燃煤电站锅炉运行的常见问题及检修方法

姜永军

摘  要：在当今能源问题与经济形势下，电站锅炉在火力发电厂中所起的重要作用不言而喻。为保障电力持续、稳定、安全供应，电站锅炉安全可靠运行是电厂运行及检修人员工作的重中之重。文章介绍了燃煤电站锅炉工作原理，运行中常见的问题以及检修方法等，以期为电力工作者提供一定的指导和参考。

关键词：燃煤电站;锅炉;运行;问题;检修

中图分类号：TM611     文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2015）36-0178-01

1  概  述

我国以煤炭为主的能源格局决定了近期内以燃煤发电为主的电力供应形势。锅炉是火力发电厂三大主机之一。锅炉的安全稳定可靠运行是火力发电厂电力稳定供应的先决条件与重要保障之一[1]。锅炉投入使用后，由于设计煤种与实际煤种的差异，运行负荷偏离设计负荷，运行人员的操作水平以及设计、制造及安装过程中或多或许多瑕疵与缺陷，导致锅炉运行过程中会出现一些问题。因此锅炉机组在运行过程中除了根据实际情况进行不断调节以外，还需要必要的检修，及时发现并处理一些小问题及潜在的安全隐患，保证锅炉不停炉，不发生重大事故。本文首先介绍了燃煤电站锅炉的工作原理，介绍了运行中常见的几种问题，并列举了电厂运行人员日常检修的一些方法。

2  锅炉的工作原理

锅炉是由锅和炉两部分组成。在炉内，磨到一定粒度的煤粉与空气通过燃烧器混合燃烧，将燃煤内的化学能转化成大量高温烟气的热能，烟气在引风机的作用下不断流程，通过管壁与水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空预器等受热面进行换热，将热量传递给锅内的工质，烟气降低到设计温度后经过尾部烟气处理系统通过烟囱排向大气，而锅炉的工质通过不断地吸热，加压膨胀成额定参数的高温高压蒸汽，并进入到汽轮机内做功。

锅炉是整个火力发电厂能量转化的场所，由于承受着高温高压环境，因此是工作环境是十分恶劣，非常容易出现故障，另外烟气中携带大量的颗粒等，对受热面也会造成一定程度的污染与磨损，造成传热恶化。

3  锅炉运行常见的问题

根据锅炉工作原理及电厂大量运行经验，锅炉运行中常见的问题为以下几类。

3.1  炉膛结渣

结渣通常是指发生在炉膛受热面上的灰沉积，一般发生在炉膛水冷壁、卫燃带、屏式过热器、凝渣管等辐射或半辐射受热面上，以及靠近炉膛出口的部分对流受热面，在炉膛下部冷灰斗上也可能会发生结渣现象。这些部位的烟气温度通常较高，在燃烧过程中，软化或者熔融状的灰颗粒粘结在受热面上，在受热面上不断生长、积累，形成覆盖层。

炉膛结渣对锅炉的安全经济运行有许多危害：

①炉膛结渣会增大水冷壁的传热阻力，减少水冷壁的吸热量，造成炉膛出口温度升高。严重时，由于超温，要降负荷运行。

②被渣块覆盖的水冷壁管，受热强度减弱，使水循环速度降低，正常的水循环被破坏。有可能造成水冷壁爆管事故。

③当在燃烧器喷口结渣时，一、二次风气流常常不能按设计流速正常喷射，致使炉内粉、风、烟不能均匀分布混合，使燃烧切圆不能完整的形成。一次风喷口结渣，造成一次风阻力增大，易引起一次风管堵塞。

