大型电厂锅炉事故的分析及防护

袁照莉

摘要：大型电站锅炉安全运行，直接关系到整个机组的安全性和经济性。本文针对锅炉最重要的四管爆破进行分析，从故障现象着手，找到解决措施并作出对应的预防措施，对锅炉的改进有着重要意义。

关键词：锅炉；故障；解决措施。

中图分类号：U262文献标识码： A

0引言：

火力发电厂中通过对锅炉燃烧量的调节，使汽轮机蒸汽量实现调峰。图1中给出锅炉工作的示意图。从图中可知，在引风机的拔风作用下，沿着锅炉本体到U形烟道依次流过炉膛，过热器，省煤器和空气预热器，将热量逐步传递给水，蒸汽和空气。降温后，烟气流入除尘器进行净化，净化除尘后的烟气被引风机抽出，排入大气。锅炉在整个过程中起到重要作用，因此，锅炉的安全运行将会影响到整个机组的可靠性和经济性。

图1 锅炉工作过程示意图

1.1锅炉在发电机组中的作用：

电厂发电机组由锅炉、汽轮机、发电机组成。其生产过程是：燃运系统将煤块输送到锅炉的制粉系统，制粉系统将煤块磨制成煤粉，然后送到锅炉的炉膛燃烧（化学能转为热能），加热炉膛四周管内的水而变成蒸汽，蒸汽就送到汽轮机冲动转子而转动（热能转为动能，动能又转为机械能），就这样汽轮机带动着发电机发电（机械能转为电能）。

锅炉的作用：用燃料燃烧放出的热能将水加热成具有一定压力和温度的蒸汽，然后蒸汽沿管道进入汽轮机做功，带动发电机一起高速旋转，从而发电。锅炉是重要的能量交换设备之一。

1.2锅炉的原理

锅炉是利用燃料或其他能源的热能,把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅炉包括“锅”和“炉”两大部分，“锅”指锅炉的汽水系统，用于盛放工质，并接受燃料燃烧放出的热量，是工质由水逐渐被加热至合乎要求的过热蒸汽。主要由汽包（锅桶）、下降管、联箱、水冷壁、省煤器、过滤器、再热器和链接管道等组成。主要由受热面组成。“炉”即燃烧系统，其任务是使燃料在其内部快速、稳定、完全的燃烧，放出热量，产生高温火焰和烟气。燃烧系统主要由炉膛、燃烧器、空气预热器和烟道等组成。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。

电厂锅炉作为火力发电厂的三大主要设备之一,其安全状况在很大程度上决定了整个机组运行的安全性。

1.3锅炉机组事故分析：

锅炉故障情况根据严重程度与分布频率，给出以下几种情况：

（1）锅炉承重结构的变形、失稳使悬吊式锅炉发生坍塌；

（2）炉外管道爆漏、受热面腐蚀、转动机械飞车、制粉系统爆咋、锅炉尾部烧损；

（3）锅炉四管因蠕变、磨损、腐蚀、疲劳损坏及焊口泄露，在其停用期间过长，直接导致锅炉故障；

（4）锅炉辅机故障。

1.4锅炉故障分析：

（1）水冷壁管排泄漏故障：水冷壁是锅炉的主要蒸发受热面，其故障现象有受热面积灰、受热面腐蚀、水冷壁受热面管子发生泄露、受热面结焦、炉膛漏风等。

（2）省煤器管排泄露常见故障如下：管排积灰；管子内壁结垢，外壁腐蚀；管排变形；管子发生蠕涨现象。

2 故障分析及预防措施：

2.1水冷壁及省煤器的主要作用

水冷壁主要作用：强化传热，节省金属消耗量；形成炉墙，起保护炉墙的作用；能有效地防止炉壁结渣。

省煤器主要作用：降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料；由于给水先在省煤器内加热，代替部分价格较高的蒸发受热面；减少了给水与汽包璧之间的温差，是汽包热应力降低。

2.2 水冷壁故障分析及预防处理

水冷壁发生故障的原因可有以下因素造成：

1）烟速过低，吹灰器吹灰效果不好造成受热面积灰；

2）积灰导致吹灰蒸汽温度低，尾部烟道漏风，形成腐蚀；

3）焊口质量不佳，内外管壁腐蚀，管子磨损，管子焊口有附加应力等。

针对上述故障原因，提出以下几点结果措施：

1）提高烟灰气流流速，检修吹灰器使其正常工作，防止受热面管子的泄露；

2）清除积灰加强清洁，消除吹灰蒸汽温度，消除尾部烟道的不严密造成漏风。

2.3省煤器故障分析及预防处理：

对省煤器发生上述故障现象的原因的分析如下所示：

1）烟速过低，吹灰器吹灰效果不佳；

2）吹灰蒸汽温度低，尾部烟道漏风，给水品质不合格造成内壁结垢，外壁腐蚀；

3）焊口质量不佳，内外管壁腐蚀，管子磨损，管材有缺陷，造成泄漏；

4）运行中严重超温使管子过热，汽水品质有问题使管子内壁大量结垢，管排有异物造成管子蠕肿。

对上述常见故障的处理方法如下：

1）提高烟速，检修吹灰器，保证其正常工作；

2）经常清除积灰，加强吹灰，提高吹灰蒸汽温度，消除尾部烟道人孔门不严的漏风；

3）采取有效措施防止内外壁磨损，消除管子的附加应力，换新管时应进行光谱分析，保证管子的正确使用。

1结论

针对上述分析可知，引起锅炉事故的主要几个原因包括：烟速过低，吹灰器速度过低以及焊口质量等引起。文中分别对这几种故障一一对应解决，为日后锅炉的可靠安全运行提供了指导。

参考文献

1丁立新主编.电厂锅炉原理（第二版）.北京：中国电力出版社，2008

2 岑克发.大型电站锅炉安全及优化运行技术.北京：中国电力出版社，2003

3重庆电力技工学校主编.锅炉设备及运行. 北京：中国电力出版社，1982