燃機(jī)電站余熱鍋爐受熱面泄漏原因及預(yù)防措施

1、燃機(jī)電站余熱鍋爐受熱面泄漏原因及預(yù)防措施摘要：隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展,火電廠大容量、高參數(shù)發(fā)電機(jī)組日益增多，對(duì)四 管防爆工作提出了更多更高的要求。天然氣發(fā)電技術(shù)作為清潔能源得到廣泛推廣, 所配套余熱鍋爐是聯(lián)合循環(huán)電站中回收燃?xì)廨啓C(jī)排汽余熱產(chǎn)生蒸汽,推動(dòng)蒸汽循環(huán) 的發(fā)電換熱設(shè)備。一般認(rèn)為，余熱鍋爐只是一個(gè)管式熱交換器，不存在飛灰磨損、 輻射對(duì)流過(guò)熱、高溫腐蝕等問(wèn)題,但經(jīng)過(guò)近多年的運(yùn)行、檢修，余熱鍋爐受熱面承 壓部件逐步顯現(xiàn)出一些設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行方面的缺陷,受熱面裂化受損出現(xiàn)泄漏。關(guān)鍵詞：燃機(jī)電站；余熱鍋爐；受熱面；泄漏原因；預(yù)防措施鍋爐受熱面作為火力發(fā)電廠鍋爐中一個(gè)基本部位經(jīng)常處于復(fù)雜、惡劣的環(huán)

2、境 之中。鍋爐受熱面管包括省煤器管、水冷壁管、過(guò)熱器管和再熱器管。多年來(lái)， 受熱面管的損壞泄漏一直是影響火力發(fā)電廠安全運(yùn)行的一大因素。受熱面管的泄 漏是造成電廠非正常停機(jī)（非停）的最普通、最常見(jiàn)的形式，一般占機(jī)組非停事故 的50%以上,最高可達(dá)80%。受熱面管的失效嚴(yán)重影響了機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性， 因而備受電廠重視。1鍋爐故障1.1鍋筒水位高現(xiàn)象：鍋筒水位計(jì)高于正常水位?？刂剖腋魉槐硗瑫r(shí)向正值增大，高水位 報(bào)警。給水流量不正常大于蒸汽流量。蒸汽含鹽量增加。蒸汽帶水時(shí)，依蒸汽流 程，各過(guò)熱器壁溫、減溫器前后汽溫、主蒸汽溫度先后快速急驟下降。嚴(yán)重滿水 時(shí)，蒸汽管道內(nèi)發(fā)生水沖擊。原因分析:給水自動(dòng)

3、失靈，或被控設(shè)備（給水泵、調(diào)門等）故障失控，使給水 流量大于蒸汽流量，高水位報(bào)警信號(hào)失靈，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)不及時(shí)。手操時(shí)運(yùn)行失 誤，調(diào)整不及時(shí)或誤操作。水位計(jì)、蒸汽流量表、給水流量表指示不正常，造成 運(yùn)行人員誤判斷而誤操作。負(fù)荷突增或安全門動(dòng)作，造成瞬間高水位，自動(dòng)（手 動(dòng)）調(diào)節(jié)跟不上。給水控制方式切換過(guò)程中，控制不當(dāng)，給水量大于蒸發(fā)量，水 位上升。1. 2鍋筒水位低現(xiàn)象：鍋筒水位計(jì)低于正常水位?？刂剖腋魉槐硗瑫r(shí)向負(fù)值增大，低水位 報(bào)警。給水流量不正常小于蒸汽流量。原因：給水自動(dòng)失靈或被控設(shè)備（給水泵、 調(diào)整門）故障失控，使給水流量小于蒸汽流量，低水位報(bào)警信號(hào)失靈，運(yùn)行人員 發(fā)現(xiàn)不及時(shí)。手操時(shí)運(yùn)

4、行失誤，調(diào)整不及時(shí)或誤操作。水位計(jì)、蒸汽流量表，給 水流量表指示不正確，造成運(yùn)行人員誤判斷而誤操作。定排門漏泄或排污量過(guò)大 未與主控聯(lián)系。集箱放水門誤開。負(fù)荷突降或主汽壓力突升，造成瞬間低水位， 自動(dòng)（手動(dòng)）調(diào)節(jié)跟不上。1.3鍋爐水冷壁泄漏的原因電廠鍋爐水冷壁是極其重要的部件，一旦發(fā)生泄漏，不但維修成本極高還會(huì) 對(duì)電網(wǎng)形成破壞，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，其泄漏的原因主要有以下幾點(diǎn)。一是設(shè) 計(jì)不科學(xué)。設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)管道的承壓力沒(méi)有足夠的認(rèn)識(shí)，水冷壁金屬焊接部位抵抗外 界壓力的性能差導(dǎo)致泄漏發(fā)生。二是受熱不均勻。在加熱過(guò)程中，水冷壁由于自 身不合格或內(nèi)部水垢附著薄厚情況不同，使得管壁局部受熱過(guò)高，產(chǎn)生高溫導(dǎo)致

