鍋爐防磨防爆中存在的問題及應對措施

 安全是電力行業(yè)生產(chǎn)的基本要求，而鍋爐作為發(fā)電廠的重要設備之一，其“四管”爆漏問題是影響發(fā)電機組穩(wěn)定運行的主要隱患之一。以下內(nèi)容針對鍋爐防磨防爆中存在的問題進行了闡述，并分析了對應的解決措施。 

   鍋爐日常運行中常見問題 
　　1、應力集中 
　　應力集中產(chǎn)生的主要原因是由于鍋爐機組啟動過程中，升溫與升壓速率不易控制等原因造成的。在鍋爐下部的前后下聯(lián)箱彎頭處以及鍋爐左右側(cè)墻之間的結(jié)合處，在鍋爐啟動過程中會發(fā)生膨脹不暢現(xiàn)象造成應力集中，崩裂管子。另外，火力發(fā)電廠如果使用劣質(zhì)煤種，鍋爐會由于煤質(zhì)的原因結(jié)焦嚴重，結(jié)焦到一定程度形成的大焦會下落到水箱內(nèi)，濺起的溫度相對較低的水灑到底部的水冷壁管壁上，也會造成該區(qū)域的管壁熱應力集中。還有一種情況，當機組的負荷變化較大時，底部的水冷壁會產(chǎn)生熱應力，當機組啟停爐時，爐膛內(nèi)如果升降溫速度過快，也會使水冷壁產(chǎn)生熱應力。當這三種熱應力綜合作用時，該區(qū)域的應力值會達到巔峰，長期作用下就很有可能引發(fā)泄漏。 
　　應對措施：每次對鍋爐進行檢修時，對鍋爐下部的前后下聯(lián)箱彎頭以及左右側(cè)墻之間結(jié)合處進行仔細的排查，排查工作主要包括：檢查水冷壁四周由于膨脹不暢，容易崩裂的部位。另外還要做好日常膨脹系數(shù)記錄工作，仔細檢查并記錄每次鍋爐啟停中的水冷壁的膨脹系數(shù)，判斷是否正常。 
　　2、煙溫偏差 
　　煙溫偏差引起的鍋爐爆漏一般發(fā)生在四角切圓的燃燒鍋爐，我國火電廠鍋爐大多數(shù)采用四角切圓布置的直流燃燒方式。此類鍋爐的爐膛內(nèi)由于燃燒形成的旋轉(zhuǎn)上升煙氣流到達爐膛出口后，煙氣流從旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，當煙氣到達折焰角時，仍然存在相當大的殘余旋轉(zhuǎn)氣流，使得氣流在水平方向上的速度分量沿寬度方向分布不一致。這與引風機的抽力作用疊加，從而產(chǎn)生煙速偏差，煙速偏差是造成鍋爐水平煙道受熱面左右側(cè)熱偏差過大甚至超溫爆管的主要原因。切向燃燒的鍋爐由于爐膛出口氣流存在殘余旋轉(zhuǎn)，水平煙道相應存在煙氣偏差，對逆時針旋轉(zhuǎn)的鍋爐，爐右側(cè)的煙氣流速要高于爐左側(cè)，尤其在水平煙道的底部，偏差會更加明顯。使處于煙道中的對流受熱面中的工質(zhì)溫升具有右高左低的特性，部分鍋爐由于各段受熱面汽水升溫偏差相疊加，造成末節(jié)過熱器或末級再熱器出口側(cè)氣溫偏差過大。當煙氣進入水平煙道后，煙氣流將沿著原來的旋轉(zhuǎn)圓周切線方向進入水平煙道，因此而產(chǎn)生煙氣流的運動會偏向于煙道一側(cè)，使得水平煙道的左右側(cè)煙溫產(chǎn)生偏差，這類現(xiàn)象對于再熱器管尤為明顯。這是因為過熱蒸汽與再熱蒸汽對溫差的熱敏感性有所不同，對于過熱蒸汽，平均每吸收1千卡熱量，溫度大概要升高0.78℃，而對于再熱蒸汽，平均每吸收1千卡熱量，溫度大概要升高1.78℃。通過比較二者可以發(fā)現(xiàn)，同樣吸收了1千卡的熱量，再熱蒸汽要比過熱蒸汽溫度多提高了2.3倍。因此，當吸熱量發(fā)生變化時，再熱蒸汽溫度的變化幅度以及對熱偏差的敏感性都要遠比過熱蒸汽強得多，考慮到再熱蒸汽的對流放熱系數(shù)又要比過熱蒸汽來的低，所以說對于再熱器受熱面，再熱蒸汽更容易提升金屬壁溫度，這會增加鍋爐發(fā)生爆管問題的頻率。 
