发电方式,锅炉是火力发电的核心设备,锅炉设备的安全和整个火电厂的安全发现有着直接的关系。在火电厂发电中,锅炉爆管是一种较为常见的锅炉质量安全事故,严重的情况可能会造成锅炉内压力不均、荷载过大,从而引发锅炉爆炸事故,给发电厂造成巨大的人员安全损失与财产安全损失。因此,提高锅炉受热面爆管的安全防护是保障锅炉安全运行的重要手段。鉴于此,文章分析了电厂锅炉受热面爆管的原因,然后提出了具体的防范措施,以供参考。
        关键词:电厂锅炉;受热面爆管;原因分析;防治措施
        1锅炉受热面爆管概述
        锅炉受热面爆管指的是锅炉运行的过程中突发的管道暴烈,一般伴随着较为明显爆破声和喷射而出的水及水蒸气。此时,锅炉的气压表、水流量表、蒸汽流量表等均出现异常,锅炉炉膛内的燃烧方式也由负压燃烧变为正压燃烧,炉烟和蒸汽也从炉墙的门孔及漏风处大量喷出。由于管道劈裂,锅炉管道系统内的气压出现异常,由于气压过低因此锅炉内的水位难以维持正常,锅炉内部炉膛的温度开始逐渐降低,排烟温度随着降低,严重时可引起炉膛灭火,造成锅炉燃烧效率降低,灰渣斗内灰量增多且伴随有湿灰。锅炉受热面爆管出现问题时能直接引起锅炉系统运行异常,造成锅炉引风机负荷增加,电流变大,锅炉系统安全性受到影响。
        2锅炉受热面爆管的原因分析
        2.1受热面材质不达标
        作为转换热能的关键设备,锅炉受热面的金属面一侧,要长期进行高负荷的运行,而受热面的另一侧则需要通过接触油或者水来对热量进行传递。受热面承受着各种负荷,不仅要求其能够正常运行在高温高压下,并且还要防止油、水中的介质带来的损坏。因此一定要合理选择受热面的材质,在受热面的设计过程中,首先要对锅炉的运行参数进行充分的了解,同时还要详细考虑受热面承受的各种负荷,确保选择的受热面材质能够达到耐高温、耐高压、耐腐蚀等性能的要求。如果受热面材质耐高温性能不达标,那么在实际运行中,会因为温度过高导致管子变形,并在高压的影响下引起爆管,不仅如此,其他性能不达标也会导致爆管的产生。
        2.2磨损、结焦、老化、过热引起爆管
        当管壁金属受到灰粒的高速冲击时,会导致炉管磨损,尤其在省煤器的烟气出入口处、水冷壁管以及出列的管子处等。锅炉受热面管的磨损主要为飞灰磨损,这和受热面的安装质量、煤灰特性布置方式以及煤灰特性有着很大的关系。结焦导致爆管通常在炉膛底部水冷壁中较为常见,主要是因为燃煤选用不合理、运行调节不当等导致的;在各个受热面的管排,容易发生由于设备老化导致的爆管情况,这是因为设备老化后,运行参数无法保持稳定和长时间运行造成的;而在过热器管排中,由于气流不均衡、烟温调节不当以及保护措施失效等会发生过热,从而引起爆管。
        2.3焊接质量不达标
        锅炉在实际运行中受热面管会承受高温和高压,如果受热面管焊接质量不达标,会对其运行的可靠性和稳定造成直接的影响。焊接工艺不满足设计标准,导致夹渣、未焊透、未熔合以及咬边等一系列情况的发生,当受热面管正式运行时,很容易发生安全事故。因此,一定要对焊接质量进行严格控制。
        3火电厂锅炉受热面爆管的防范措施
        3.1优化锅炉受热面材质的选择
        受热面的材质是影响锅炉稳定性的重要因素。因此,相关工作人员在对受热面材质进行选择时,需根据实际需求,对锅炉运行过程中的各项参数进行充分了解,然后根据各参数的极限值来科学选择受热面的材质。

受热面材质的性能除了要满足塑性、高压、高温、高强度以及高硬度需求以外,还要求其耐腐蚀性、耐蠕变性、抗冲击力、冲击韧性以及疲劳极限等性能也要符合有关标准,或者也可以通过其他方法来满足受热面材质的设计需求,使受热面爆管的几率大大降低,为火电厂的正常运行提供重要保障。