5、 泄漏。三是水循環(huán)不暢。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是天氣情況和電廠負(fù)載能力情 況，例如：在北方寒冷的冬季，水被凍成了冰當(dāng)然導(dǎo)致水流不暢。四是檢修操作 不當(dāng)。如鍋爐檢修啟停頻率過(guò)高，水冷壁焊接縫應(yīng)力疲勞成為泄漏誘因；又如在 鍋爐清洗中，酸洗溫度過(guò)高導(dǎo)致泄漏。五是設(shè)計(jì)安裝過(guò)程存在不合理處，造成管 道受熱膨脹不暢導(dǎo)致管道拉裂泄漏。2鍋爐泄漏的預(yù)防措施2.1鍋爐水冷壁泄露的預(yù)防措施2.1.1保護(hù)好受熱面。要注意保持鍋爐受熱面狀態(tài)，使其在鍋爐表面清潔的基 礎(chǔ)上形成良好的保護(hù)膜，注意防止受熱面在安裝使用的時(shí)候受到的腐蝕以及金屬 氧化物在其表面的沉積，在表面不干凈的情況下，要進(jìn)行化學(xué)清洗。2.1.2加強(qiáng)水循環(huán)處

6、理。針對(duì)水循環(huán)不暢引發(fā)的泄露問(wèn)題，降低其發(fā)生次數(shù)， 電廠有設(shè)專人負(fù)責(zé)檢查，而在酸洗除垢時(shí)要嚴(yán)格控溫在規(guī)定范圍內(nèi)，溫度過(guò)高會(huì) 使水循環(huán)中的保護(hù)膜破除，以致泄漏發(fā)生。出于水完善考慮，可以用除鹽水代替 補(bǔ)給水，選擇氧化性水工況可以減少機(jī)組內(nèi)的結(jié)垢等不良情況，另外加強(qiáng)蒸汽監(jiān) 測(cè)，嚴(yán)管各指標(biāo)，避免無(wú)機(jī)酸等物質(zhì)的污染。2.1.3控制啟動(dòng)、停止次數(shù)和頻度。選擇壽命長(zhǎng)的設(shè)備，設(shè)定適當(dāng)?shù)臋z修周期， 減少啟停次數(shù)，有利于水冷壁焊接部位所受摩擦力的減少。另外，提高維修質(zhì)量 也可以降低維修次數(shù)，國(guó)際常使用充氮法做好啟停保護(hù)，減少停爐過(guò)長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)的 危險(xiǎn)因素。2.1.4合理的設(shè)計(jì)安裝，使管道受熱膨脹暢順，密切監(jiān)視鍋爐的膨

7、脹指示，防 止發(fā)生膨脹受限的現(xiàn)象。2.2鍋爐過(guò)熱器、再熱器泄漏的預(yù)防2.2.1超溫爆管預(yù)防。以前我們分析過(guò)引起過(guò)熱的因素，主要有管道的耐熱性、 煙氣側(cè)溫度高、管道內(nèi)工作物流速低等，主要的預(yù)防措施是爐壓不應(yīng)過(guò)高，以免 漏風(fēng)；管內(nèi)蒸汽溫度應(yīng)調(diào)整。此外，鍋爐不能長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行，管道的使用也 應(yīng)符合質(zhì)量要求。如水冷壁安裝操作平臺(tái)托架安裝用插槽的切割，水冷壁管間距 較小，容易損傷管壁。螺旋水冷壁組合安裝過(guò)程中，由于設(shè)備單件較小、數(shù)量較 大，焊縫較大，焊接過(guò)程中容易造成焊接變形。所以在焊接中應(yīng)采用分段跳焊的 方式進(jìn)行，以減少焊接應(yīng)力集中。2.2.2防止高溫腐蝕。腐蝕程度與腐蝕物質(zhì)的溫度和用量密切相關(guān)。溫