　　爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余是造成熱偏差的重要因素，隨著爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余的增加，爐膛出口煙溫偏差增大，因此燃燒器的結(jié)構(gòu)及布置方式，假想切圓直徑的大小等均對熱偏差造成影響。隨著機組容量增大，爐膛斷面和煙道寬度相應增大，爐膛出口殘余旋轉(zhuǎn)氣流也將增加，熱偏差的問題更加突出，對受熱面的安全運行帶來很大威脅。 
　　應對措施：鍋爐操作人員要精心組織燃燒，防止熱負荷過度集中、燃燒中心偏離、煙溫偏差等問題出現(xiàn)，合理利用消旋風，削弱爐膛出口的煙氣旋轉(zhuǎn)強度；采取有效防磨措施；也可以從通氣管道的材質(zhì)方面考慮，提高管子的抗高溫性能。 
　　3、吹灰器吹損
　　通過對歷次鍋爐爆漏事故的實際觀察發(fā)現(xiàn)，吹灰器對受熱面的吹損也是事故發(fā)生的主因之一。吹灰器運行過程中，會發(fā)生內(nèi)漏、葉片不旋轉(zhuǎn)、吹灰時帶水、蒸汽壓力過高、噴嘴進入爐膛的距離不足、吹灰器槍桿與受熱面的不垂直等六種不良現(xiàn)象。 
　　應對措施：操作人員每次對鍋爐進行檢修后，應對吹灰器進行投運前的預調(diào)試，主要有如下幾個方面：調(diào)整噴嘴進入爐膛的距離；吹灰器的槍桿與受熱面保持垂直；調(diào)整好噴嘴的噴射角度與旋轉(zhuǎn)角度等；在設備運行過程中，應加強對吹灰器的實時檢查和維護，當遇到吹灰器在爐內(nèi)或煙道內(nèi)被卡住時，應及時退出并切斷汽源。另外，還需加強吹灰器的疏水調(diào)閥檢修維護，確保其吹灰時能夠正常的進行疏水，調(diào)整吹灰器的各項壓力值至規(guī)定范圍。 
　　4、機械磨損 
　　機械磨損是設備投入使用后必須嚴格關注和把控的問題。對于電力企業(yè)的鍋爐設備，由于通氣管卡和支吊架的松動，導致鍋爐定位塊的脫落，使得鍋爐在運行過程中會和管子相互摩擦刮蹭，時間久了以后管子上面就會出現(xiàn)硬性磨損，此類情況一旦發(fā)生，便會成為管子尤其是再熱器管子發(fā)生爆漏的一個隱患。 
　　應對措施：縮短鍋爐檢修周期，重點加強鍋爐停備易損位置的排查，檢修時對管理支吊架及管卡等部位的檢查。 
　　5、飛灰沖刷 
　　飛灰沖刷情況主要出現(xiàn)在對流受熱面，大量的高溫煙氣攜帶的灰粉顆粒在煙道的尾部中造成嚴重的沖刷痕跡，容易受損的部位主要有低溫過熱器和省煤器。 
　　應對措施：在對鍋爐防磨防爆檢查中，重點加強低溫過熱器和省煤器的檢查，在煙氣走廊的部位，可以加裝防磨罩或者采用其他防磨措施。 
　　6、焊接質(zhì)量不高 
　　鍋爐安裝過程的施工質(zhì)量問題也是鍋爐出現(xiàn)爆漏現(xiàn)象的一個主因。由于電力企業(yè)的鍋爐設備處于高溫高壓環(huán)境，所以在鍋爐安裝過程，對鍋爐的焊接標準要求很高，如果施工焊接質(zhì)量達不到要求，工程質(zhì)檢的不到位的話，以后在該部位就會存在爆管的隱患。 
　　應對措施：加強施工質(zhì)量檢測，注重對焊工的業(yè)務培訓，提升焊接的質(zhì)量標準，嚴格按照焊接工藝要求進行施工，焊后接口的控傷處理要仔細，確保不留下事故隱患。