试论锅炉受热面管失效分析与思考
[摘 要]结合实例,分析和探讨了多年的锅炉受热面管失效泄漏问题,在危害锅炉受热面失效的因素分析的基础上,提出了锅炉受热 治理方案
[关键词]锅炉受热面管 失效分析
中图分类号:TK223.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)07-0082-01
引言
对于运行过程中的受热锅炉面来说,一侧为高温高压的水蒸汽,而另外一侧则是经过燃料燃烧的高温烟气,一般来说,都具有比较恶劣的材料使用环境,这样就会导致因为实效材料而出现事故的问题。这种情况则会在较差的煤质、多变的锅炉燃煤情况下而更加明显,造成一系列影响锅炉性能的问题,主要包括锅炉受热面的腐蚀、结渣、磨损、超温等问题,这样就不可避免造成受热面使用寿命受到影响,容易出现四管爆破泄露的问题。另外,由于目前的锅炉的发展正在朝着高参数、大容量趋势发展,能够更加突出水冷壁高温腐蚀、炉内结渣等问题,所以,为了更为有效保证发电厂的安全且经济性运行,很有必要对于锅炉受热面的失效问题进行分析和探讨,以便提出相关的有效的防治措施。
这里在实际的基础上,针对某公司的锅炉为例进行分析,通过统计该公司的多年的锅炉受热面管失效泄漏问题,采用多种研究方法,探究了失效部件的特征、形式以及过程,能够对于部件的破坏方式进行探讨,对于锅炉受热面的实效问题进行深入分析,以便力争能够搞清楚机理,对于今后的运行过程中可能出现的问题进行预防,提出相关有效应对策略,保证失效的不利因素能有效消除,使得锅炉受热面运行可靠水平进一步提高,从而更为有效对于机组的安全运行进行保障,能够更好促进电网的安全运行。另外,还能更好对于失效问题进行分析,能够进一步搞清楚责任主体,能够有效提高企业的技术管理水平。
1 研究内容
锅炉受热面管主要有水冷壁管、省煤器管、过热器管、再热器管,俗称“锅炉四管”。受热面在锅炉中所处的位置不同,其工作环境有较大的差异,受热面失效的情况也各不相同;此外,锅炉燃烧的煤质不同、运行工况不同,受热面失效的情况也各不相同。本文仅就常见失效类型进行综合分析,揭示出热管失效的本质机理,掌握热管失效的规律,提出根治和预防的方法和措施,建立热管失效的优化管理系统,指导涉及锅炉受热面管失效的每一环节的技术行为,将热管失效降到最低程度,直至彻底根治。锅炉受热面管常见失效方式:长时超温爆管、短时超温爆管、机械磨损、腐蚀性热疲劳裂纹、材质不良和焊接质量不佳引发的爆管。
2 危害锅炉受热面失效的因素分析与探讨
第一,炉内受热面的传热能力会受到结垢、结渣的影响,而使之进一步降低。受热面的导热系数一般都比较小,这样随着上面不断沉积的污染物而造成很大的热阻,一般来说,对于水冷壁的传热能力来说,在经过几个小时的黏着污染物之后,会使之降低30%~50%左右,造成上移炉内火焰中心的问题,以及提高了相应的炉膛温度。
第二,受热面的使用寿命受到多个方面的影响,主要包括过热、疲劳、腐蚀、磨损、蠕胀等方面,上述问题容易造成“四管”爆破泄漏问题,使得不得不进行相关的停炉抢修,造成整个锅炉使用寿命降低。
第三,由于升高的炉膛出口温度的影响,造成对流和屏式过热器容易出现飞灰粘结问题,造成出现过热器的腐蚀和粘结。
第四,省煤器和空气预热器的传热恶化、堵塞问题则是由于积灰原因形成的,使得不断升高排烟温度,造成锅炉运行的经济性有所降低。
第五,另外,对于高温过热器、水冷壁来说,在上面的灰渣和管壁可能在高温烟气的作用下而发生一定的化学反应,造成相关的高温腐蚀问题。经过研究分析,高温情况下发生的水冷壁腐蚀的速度能够达到(1~2.4)mm/(104)h,对于应用高硫煤的状态下,则更为容易造成火焰的直接冲刷腐蚀区的问题,一般能够造成腐蚀速度都在5mm/(104)h之上。
