浅谈锅炉水冷壁管吹损原因及应对措施

沈 田

（江苏淮阴发电有限责任公司，江苏淮安223000）

0 引言

2017年8月份，#3炉B级检修暨超低排放改造期间，锅炉检修专业对#3炉水冷壁进行了检查，发现水冷壁管在吹灰器区域有不同程度吹损，另外，#4炉在之前B修时也发现有较少水冷壁管吹损情况，针对#3、#4炉同时出现的情况，应该予以重视。

本文通过对炉膛吹灰器的吹灰原理、吹灰流程、吹灰频率以及运行吹灰操作等方面进行分析，认为水冷壁管吹损主要原因是吹灰蒸汽轻微带水和吹灰器安装问题。另外，本文还分析了一些次要原因，根据分析的情况分别采取了应对措施，从而有效控制了水冷壁吹损情况，保证了锅炉安全经济运行。

1 水冷壁吹损现象

（1）2017年8月，#3炉B级检修中水冷壁管吹损检查及更换局部水冷壁管情况：

1）#60炉膛吹灰器中心向南直管第3、4根更换2根，长度1.5m；

2）下列炉膛水冷壁管更换长度在0.6m左右：#20炉膛吹灰器旁看火孔水冷壁管更换2根；#30炉膛吹灰器处水冷壁管更换3根；#25炉膛吹灰器处水冷壁管换5根；#23炉膛吹灰器处6～10排更换5根；#8炉膛吹灰器处更换5根；#10炉膛吹灰器处更换4根；#2炉膛吹灰器处更换6根；#1炉膛吹灰器处中心向西2～7排更换6根。

（2）2017年8月份，#3炉B修时部分水冷壁管较典型的吹损图片如图1所示。

图1 部分水冷壁管较典型的吹损图片

（3）2016年9月份，#4炉B修时水冷壁检查、更换情况：后墙#16炉膛吹灰器处水冷壁管吹损减薄更换5根，左墙#16炉膛吹灰器处水冷壁管吹损减薄更换6根。

2 炉膛吹灰器工作原理及吹灰系统简述

（1）我厂#3、#4炉水冷壁吹灰器采用的是传统的蒸汽吹灰器，其工作原理是利用高温高压蒸汽流经连续变化的旋转喷头高速喷出，产生较大冲击力吹掉受热面上的积灰，随烟气带走，沉积的渣块破碎脱落。

（2）吹灰系统简述：#3、#4炉吹灰系统略有区别，#3炉本体吹灰汽源和空预器吹灰汽源是分开的，本体吹灰蒸汽来自分隔屏过热器出口集箱，经过气动薄膜减压阀减压，其整定值为3.0MPa，温度约为320℃。为保证吹灰介质适当干度，本体吹灰管路中设有四路疏水管道，烟道长吹设两个疏水点，炉膛短吹设两个疏水点，每一疏水点疏水管路上布置有一只电动截止阀，温控疏水，其阀门启闭设定值为200℃。#4炉本体吹灰汽源和空预器吹灰汽源为一路，来自后屏出口集箱，经过气动薄膜减压阀减压和喷水减温（减温水压力11.8MPa，温度200℃）后吹灰蒸汽参数为3.5MPa，温度约为320℃，为保证吹灰介质适当干度，吹灰管路中设有五路疏水点，烟道长吹设两个疏水点，炉膛短吹设两个疏水点，空预器吹灰器设一个疏水点，每一疏水点疏水管路上布置有一只电动截止阀，温控疏水，五路疏水电动阀自动关闭设定值为200℃。

3 水冷壁管吹损原因分析及针对性措施

3.1 炉膛水冷壁管吹损原因分析

（1）正常吹灰器喷口起喷方向应与水冷壁轴向平行，枪管运行至炉内时喷嘴中心离水冷壁的距离为安装图纸要求的距离。炉膛吹灰器安装不水平，加之炉膛吹灰器长时间运行位置可能变形，会造成吹灰时水冷壁管吹损。