8、度過(guò)高 會(huì)加劇腐蝕程度，腐蝕劑用量越大，腐蝕程度越大。一般情況下，在允許使用燃 料的情況下，選擇升華成分較少的煤來(lái)減少過(guò)熱器管的腐蝕。將過(guò)熱管的溫度降 低到500C以下，使升華灰完全凝固，達(dá)到防腐的目的是不可行的。因此，僅控 制管壁溫度是一種有效的方法。這種方法雖然不能完全防止高溫腐蝕，但可以降 低腐蝕程度，延長(zhǎng)管子的使用壽命。2.2.3維護(hù)安裝中的預(yù)防措施。為了保證過(guò)熱器的制造、安裝、維護(hù)和焊接質(zhì) 量，應(yīng)密切監(jiān)視過(guò)熱器的運(yùn)行情況。如有異常，應(yīng)及時(shí)調(diào)整處理，確保過(guò)熱器正 常運(yùn)行。2.3防止鍋爐省煤器泄漏2.3.1防止低溫腐蝕。余熱鍋爐的排煙溫度較低，特別對(duì)于燃用重油的機(jī)組， 由于重油硫含量較高

9、，煙氣露點(diǎn)溫度也相應(yīng)提高，布置在低溫段的受熱面造成低 溫腐蝕。省煤器管屏出現(xiàn)泄漏，尤其是煙道下部管子彎頭處，已多次出現(xiàn)泄漏。 可采用在低壓省煤器設(shè)置再循環(huán)泵，它用來(lái)保證低壓省煤器管束的煙氣溫度高于 酸露點(diǎn)，以避免煙氣結(jié)露腐蝕管束損害鍋爐。2.3.2防止省煤器直接磨損。為防止省煤器直接磨損，可采取以下措施：在單 根管道上安裝鋼筋或木瓦，在彎管上安裝木瓦，在整組管道上安裝窗簾等。防止 爆炸和泄漏的兩個(gè)措施是降低煙氣速度和省煤器的直接耐磨性。主要從設(shè)計(jì)、結(jié) 構(gòu)、工藝等方面進(jìn)行論述。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，省煤器的磨損也受到運(yùn)行工況 的影響。防止省煤器磨損的操作措施主要包括以下幾點(diǎn)。對(duì)省煤器管子磨損嚴(yán)重處

10、可焊上鋼條來(lái)進(jìn)行防磨，在實(shí)際運(yùn)行中起到了良好的 效果。同時(shí)這種防磨方法用鋼材少，對(duì)傳熱影響也小并能有效防磨;對(duì)磨損嚴(yán)重的 省煤器管段或彎頭處可采用加裝防磨罩來(lái)減輕磨損。防磨罩的作用之一為可避免 被保護(hù)的省煤器管段與煙氣中的灰粒直接接觸,作用之二可減少省煤器管彎頭與護(hù) 墻之間間隙中的煙速以減輕該處的管段磨損;局部采用厚壁管或管子外表面層涂以 防磨涂料。結(jié)論余熱鍋爐是電廠的重要主機(jī)設(shè)備，受熱面的失效泄漏是導(dǎo)致余熱鍋爐可用率損 失的主要原因，也是目前余熱鍋爐設(shè)計(jì)、運(yùn)行維護(hù)及技術(shù)監(jiān)督最重要的技術(shù)管理環(huán) 節(jié)。本文總結(jié)了某電站幾項(xiàng)典型電站余熱鍋爐的受熱面泄漏,并對(duì)其進(jìn)行分析和處 理，提出針對(duì)性的預(yù)防措施，以確保設(shè)備的健康。鍋爐磨損及受熱面過(guò)熱、磨損、 泄漏問(wèn)題,目前仍然是火力發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程中的一大技術(shù)難題。今后如何防止鍋爐 磨損及承壓部件的泄漏,對(duì)檢修管理人員和運(yùn)行技術(shù)人員提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和更嚴(yán) 格的要求。這需要我們不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合哈爾濱鍋爐廠有限公司鍋爐設(shè)計(jì)的實(shí) 際情況和崇信發(fā)電公司的燃料特性，在摸索、改造中不斷提高?？傊鹆Πl(fā)電廠 抓好鍋爐防磨防爆工作，可以大大減少鍋爐四管的爆漏，使鍋爐長(zhǎng)周期安全經(jīng)濟(jì)運(yùn) 行。參考文獻(xiàn)：王紹正.試論鍋爐受熱面管失效分