电厂锅炉运行常见问题探析

接春宇

摘 要： 为保障电力持续、稳定、安全供应，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，任何不安全因素都有可能对其造成潜在的危害，一方面影响到其正常的工作，另一方面加速了锅炉“寿命”的损害，在一定程度上缩短了其生命，同时给企业增加了成本支出。因此，运行人员应该加强对锅炉设备的巡视以及相关参数的监视，及时发现缺陷和隐患，有效防范结渣、爆管、漏风、腐蚀等现象，提高锅炉的稳定性和使用寿命，为电厂的经济稳定运行奠定基础。

关键词： 电厂；锅炉；运行

随着社会的不断进步及国民经济的飞速发展，电力在各行业及人民的日常生活中的作用越来越突出，小到家里的电灯电视，大到工业生产的各个工序，电能的消耗无处不在。尽管国家不断发展新能源发电，但是我国的能源结构决定了近期内仍然将依赖以煤炭为燃料的火力发电机组的格局。

一、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，因此其工作环境是十分恶劣的，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。

二、锅炉运行常见问题

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、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。

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

3.水质变化

水质在锅炉运转中不可缺少，其工作原理在于通过燃料燃烧时释放出的热量来传递給水进而产生蒸汽以达到供热等作用。在锅炉运转中水质不佳或杂物较多的话，极容易在锅炉受热面上产生过多的水垢进而导致锅炉导热能力下降，不利于热量的均衡传递。在物理学中，物体的导热能力在于其导热系数，系数越大表示其导热能力越强，反之则越弱。而水垢与钢铁的导热系数相比相差甚远，差距在于数十乃至上百倍不等，因而水垢的产生对于锅炉的正常运转导致的危害是不容小觑的。第一，导热系数下降，为确保锅炉热量的稳定必然导致燃料量上升，浪费量就不断恶化；其二，锅炉受热面损坏。因水垢与钢铁不论是受热加速还是导热等方面都存在巨大差距，因此在受到热力作用下其承受的压力相差较大，进而导致锅炉容易出现鼓包乃至爆炸的可能。

4.漏风

漏风也是锅炉运行中不可忽视的问题之一。锅炉制造水平和运行操作不当使锅炉的漏风问题对火力发电厂的经济性产生越来越大的影响。锅炉漏风是指温度低于炉膛温度的冷空气漏入锅炉内。为了避免煤粉和烟气喷出炉膛，锅炉一般都是在负压下运行，因此冷空气会通过各种间隙漏入炉膛。漏入炉膛的冷空气会对锅炉的温度场造成影响，严重的漏风还会对锅炉运行的安全性和经济性造成影响。锅炉漏风根据漏风的位置分为炉膛漏风、烟道漏风、制粉系统漏风及空气预热器漏风。炉膛漏风又有炉膛下部漏风和炉膛上部漏风之分。炉膛下部漏风会降低炉膛平均温度，推迟煤粉着火，火焰中心上移，排烟温度升高，火焰中心上移过高时还会造成过热蒸汽超温，影响锅炉安全性。预防和治理炉膛漏风问题的措施，可以在设计时采用整体焊接的膜式水冷壁，确保良好的密封性，加强各个门孔的监视，防止炉膛漏风。

空气预热器漏风是电站锅炉运行中危害最大的，减小空气预热器漏风措施，可以通过控制空气预热器烟气侧和空气侧的压差；防止空气预热器入口输灰管路堵塞；控制密封间隙、适当增加蓄热元件、改造空气预热器的密封结构，运行中还应加强中间放灰采用低氧燃烧技术、适当提高二次风温、改变配风方式等。

锅炉运行时，应根据不同漏风位置采取相应的运行和改造措施及时降低漏风，提高锅炉运行的安全性和经济性，从而降低发电成本。

5.低温腐蚀

低温腐蚀是指发生在锅炉尾部受热面的腐蚀，不仅发生在空气预热器上，有时也会发生在省煤器、钢制管道、除尘器和引风机等处。影响低温腐蚀的因素有燃料含硫量、过量空气系数、燃烧工况等；防止低温腐蚀的措施主要有低氧燃烧、使用添加剂、提高受热面的壁温及采用新的抗腐蚀材料等。解决锅炉尾部受热面低温腐蚀的根本问题是解决燃料的含硫量，控制燃煤含硫量在1%以内。从运行角度，采用低氧燃烧的控制方式、合理控制烟气中的氧气含量，冬季投入热风再循环，对尾部受热面加强吹灰或者采用新材料等。

三、建议加强的其它措施

1.建立完善的锅炉管理制度，其重要环节就是加强监督管理，在具体工作中把监督的作用发挥出来，执行到实处。在现代企业中监督部门担负着核实各部门信息的真实性，关系到企业的安全运行。因而企业建立一个有效的监督管理机构或组织至关重要。要选用知识丰富、具备专业技能同时更具有高尚的职业情操和职业道德的人员担任监督人员的职责，以全面有效的监督，使内部工作顺利进行，减少工作中的失误，为企业赢得更高效益。

2.建立良好的学习与培训机制，加强对锅炉运转相关人员的技能培养，进而利于其在工作当中及时发现锅炉运转中的危险信号，及时加以处理，保障锅炉的安全运行。如在工作之余开展各类知识讲座，提升锅炉相关的知识储备、开展各类知识与技能竞赛等活动，将知识培训在轻快愉快的氛围当中进行传播，既能提升员工参与的积极性又达到了培训的目的。

3.在日常工作中要及时关注用电量的情况，通过对比数据加以分析找出原因，消除隐患。如对于燃煤发电厂而言，锅炉的制粉系统、送风机、引风机、给水泵在运转中产生的电耗极大，占据到了原厂用电的三分之一左右。因此，在工作中不但要加强节约用电理念而且要及时关注电耗增长情况。发现用电上升，及时对上述系统逐个进行排查，将安全隐患消除在萌芽状态。

四、结语

锅炉是电厂的重要设备，对机组的安全稳定运行起着举足轻重的作用。运行人员应该加强对锅炉设备的巡视以及相关参数的监视，及时发现缺陷和隐患，有效防范结渣、爆管、漏风、腐蚀等现象，提高锅炉的稳定性和使用寿命，为电厂的经济稳定运行奠定基础。