        3.2对锅炉受热面的结焦、磨损、超温及老化现象进行防范
        想要对锅炉受热面的磨损现象进行防范,就先要对磨损的原因进行详细了解,然后根据不同的原因采取不同的措施来进行应对。比如优化炉型的结构设计,对受热面的布置方式进行科学部署,将爆管的可能性降到最低。同时还可以根据锅炉运行状况对烟气流速进行严格控制,同时在成分和粒径上对脱硫剂、燃料以及残渣等物料进行合理应用,使锅炉受热面的磨损量得到有效降低;而锅炉受热面超温现象,可通过降低受热面的温度来实现,比如控制烟温、水垢、锅炉给水量等,避免超温的现象发生;对于锅炉受热面结焦现象,可通过合理选择煤种来对燃烧进行控制和优化,以此使结焦现象进一步减少;对于设备的老化现象,就需要专业人员定期地对锅炉受热面中的所有设备进行检查与清理,一旦发现设备存在老化现象时,就需要进行及时更换,防止因维护不当而出现锅炉受热面爆管事故。
        3.3提升锅炉受热面的反腐措性能
        想要避免锅炉受热面腐蚀现象的出现,可根据腐蚀的实际情况来进行加强。若属于水侧氧腐蚀,可控制给水中的二氧化碳和氧气含量,并制定限制标准,对锅炉给水的水质进行加强;若属于碱性腐蚀,可控制给水中碱性物质含量,并定期清理管内壁中的沉淀物来加强防范;若属于高温腐蚀,可优化燃料设计,同时降低硫、碱、钒、氯等物质在燃料中的含量,然后对燃烧的温度加强控制,使锅炉受热面爆管的可能性降到最低。
        3.4强化爆管防治技术的研究和应用
        3.4.1短时超温爆管的防治措施
        优化调整锅炉受热面的结构,确保介质能够均匀流畅的分布运行;改善锅炉燃烧状况,通过对煤粉质量、送风参数控制等措施,优化锅炉动力厂工况,防止出现火焰偏移或者贴墙现象;加强对管内异物的清理,定期检查受热面下弯头处是否有异物或者氧化皮等沉积物堆积,如有发现及时清理;及时检查锅炉供水情况,保证受热面有稳定的冷却水供应;在锅炉运行过程中,加强对受热面管壁温度以及炉内燃烧工况的检查,发现问题及时调整,避免受热面因为短时超温造成的爆管事故。
        3.4.2长时超温爆管的预防措施
        为减少锅炉受热面因长时超温爆管而导致的失效,可根据锅炉燃烧环境选用组织稳定性更好的材料作为受热面的材料,提高受热面耐高温性能;加强对燃煤的管理,严格按照设计标准选用煤种;做好对减温水温度和质量的控制,避免因为水温过高以及管壁结垢而导致超温;控制锅炉燃烧工况,调整燃烧参数,确保炉内烟风动力场的稳定性,避免因为火焰偏移以及出口烟温过高而造成管壁超温;加强对受热面的温度监测,在适宜的位置设置温度检测点,确保监测数据的准确性;在检修过程中对受热面材料进行取样检测,发现材料老化失效及时更换。
        结束语
        综上所述,火电厂在运行的过程中,一旦锅炉受热面出现爆管,就会导致火电厂停炉。因爆管不仅会使锅炉自身的安全性和性能受到影响,同时还会使火电厂受到严重的经济损伤。因此。想要降低锅炉受热面爆管的几率,就需要对爆管的原因进行分析,然后对可能会导致爆管的原因进行有效预防,同时加强对锅炉日常运行的管理,使火电厂锅炉运行的安全性和可靠性得到提升。
        参考文献:
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        [2]何成文,何龙,孙小军,等.浅谈降低锅炉受热面磨损与延长锅炉运行周期方法与实践[J].盐科学与化工,2019,48(12):46-48.
        [3]徐勃,赵海,高强.火力发电厂锅炉受热面管泄漏原因分析[J].发电技术,2018,39(06):537-541.
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