④炉膛受热面大面积发生结渣，大渣块一旦脱落，容易打坏冷灰斗的水冷壁管。我国曾发生过600 MW机组锅炉炉膛焦渣脱落引发炉膛爆炸事故。

3.2  四管爆破

四管是指水冷壁、过热器、再热器、省煤器。发生四管爆破的原因有以下几个方面：

①燃煤的灰分高，燃烧后产生的烟气中灰分含量高，磨损颗粒物多，在烟气流动换热过程中加剧对四管的磨损，造成局部变薄，出现裂痕等。

②燃煤煤质变化大，如果煤质变化频繁并且与设计值相差太大的情况下，运行过程中风量调节不及时，就会造成四管超温。

③造成四管爆破的原因还有烟气流通部位设计不妥当或者炉管腐蚀及焊口质量问题等[2]。

3.3  高温腐蚀

锅炉受热面管子，在高温情况下，烟气侧和蒸汽侧均有发生腐蚀的可能性。烟气对管壁的高温腐蚀，主要是灰中的碱金属在高温下升华，与烟气中的SO3生成复合硫酸盐，在550～710 ℃范围内呈液态凝结在管壁上，破坏管壁表面的氧化膜，即发生高温腐蚀。另外，灰中的钒在高温下升华，并生成V2O5，在550～660 ℃时凝结在管壁上起催化作用，使烟气中的SO2及O2生成Na2SO4及原子氧（O），对管壁也有强烈的腐蚀作用。高温腐蚀是反复进行的，它将氧化膜破坏、生成、再破坏，管壁逐渐减薄，最后导致爆管。

3.4  低温腐蚀

低温腐蚀是指省煤器、空气预热器等低温受热面发生腐蚀的问题。造成低温腐蚀的主要原因是燃料中硫分的多少以及低温受热面区域烟气的温度。燃煤含硫量越高，则烟气的酸露点温度越低，当受热面的壁温低于烟气的酸露点温度后，就会造成烟气中的硫酸在低温受热面表面凝结，造成低温受热面的腐蚀。此外，低温腐蚀发生的原因还与锅炉的过量空气系数与燃烧工况等有关。低温腐蚀造成的危害也是很大的，因此应从设计、管理、运行及检修各方面下手，确保尾部受热面的安全[3]。

3.5  漏  风

在锅炉运行过程中，为保证煤粉和烟气不喷出炉膛，电站锅炉一般在负压条件下运行。因此，外面的冷空气就会通过锅炉的各种缝隙渗入炉膛内部。漏人炉膛内部的冷空气将会对炉内的空气动力场造成影响，严重的漏风还会危险锅炉的安全性和经济性运行。根据漏风位置可以分为炉膛漏风、烟道漏风、制粉系统漏风以及空气预热器漏风等[4]。

4  检修方法

锅炉是由各炉膛、水冷壁、过热器、再热器、省煤器及空气预热器等各设备、管道、辅机及控制系统等各部分组成的有机整体，各部分之间互相制约，互相影响并且相辅相承。一个部位的小问题若得不到及时的解决与处理，就很有可能引发大的问题和事故。锅炉运行中出现的问题并不是单一的，一个因素可以引发多大问题，一个问题也是由若干因素共同作用造成的。因此，锅炉投产后，除了正确的操作运行，发现问题及时处理外，还应对锅炉进行日常检修及大修。确保将隐患及时解决，保证锅炉的安全运行。

①针对性检修。根据锅炉运行参数变化，分析出现问题的各种原因，针对性对某一设备或某一部件进行检修。

②日常检修。每天巡视锅炉机组，检修是否有泄漏、破损等部位，并及时处理。

③大型检修。对于投产时间较长的锅炉，在其服役寿命内，根据发电计划，安排合理的停炉大修，彻底更换更换的设备等。

5  结  语

锅炉在现在电力供應中的作用短时间内无可替代，因此保证锅炉的安全运行是火力发电厂运行人员及检修人员的重要工作之一。

参考文献：

[1] 邹聪，杨琴.电站锅炉运行常见问题及措施[J].工程技术与产业经济，

2013，（1）.

[2] 吕学邦，于群良，邓朝旭.电站锅炉四管爆破原因分析及新建机组防范   措施[J].中国科技信息，2006，（24）.

[3] 王波.锅炉尾部受热面低温腐蚀的原因及预防措施[J].中氮肥，2008，（4）.

[4] 程健，张斌.电站锅炉漏风问题的分析[J].锅炉制造，2011，（1）.