锅炉汽包与过热器压差大的原因分析及处理

邓永康，李文学

(湖南涟源钢铁有限公司能源中心,湖南娄底417009)

锅炉汽包与过热器压差大的原因分析及处理

邓永康，李文学

(湖南涟源钢铁有限公司能源中心,湖南娄底417009)

涟钢一台150 t/h煤气锅炉因喷水减温器内弹簧片损坏，堵住两个蒸汽出口导致汽包与过热器压差增大,对此进行了原因分析,提出了处理措施,总结了处理此类故障的经验。

锅炉;汽包;过热器;喷水减温器

1 锅炉简介

涟钢能源中心发电二车间2#锅炉，型号：JG150－3.82/450－Q型煤气锅炉，江西锅炉厂制造，2005年11月投运。

汽包与集汽集箱压力参数见表1。

锅炉过热器共分三部分，其中顶棚管为辐射式顺流过热器，高、低温过热器均为对流式混合流过热器。过热器图如图1。

表1 汽包与集汽集箱压力参数MPa

图1 锅炉过热器

蒸汽流程：汽包→低温过热器入口集箱1→顶棚管8→低温过热器蛇形管6→低温过热器出口集箱2→喷水减温器5→高温过热器入口集箱3→高温过热器蛇形管7→高温过热器出口集箱4→集汽集箱→主汽阀→汽轮机。

2 故障情况

2014年11月16日，2#炉带满负荷运行时，发现汽包压力（4.76 MPa）与过热蒸汽压力（3.75 MPa）相差1.01 MPa，导致汽包安全阀频繁起跳，锅炉被迫减负荷运行。锅炉正常运行时汽包与过热蒸汽压差为0.2～0.4 MPa。后按月统计2014年报表记录上分别带150、130、110 t/h负荷时平均压差变化数据如图2。

图2 2014年锅炉压差变化图

从图2可看出，压差从2014年8月开始上升，且一直呈上升趋势，12月带满负荷时平均压差0.9 MPa，瞬时最高压差超过1.02 MPa。

3 原因查找

引起汽包与过热蒸汽压差增大的原因可能是：

①汽包内部汽水分离装置损坏或堵塞；

②喷水减温装置堵塞或损坏；

③过热器管道结垢或堵塞。

由于引起压差增大的原因较多，决定先通过试验找到原因再进行针对性的处理。该锅炉现在主要做为公司煤气平衡调整用，当煤气不足时就停炉，开停次数多。2014年12月13日煤气不足时停炉时对汽包内部进行检查发现汽包内壁干净无垢，汽包内旋风分离器（总计44个）有2个偏离原位置倾斜，分离孔板有四块因焊点脱离移位重叠在一起，当即组织维修人员将这些问题处理好。并且将喷水减温装置出口侧手孔装置打开检查，因减温器内保护套管较长，全部遮挡了六个蒸汽出口，看不到蒸汽出口被堵的现象，只检查到减温器保护套筒内部无结垢现象。但此次检修后压差无改善。12月16日，为了判断压降大的具体位置，在喷水减温装置出口端安装压力表，测得减温器压力与汽包压力相同，判断出压差为高温过热器管道结垢或堵塞引起。后决定在每次锅炉解列后利用减温减压的蒸汽对过热器进行冲洗区分是结垢还是堵塞的原因。从11月24日到2月1日锅炉共计解列用蒸汽冲洗过热器10次，每次冲洗后压差变化如图3。

图3 蒸汽冲洗过热器后压差变化图

此段时间因锅炉压差大，为保证汽包不超压运行，锅炉被迫减负荷运行，所以压差以110 t/h统计。从统计图上可看出从第二次到第五次冲洗压差呈下降趋势，当时误认为是结垢被慢慢冲掉的原因，但后来的冲洗压差呈无规则变化，才判断为高温过热器是异物堵塞。

2015年2月2日锅炉停炉，割断减温器出口侧筒体检查（如图4位置8），因保护套管遮住了6个高温过热器入口，未发现异常，后从内部割断保护套筒才发现减温器6个蒸汽出口的中间2个被破碎的钢板（损坏的弹簧片，如图4中9示）堵住，喷水减温器结构图如图4。