（2）本体吹灰器包括炉膛吹灰器和烟道吹灰器，吹灰器数量较多，运行人员有时会根据参数情况加大吹灰器吹灰间隔时间，间隔时间一长，易造成管道冷却积水，再吹灰时会蒸汽带水。

（3）#3、#4炉各吹灰疏水管道是温控疏水，就地温控点达200℃自动关闭各疏水电动阀，随着时间的推移，会有个别温控点故障失灵或被误判断失灵，运行人员根据平时疏水经验，通过疏水时间会手动关闭疏水电动阀后进行吹灰，值盘人员业务水平又参差不齐，加之少数情况根据参数变化急需吹灰，管道疏水暖管时间控制不妥，疏水温度达不到200℃，造成吹灰管道疏水不彻底，蒸汽少量带水。

（4）本体吹灰器包括炉膛吹灰器和烟道吹灰器，疏水管道分两根炉膛吹灰器侧疏水管道和两根烟道吹灰器侧疏水管道，有少数情况如下：运行人员在吹灰过程中会根据参数情况即时切换另一区域吹灰器，炉膛吹灰器或烟道吹灰器，因为一段时间内未吹灰，管道易冷却积水，切换吹灰器时可能蒸汽带水。

（5）炉膛吹灰器如果提升阀不严，蒸汽通过不严密的提升阀时会在内套管中凝结，吹灰初期可能蒸汽含水，吹灰时水冷壁管也易吹损。

（6）根据煤炭市场变化和公司生产经营的需要，#3、#4炉燃煤煤种变化较大，不稳定的煤种对锅炉运行也带来了影响，加之各值指标竞赛原因，炉膛吹灰器投入频率变大，也增加了水冷壁管吹损负担。吹灰器的吹灰压力和吹灰频率是吹灰效率的重要影响因素，但吹灰器蒸汽压力过高、频率过大都会导致水冷壁管吹损变薄。

（7）炉膛吹灰器通风逆止阀通过炉膛负压起冷却枪管作用，炉本体周围粉尘较多时会有煤灰粒进入到枪管内，吹灰时蒸汽携带煤灰粒，也可引起水冷壁管吹损。

（8）炉膛吹灰器螺旋管卡涩，没有及时发现，造成吹灰时间较长，也可使水冷壁管吹损。

（9）吹灰器和限位开关故障，吹灰器长时间在炉膛内未发现，只要一有蒸汽就吹灰（包括疏水期间），可引起水冷壁管吹损。

（10）因机组运行周期较长，炉膛吹灰器运行时间较长，吹灰器除B修外的其他检修时间较短，加之水冷壁冷却时间和水冷壁搭架时间限制，造成水冷壁管吹损情况不能提前发现，再运行时可能进一步加剧了吹损程度。

3.2 针对炉膛水冷壁管吹损原因采取措施

（1）为提供疏水温度直观显示，保证吹灰蒸汽干度，在#3、#4炉各吹灰管道疏水口加装温度测点，温度显示接入DCS画面，吹灰器暖管过程应为：确认蒸汽吹灰管道各疏水电动阀全部处于开启状态、吹灰器调节阀关闭后，开启吹灰电动总阀，微开吹灰调节阀，保持吹灰蒸汽母管压力0.3～0.4MPa，温度220～250℃，对管道进行预暖10min，保持温升率1.5℃/min，再逐步提高吹灰压力至0.5～0.8MPa，温度250～320℃，直至各个疏水管路上的温度显示达200℃，才允许关闭吹灰疏水电动阀。

（2）炉膛吹灰器较多，将炉膛吹灰器划分为上、下两大区域。炉膛吹灰器的投运工作应以两个区域内所有吹灰器全部投用为一周期，即上区域内炉膛吹灰器全部投运结束并重新暖管后，才允许依次投入下区域内炉膛吹灰器。严禁将下区域内炉膛吹灰器反复投运，严禁出现炉膛下层吹灰器频繁“过吹”现象。

