火电厂锅炉省煤器和过再热器泄露的原因分析及防治方法探索

□任 超

一、锅炉省煤器泄漏的原因及防治方法

(一)磨损机理和易磨损部位。考虑到流经锅炉受热面的烟气速度比较快，受热面就会受到烟气中具有的不规则固体颗粒的撞击和磨削作用。而且如果固体颗粒对其撞击的角度处于30° ～50°之间，这时磨损程度最大。省煤器磨损方式主要有局部磨损和整体磨损。局部磨损造成省煤器泄漏的可能性较大，磨损部位通常在省煤器左右两组的中部弯头、两侧靠近墙壁弯头、靠近前后墙的管排、错列省煤器顺烟气流向的第二排管以及管卡周围的管排等。

(二)锅炉省煤器管的防治。省煤器管爆管后，会造成给水流量超过蒸汽流量的不正常现象;汽包水位降低;省煤器下部灰斗存在湿灰或者有蒸汽冒出;省煤器区有异声;，泄露侧烟温明显偏低，省煤器后面两侧烟气温差增大等现象。为防止省煤器磨损爆漏，需要采取一定措施来防止爆漏现象发生。

1．降低烟气流速。研究数据表明，省煤器的磨损与烟气流速的三次方成正比，所以要想预防省煤器受到磨损，要控制烟气速度。省煤器管的可使用年限为10年左右，一年内的磨损程度应小于0．2mm。国外推荐省煤器管束最大允许烟气流速可知为防止对流受热面堵灰，烟气流速在额定负荷时也不小于6m/s。例如600MW 单元机组，由于锅炉总吸热量中一半以上都是过热热量和再热热量，所以应当设置一定大小的受热面积。即使设计方案中使用了屏式过热器，但是在竖井烟道里设置一定受热面是很必要的，因此，剩下的能够让省煤器占用的空间是很有限的。要想保证省煤器具有足够的吸热量，提高锅炉效率，而且能够降低烟气流动速率，避免过度飞灰磨损，可考虑以下方法:选择肋片式、鳍片式或膜式省煤器;避免局部烟速过高，消除烟气走廊。

2．省煤器直接防磨措施。为了使省煤器可以直接防磨，可采取的措施通常有:单根管上装置钢条或护瓦，弯头装护瓦，整组管子装设护帘等。

3．运行防治措施。降低烟气流速和省煤器直接防磨这两种防止爆漏措施主要是从设计、结构和工艺上进行防治。但在实际生产过程中，省煤器的磨损爆漏也受到运行条件的较大影响。省煤器防止磨损的运行措施主要包括以下几个方面:

(1)控制燃煤。锅炉燃煤应尽量控制接近设计煤种，以免使飞灰浓度和烟气速度增加过多。

(2)锅炉出力。使锅炉的运行在额定负荷的条件下进行，注意防止超负荷运行。

(3)煤粉细度。在运行过程中，把握好煤粉细度，煤粉细度R90 不可以太大，防止颗粒大小、飞灰浓度以及颗粒硬度变大。

(4)调整燃烧。控制好燃烧强度，保证飞灰可燃物的大小和飞灰浓度，调整飞灰可燃物含量，将其保持在许可的范围内。

(5)减少漏风。锅炉漏风能够导致锅炉效率下降，烟速上升，不利于减少磨损。堵住漏风的措施包括两方面，一是改善炉墙的施工、检修质量、设置内护板、使用全焊气密性炉膛;二是在运行过程中防止炉膛负压过大，将各处门、孔关严，避免发生冷风漏入炉膛中的现象。

二、锅炉过、再热器爆漏的原因及防治方法

(一)过、再热器爆漏的原因分析。有很多因素会造成过热器泄漏，比如磨损、超温和腐蚀等。

1．超温。检修记录的数据显示出，由于过热器超温导致爆管所占比例最大，超温主要原因有烟气侧温度过高、工质侧流速太低以及管材的不耐热度等。

(1)火焰中心上移。有很多因素都会引起火焰中心上移，例如锅炉机组漏风、燃烧调整不合理(火嘴投停层数不对、风粉配合度不足)、煤粉颗粒大、烟气温度增加，进而使得过、再热器超温，并使烟气通过的各部位加剧磨损，排烟温度升高。另外煤质不好、炉膛结焦、高加未投、空气动力场偏斜等均能够造成火焰中心上移，飞灰含碳量提升。

(2)工质流速偏低。在锅炉启动和低负荷条件运行时，工质质量流速比较低，一旦操作不合理就有可能造成超温爆管，屏式过热器最易发生。

(3)设计和安装不合理。造成过热器超温的原因中，过热器设计和安装质量是重要因素，比如同屏管安排数量过多、火炬行程设置过短、减温器设计不合适、喷燃器安装角度错误、钢材裕度不足、管内存在异物等。另外炉膛容积热负荷、断面热负荷的选择不合适、未燃带面积太大等也会导致过热器超温。

2．磨损。过、再热器的磨损位置多存在于烟气过道、烟气流速急剧变化的位置周围，如蛇形管排的弯头还有穿墙管，尤其是卡子周围发生局部飞灰冲刷磨损的可能性最高。

3．腐蚀。过、再热器发生高温腐蚀的位置主要在高温对流过、再热器出口部位的蛇形管上。防止高温腐蚀的措施有:降低过、再热器的壁温，保持在580℃以下;在低氧条件下燃烧，避免三氧化硫过多生成，控制高温腐蚀速度。除此之外，采用渗铝管也是预防高温腐蚀的重要措施。

(二)过、再热器管的防治。

1．过、再热器管损坏的现象及处理。过热器爆管以后，在过热器区域有大量蒸汽喷出的声音，蒸汽流量不正常地小于给水流量，汽轮机凝补水量增加，引风机出力增加，烟道两侧有较大的烟温差，过热器泄漏侧的烟温较低，过热器的汽温也有变化;再热器损坏的现象与过热器损坏的现象相似，其差别在于，再热器损坏时，在再热器区有喷汽声，同时，汽轮机中压缸进口汽压下降。

2．过热器管和再热器管的爆管防治。

(1)高温腐蚀的防治。温度能够影响高温腐蚀程度，如果温度过高的话，腐蚀程度就会更加严重。而且，腐蚀剂的量也与腐蚀程度有关，腐蚀剂越多，腐蚀程度越深。通常在燃料允许的情况下，选用升华成分较少的煤，以减轻过热器管的腐蚀程度。想将过热器管温度降到500℃以下，使升华灰完全固化以达到防腐目的并不可行，所以只有控制管壁温度才是行之有效的办法，这样做虽然不能完全防止高温腐蚀，但可以减轻腐蚀程度，延长管子使用寿命。

(2)超温爆管防治。导致超温的因素包括烟气侧温度过高、管材不耐热、管内工质流动速度不高。为预防燃料火焰中心上移引起过热器超温，除了锅炉设计应保证炉膛高度外，在运行中应注意燃烧器的配风、内外二次风的旋转强度;炉膛负压不能太大，以避免漏风;注意调节汽温;同时应注意及时清除受热面的积灰和结焦。还应注意不能使锅炉长期超负荷运行;过热器管材应符合要求等。

(3)其他防治。过热器范围需要保持合理的烟速，一般在14m/s 以下。保证过热器的制造、安装以及检修质量、焊接质量。在运行中应密切监视过热器的运行情况，如果发生异常应及时调节和处理，保证过热器的正常运行。

［1］朱全利． 锅炉设备及系统［M］． 北京:中国电力出版社，2006

［2］冯明驰．锅炉设备运行技术问答［M］． 北京:中国电力出版社，2004