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电厂锅炉四管泄露原因分析及应对措施研究

2020-11-09王飞

中国化工贸易·下旬刊 2020年5期
关键词:电厂锅炉

摘 要:电厂锅炉四管泄露,指的是锅炉的水冷壁、省煤器、过热器、再热器在运行时,出现爆炸泄露事故。经研究,主要是因为锅炉在使用过程中,容易受到磨损、氧化、腐蚀,以及高热量和疲劳破坏作用下,而产生泄露的隐患,严重时可能导致爆炸。究其原因,本文将进行深入分析,找出四管泄露的症结点,并针对性采取强有力的措施,防范于未然。

关键词:电厂;锅炉;四管泄露

1 电厂锅炉四管泄露的原因分析

电厂锅炉四管泄露的原因很多,可能是单个原因引起,也可能是多种原因综合共同作用导致。这些原因的总结,需要考虑锅炉的受热条件,以及锅炉的内部工作和运行状态等。具体如下:

1.1 焊接质量

在焊接过程中,过热器与再热器的焊缝没有完全焊接好,或者有咬边、夹渣和气孔等焊接问题,这些问题对泄露事故的诱发是直接的。另外在焊接之后,由于存在残余的应力,再加上锅炉在使用过程中,零配件会附带各种大小的应力,使得锅炉出现冷热不均现象,这些问题都是焊接质量的后遗症,进而导致焊接位置的泄露。

1.2 温度超标

在短时间内温度急剧上升,并且该温度升至锅炉钢板临界点温度之上,大幅度削弱钢板的强度水平,加上锅炉工作时介质必然产生负压,使得汽水没有办法良性循环,短时间内锅炉钢板无法承受锅炉里面的热负荷,此时出现泄露爆炸的概率极高。另外一种情况是长时间的锅炉运作,炉内温度缓慢上升,并逐渐超过钢板的温度临界点,管壁材料出现碳化物球化,久而久之,当锅炉的管壁强度无法承受炉内热负荷,就会产生泄露爆炸。

1.3 磨损

锅炉在燃煤过程中,尤其是燃烧劣势煤时,产生的飞灰中会夹带质地坚硬的颗粒,并直接冲击管子的表面,我们将其称之为飞灰磨损。而且飞灰里面往往带有腐蚀性的成分,在磨损的过程中,会伴随不同程度的腐蚀。据分析,飞灰颗粒流速的3次方,与管子的磨损率成正比,随着流速的加快,局部会出现堵灰现象,加大锅炉的泄露爆炸隐患。

1.4 腐蚀

锅炉腐蚀的类型主要有三种:第一种是氧腐蚀,这种腐蚀与锅炉里面的水溶液有关,属于正常的电化学腐蚀现象;第二种是应力腐蚀,主要是高温环境中,锅炉内大量氯离子聚集,逐渐形成静态的拉应力,在锅炉静止之后,剩余的应力还是能够作用于管子,这种应力腐蚀很容易导致锅炉管子破裂;第三种是高温腐蚀,在高温环境中,催生各种腐蚀物质,潜移默化对锅炉产生腐蚀影响。这三种腐蚀现象,与锅炉日常的保养程度有关。如果日常保养不到位,久而久之很有可能导致锅炉泄露爆炸。

2 电厂锅炉四管泄露的应对措施

针对电厂锅炉四管泄露的危害性,以及导致四管泄露的原因,下面将从锅炉运行、锅炉检修两个方面入手,研讨如何应对电厂四管泄露的措施:

2.1 运行方面的应对措施

锅炉运行,防范于未然是应对锅炉爆漏的关键前提,其应对措施分为以下几个方面着手:

2.1.1 参数把关

锅炉运行状态,通过参数表现出来,对于参数的把关,相当于是提前预知和判断是否有爆炸泄露的隐患。在此,我们需要引入先进监控设备,尤其是锅炉管壁的温度变化情况,以及锅炉内的压力状态和水量状态等,通过这些参数进行事故预判。锅炉启动和停止时,也应该严格遵循启停曲线控制参数,譬如在冷却状态启动锅炉,观察温度上升的速度,进而分析是否有冷热不均的问题,如有,则要密切关注热应力对焊口稳定性的影响。

2.1.2 磨损控制

首先是引风机布设于锅炉两侧,通常都是两台同时运作,并且引风量需处于平衡状态,在运行时,要保持这种平衡状态,目的是保证烟道烟气流速的正常,以免流速太大而引起飞灰磨损,或者流速太低引起飞灰滞留;其次是严格控制炉膛的负压和过剩氧量,将其控制于合理范围内,目的是控制烟气流速,可减缓受热区域的磨损程度;再次是尽量控制剩余的氧气量,可通过配风量的控制,牵制住烟气的流动速度,同时不定时检查各个部位的漏风状态,如果发现泄漏,要在第一时间停机处理。