（3）当炉膛或烟道部分吹灰器投用后，暂不需要进行下一步骤的吹灰工作或吹灰母管蒸汽温度已降低至300℃以下时，则必须降低吹灰管道内蒸汽压力并停止吹灰汽源，开启疏水将管道内积水放尽。

（4）运行人员要根据炉内燃烧工况、锅炉负荷、机组运行参数等综合因素对炉膛吹灰进行预判断，提前暖管再进行吹灰工作。在任一区域吹灰前应进行仔细、充分的系统暖管工作，在吹灰期间，则必须保持吹灰蒸汽干度，避免蒸汽带水。

（5）吹灰过程中，运行人员要加强监视吹灰器运行情况，发现问题及时处理。吹灰结束后将吹灰前后参数以及刚运行过的吹灰器编号登记在各炉台的“锅炉吹灰记录簿”内，并纳入交接盘以及交接班，待下次投运吹灰器时，依次往后顺延，防止短时间内重复投运某个或某区域炉膛吹灰器。

（6）锅炉吹灰器的工作压力应该为铭牌规定的压力1.25～1.5MPa，但根据现场实际情况和制造厂家建议，需严格按照厂部规定的吹灰压力对水冷壁进行吹灰。

（7）运行人员值盘过程中应稳定燃烧，维持一定的炉膛负压，发现粉管道漏粉及时联系处理，保持炉四周卫生、无粉尘。

（8）如吹灰器工作后不能退出，短时间内不停汽源，可适当降低汽源压力，立即派人到就地手动将吹灰器往回摇几圈，同时检查开关和继电器复位，然后再进行电动退出，仍不能退出，应停止汽源，继续手动摇出，同时联系检修来处理，此种情况要及时发现及时处理。

（9）锅炉吹灰工作结束后，必须到就地对所有工作过的吹灰器认真检查一遍，防止有吹灰器未退出或未完全退出。如发现有吹灰器未退出或未完全退出，应手动将吹灰器摇出，如无法摇出，应立即联系检修部处理。

（10）锅炉吹灰工作结束后，应及时关闭吹灰汽源的所有阀门，打开疏水阀门，放尽余汽，下一次吹灰再重新暖管。

（11）炉膛吹灰器大、小修应及时跟踪检修质量，及时发现及时整改；在短时停炉期间，可通过水冷壁人孔门在有条件的区域利用摄像头抽查水冷壁管吹损情况，提前发现问题并调整。

（12）对于准备长时间掺烧的劣质煤，应该进行试烧，对易结焦的煤种，应进行全面评控，防止炉膛吹灰频率加大。

4 结论

（1）本文通过水冷壁吹损原因分析，采取了应对措施，现部分需改造措施已完成，大部分措施已在执行，部分建议措施希望引起大家重视。全面的综合措施对水冷壁管在吹损方面起到了保护作用，提高了锅炉安全运行水平。

（2）从管理上再总结一些情况：

1）加强运行管理，根据煤种及运行工况及时制定吹灰技术措施，运行人员严格按照部门制定的吹灰技术措施执行，吹灰压力监控和吹灰器的检查必须按规定要求执行，部门应定期检查执行情况，有问题及时提出整改；机组运行煤种变化较大时，根据各工况变化情况，运行人员要及时反馈给部门；遇到吹灰技术措施执行有难度时，及时反馈给部门，即能第一时间得到技术支持。

2）加强设备检修管理，根据吹灰器台账及时检查、检修吹灰器，跟踪检修工艺，符合图纸要求。平时点检员应定期检查炉膛吹灰器，发现问题及时检修。检修部应充分利用各类停炉检修时间，检查水冷壁管吹损情况，提前发现问题、分析问题、解决问题，把隐患消除在萌芽状态。