图4 喷水减温器结构图

后将这两块钢块取出，将减温器外筒体焊上，保护套筒因设计图纸上长度未遮住六个出口，故对割出段未进行重装。运行后压差恢复正常。

4 原因分析

本次事故的主要原因是减温器制造厂家未严格按设计图纸施工，将图四中设计用来固定保护套筒的材料为Cr20Ni14Si2的弹簧片9改用普通无缝钢管剖开当做弹簧片使用，因普通无缝钢管耐温性能较差，在长期高温和蒸汽冲刷作用下损坏，在蒸汽的冲动下慢慢堵住减温器的两个出口，导致图一中2014年压差呈缓慢上升趋势，图三中蒸汽冲洗过热器后压差呈无规则变化。其次设计图纸上保护套管4的长度未遮住减温器出口，但制造厂家将其长度延长到仅距减温器出口侧端板12 cm，将六个出口全部遮住。这不仅减少了此处的蒸汽流通面积，而且导致首先打开手孔装置检查时未能及时发现真正的原因。

5 总结

5.1 为避免锅炉出现压差增大的情况，平时要加强水汽质量管理，定期检查汽包内部的汽水分离装置、加药装置、排污装置，确保其完好。控制好炉水和蒸汽品质，勿超水位和超负荷运行，确保过热器管内不结垢。并通过监控锅炉参数如排烟温度、蒸汽温度等评估其结垢趋势，如发现有结垢趋势及时对过热器用脱盐水进行反冲洗，因为中温中压的锅炉过热中沉积的盐类往往是易溶于水的硫酸钠、磷酸三钠、碳酸钠和氯化钠等。

5.2 加强锅炉运行参数监控，发现压差增大要及时寻找原因，先从对设备无损伤的方面着手，如先排查汽包内部汽水分离装置是否完好，减温器内部是否损坏或堵塞，再在疏水管、排空管、减温器上安装临时压力表确定压降大的具体位置。最后再进行割过热器管或减温器检查，因为割管对设备有一定的损伤且工作强度大。

5.3 要正确判断过热器是否结垢，可参考锅炉的排烟温度和过热器温度变化情况、平时的水汽质量报表，还有同车间其它锅炉的情况。如本文中2#锅炉在检查汽包和减温器内均无垢，排烟温度和过热器温度在同负荷下无明显变化，车间同型号、同等水质处理的1#锅炉无此现象，尤其是在12月16日在减温器出口端装上压力表减温器与汽包无明显压差就可判断过热器未结垢。因过热器结垢大多在低温段下部，因为蒸汽不可避免地会携带少量的炉水，被携带的炉水在低温过热器内会全部蒸发，炉水的盐分大都沉积在低温段下部向火侧弯管部分。正确判断出压差不是结垢引起就可以避免对过热器进行长达两个多月共计10次的蒸汽冲洗，能够及早解决该问题。

[1]陈洁，杨东方.锅炉水处理技术问答[M].北京：化学工业出版社. 2003.

[2]于临秸.锅炉运行[M].北京：中国电力出版社，2006.

[3]丁明舫,崔百成,陆其虎,薛继承,时静茹.锅炉技术问管[M].北京：中国电力出版社，2002.

[4]祖克热古丽.帕它尔.过热器进出口压差增大原因和危害性及其防治方法[J].科学论坛，2010-6.

[5]徐少峰.汽包至对流过热器出口压差大原因分析[J].上海电力，2004-5.

Cause Analysis and Treatment of Excessive Pressure Difference between Boiler Drum and Superheater

Deng Yongkang,Li Wenxue
(The Energy Center of Lianyuan Iron and steel Co.,Ltd.,Loudi,Hunan 417009,China)

Damaged leaf spring in the spray type desuperheater of a 150t/h gas-fired boiler at Lianyuan Steel blocked the two steam exits,causing excessive pressure difference between the drum and superheater.The causes of the problem were analyzed,treatment measures were provided and experience in solving such problems was also summarized.

boiler;drum;superheater;spray desuperheater;pressure difference

TK223

B

1006-6764（2015）08-0054-03

2015-03-06

邓永康（1982-），男，大学专科学历，助理工程师，现从事电厂锅炉和汽轮机检修技术工作。