第六,锅炉在比较大的烟气侧总阻力下难以进行有效的满负荷运行,这样就不得不使得投煤量增加爱,造成炉膛出口烟气具有更好的温度,使得受热面上集中了更多的灰渣,这样就造成了锅炉的恶性循环,容易出现相关的事故,比如空气预热器大量漏风,以及过热器的管束堵灰、爆裂等,造成容易出现堵死出渣系统的问题,另外,过热蒸汽温度偏高也是由于升高的烟气温度所致,这样就造成管子的长期超温状态。
3 锅炉受热面综合治理方案
3.1 锅炉“四管”检查的方法分析与思考
在防止锅炉泄露最为有效的方法就是进行锅炉的“四管”检查,根据以前的方法,往往都是多人进行短期内的突击检查。所以,这中间就存在工作检查人员的责任不明确的问题,检查人员的责任并没有进行明确,在进行检查“四管”过程中,应有的作用并没有起到。现在进行的锅炉“四管”检查过程中,则是要求进行专人进行具有明确范围和责任的检查过程,并且要求进行有效的签字确认,对于存在因为检查不全、责任心不强而出现的相关问题,应该要求检查人员承担责任。通过改进的检查方法,能够有效保证检查人员的责任心,对于进行锅炉“四管”检查,应该注重以下几个部分:
一是,在省煤器管方面,仔细检查防磨装置是否出现脱落及变形的情况;省煤器管在穿墙以及弯头位置是否存在腐蚀和磨损的问题;省煤器吊挂管相关涉及到磨损问题以及磨损程度,对省煤器管的具体排列问题进行检查,对于省煤器管的厚度检测分析。
二是,在水冷壁管方面,主要对于水冷壁管在燃烧区域内出现的胀粗鼓胀、磨损腐蚀等进行分析,对于打焦孔管子的损坏程度、腐蚀状况进行探讨,关注相关的流渣口管子过热以及腐蚀问题,并能及时对于水冷壁管进行抽样测量。
三是,在再热器方面,应该对于省煤器吊挂管和再热器管的接触位置的磨损问题进行探讨,再保证吹灰器处冲刷高再管子的情况进行检查,并进行抽样检查再热器厚度。
四是,在过热器方面,对于过热器的低过、低再弯头进行检查,然后在对于前包墙管、中隔墙管、以及后包墙管与其相互接触所存在的磨损情况进行分析;处理过热器的局部烟气走廊是否存在于管排靠墙位置;对于全大屏过热器管夹管和管子之间的磨损进行检查;抽样检测过热器管的厚度。
3.2 防止锅炉”四管”失效泄漏采取的措施探讨
第一,锅炉的承压部件的检测则可以利用停炉机会进行,应该及时处理发现缺陷的管子,应该有效并及时地邀请锅炉检测站对于其内部结构进行检验,能够保证存在的问题得到及时处理,有效保证设备的健康。
第二,对于磨损问题比较严重的设备来说,应该充分利用大项工程、工程改造、设备大修等环节进行更换处理。
第三,通过新技术和新工艺来进行防腐处理,保证新设备的使用寿命,比如,可以通过把防磨护板在省煤器穿墙处、靠墙位置进行添设,同时,要求增加防磨盖板,这样能够保证防磨效果。
第四,燃烧的调整应该在运行过程中加强,对于燃烧的工况进行优化,确定合适的火焰中心,这样能够有效降低烟气的流量偏差和温度的偏差,减轻高温腐蚀现象。
第五,进行合理的空气动力学实验,能够对于喷燃器的安装参数进行优化,有效避免风气流冲刷水冷壁管的问题。
第六,保证进行有效的化学监督,根据相关的大修要求,把割管内部的结垢和腐蚀问题进行分析,按照一定要求进行更换。
4 结语
通过结合实例,对于锅炉受热面管失效泄漏进行分析和思考,在了解锅炉受热面管失效的型式的基础上,保证制定有效的防治措施,提高锅炉受热面管子的可靠性,进而有效保障机组的安全稳定运行,保障安全平稳地运行电网。
参考文献:
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[2] 兰泽全,曹欣玉,刘建忠,等.灰污热流探针模拟锅炉受热面灰沉积的研究[J].燃料化学学报,2008,36(1).
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