2.1.3 吹灰管理

锅炉运行时,吹灰管理是最为关键的环节,也是最难控制的环境,需要综合考虑吹灰的程序和周期,一方面检查操作方式是否妥当,以及设备是否存在故障隐患,提高吹灰器的运行效果。另一方面是在运行过程中,检查吹灰器疏水的顺畅程度,一旦发现故障卡涩的问题,要即刻关闭气阀门。除此之外,我们还需要定期检查吹灰器的运行状态是否正常,譬如枪杆的垂直度,以及定期清除锅炉结渣等。

2.1.4 合理使用减温水

锅炉正常运行时,水位处于正常状态,这与减温水的合理使用息息相关。我们在运行锅炉时,通常借助给水泵进行水位的调节,并在水泵出口管位置上,驳接减温水管。在启动、停止锅炉运行,甚至是处理有關事故时,首先需要观察水位的波动情况,对温度是否超标进行判断,然后合理使用减温水,降低锅炉的负荷,确保不会在温度失常的状态下运行。

2.2 检修方面的应对措施

定时和不定时检修,也是防范四管爆炸泄露的必要方法,对于检修的方法,主要针对导致爆炸泄露的原因,规划出检修的重点:

2.2.1 受热面检修

根据《锅炉检修规程》的技术标准,对锅炉的全面普查,需重点检查吹灰、夹管、管排、迎火面管段等。一方面借助超声测厚仪,对“四管”的壁厚进行不定时检查,如果发现壁厚变薄,说明锅炉钢板已经受到吹灰和腐蚀等影响,有爆炸隐患,需要停机进行安全检查,排除隐患后才能够重新使用;另一方面是使用游标卡尺,检查受热面管段的弯头椭圆度,最大允许圆度跟弯曲半径有关,当弯曲半径为1.4D0

2.2.2 水冷壁检修

该部位导致爆炸泄露的原因主要与磨损、应力拉伤和腐蚀有关,对水冷壁的检修,重点检查热负荷最为集中的焊口位置,排除高温腐蚀隐患,同时检查炉膛人孔门管道、燃烧器旁边水冷壁冲刷状态、喷燃器三次风口、炉壁四角等,确保不存在腐蚀损坏、冲刷破坏、受力拉弯拉裂、腐蚀胀粗等问题。譬如炉膛开孔旁边水冷壁磨损情况,通过对外观目测检查、超声波测厚等,检查是否有磨损、表面裂纹或者鼓包等问题。再如水冷壁管结渣检修,通过外观目测检查,找出是否存在无垢条件下腐蚀、胀粗、磨损等超出标准条件的隐患。

2.2.3 过热器检修

对过热器的检修,也主要针对过热和磨损等问题,检修部位可重点抽查:管排磨损情况,以外观目测检查和游标卡尺测量的方法,检查管排磨损率是否超过壁厚的30%;用外观目测和手摸的方法,检查管的外壁是否有变形、氧化和机械损伤迹象;用超声波测吹灰器有无机械损伤磨损和膨胀不畅的问题。

3 结束语

综上所述,电厂锅炉四管泄露的原因很多,其中比较常见且危害性质最大的有焊接质量问题、温度超标、磨损、腐蚀等,文章通过研究,就这些问题提出了从运行和检修角度的应对措施,正面要求强化电厂锅炉的全过程质量管理水平,要求在质量标准和工艺要求等方面,都要以缜密细致的态度对待,将质量隐患扼杀在萌芽状态。本文研究的成果,可作为电厂锅炉运行管理工作的参考借鉴,但必须结合工作的实际情况,以免有失偏颇。

参考文献:

[1]杜荣胜.超超临界直流锅炉“四管”爆漏原因分析及对策[J].机电信息,2019(18):69-70.

[2]毛桥桥,李越.如何加强火电厂锅炉“四管泄漏”研究[J].时代农机,2017(10):75.

[3]郝建江.浅析预防电厂锅炉四管泄漏的措施[J].科技创新导报,2015(22):151-152.

[4]陈晓林.电厂锅炉“四管”泄漏的主要原因及应对措施[J].今日科苑,2015(04):56-58.

作者简介:

王飞,男,汉族,籍贯:山西省晋中市灵石县,2012年毕业于山西大学工程学院热能与动力工程专业,研究方向:热能与动力工程方向。

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