煤粉锅炉防磨防爆检测技术的优化

杜昌品

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，锅炉受热面是传导热量的重要载体，不仅需要承受高温高压，还需要有一定的耐磨性和抗腐蚀性。锅炉四管作为受热面的主要组成部分，由于运行环境比较恶劣，长期处于高温高压的运行状况下，另外，锅炉的突发性爆管事故对电厂大安全、稳发电的危害是十分严重的。高温腐蚀和冲蚀使管壁减薄，严重者会造成“四管”的泄露，大大增加了电厂的临时性检修和大修的工作量，给电厂造成很大的经济损失。紧急锅炉停炉抢修不仅打乱了电厂的正常发电秩序，减少了发电量，而且增加了工人的劳动强度和额外的检修费用，同时也干扰了整个地区电网系统的正常调度，所造成的社会效益损失更为巨大。为了提高火电厂运行的安全性，需要加强对锅炉四管的安全检查，通过故障原因分析，找到四管泄漏的原因，然后有针对性地制定预防泄漏的措施，保证火电厂锅炉运行的安全性。

关键词：煤粉锅炉;防磨防爆检测;处理措施

引言

煤粉工业锅炉具有技术先进、高效节能、启动快速、清洁环保等优点，正在国内得到普及和推广，是我国工业锅炉未来发展的重要方向，但国内煤粉工业锅炉运行管理水平尚待提高，爆燃事故时有发生，造成设备严重破坏，危及人身安全，因而对爆燃机理进行分析及提出预防爆燃的措施，可为今后避免诱发爆燃事故提供有效的依据。

1防磨防爆检测现状

1防磨防爆检测现状

煤粉锅炉与传统循环流化床锅炉相比，锅炉产气量和及热转换效率均较高。煤粉锅炉的受热面管线不单有较为严重的飞灰磨损，煤粉锅炉炉膛、过热器、省煤器中均采用了蒸汽吹灰器，来清除锅炉燃烧过程中沉积在锅炉受热面管线上的灰垢等物质，这样提高锅炉受热面管线的换热效率，提高燃料燃烧的热回收率。炉膛中布置有36台吹灰器，一般情况下，吹灰器的槍头与炉壁垂直，在吹灰器的枪头上均布有蒸汽流出的小孔，这些蒸汽流向与炉膛水冷壁是平行的，但是，当吹灰器的枪头运行中受热作用若稍微发生偏斜，高速流出的蒸汽便随着飞灰便直接对准炉壁受热面管线，长期冲击作用，便使吹灰器附近的管线发生较为严重的磨损。因此，煤粉锅炉上面吹灰器数量多，经过一个运行周期（208天），锅炉受热面管线将会出现大量磨损超标的管线需要更换。一般情况，运行5年后的锅炉炉膛水冷壁均更换超过100根，加之过热器、省煤器更换总数一般能够达到500根左右，工作量一般为循环流化床的5-10倍。煤粉锅炉检修一般换管数量巨大，如何将这些管子通过防磨防爆检测工作准确找出来，是检修工作的第一步，也是十分重要的一步，因为只有找到“病因”，才能“对症下药”。目前检测方法大部分还不成熟，存在记录含不规范，往往出现漏检，检测效率低下，检测信息传递困难等情况。

2防磨防爆检测可采取的措施

2.1水冷壁的防磨防爆检查

水冷壁布置于锅炉的炉膛中，通过炉膛中的火焰加热管内的水或者蒸汽。如果燃煤中含硫成分较高，在高温作用下，硫化物就会附着在水冷壁管上，结焦的硫化物不仅会腐蚀管壁，还会降低水冷壁的传热性能。如果使用吹灰器吹扫水冷壁上的结焦物，也会对管壁产生吹损减薄，在管壁厚度达到极限值时就会发生爆管。所以在水冷壁中主要应该对冷灰斗、四角喷燃器、折焰角区域、上下联箱角焊缝、悬吊管和吹灰器等区域进行检查。在防磨检查中，使用测厚仪对吹灰器、四角燃烧器、二次风嘴等部位易出现被吹损的管子进行管壁测厚检查，对于超标缺陷管应该采用更换处理，吹损不严重的管子加装不锈钢防磨板的方法。检修后可在吹损比较严重的区域进行防磨热喷涂，调整燃烧器、各风门的运行参数和角度，做好防护措施。对于漏风部位，可使用高温耐火浇注料填补。对于有拉裂的部位，可进行打磨着色，检查裂纹深度宽度，超标换管处理。根据各个部位的实际情况采取相应的维修措施，并且做好预防处理。

2.2严格执行防磨防爆管理办法

随着防磨防爆的技术和条件不断的成熟发展，各个发电企业都形成了各自的管理体系。防磨防爆组成员要熟悉各项关于“四管”泄露的管理办法，在检修时严格按照各项规章制度和管理办法要求，仔细研究检查项目、了解以往检查台账数据，对重点部位要做到严查、细查、复查、不得漏查。同时，上级公司要对防磨防爆组织工作人员进行考评，将监督、管理、检查和考核工作落实下来，以保障该办法的有效执行。凡事做到有章可循，走向良性发展道路。

2.3加强消防蒸汽系统的改造

针对备用磨煤机启动时，煤粉在一次风道与磨煤机一次风室转角处堆积自燃问题，其原因为原磨煤机一次风室内消防蒸汽只有一个喷嘴，吹扫范围小不能覆盖全部一次风室，存在吹扫死区，造成煤粉堆积自然。解决方案：在风室内原消防蒸汽管道进入风室内部蒸汽管接口焊接水平管段，水平管段两头焊接封堵，中间均匀加装了6个不同角度喷嘴吹扫不同区域不留吹扫死角，每次检修对喷嘴作为重点检查项目，校正喷嘴角度，保证消防蒸汽达到预期效果。

2.4防磨防爆检测重点检测部位、抽查部位与检测内容的确定

①水冷壁。重点检查内容：腐蚀、磨损、拉裂、机械损伤。重点检查部位：冷灰斗、四角喷燃器处、折焰角区域、上下联箱角焊缝、悬吊管、吹灰器区域。抽查部位：热负荷最高区域的焊口、管壁厚度、腐蚀情况;喷燃器滑板处;刚性梁处;鳍片焊缝膨胀不畅部位;②过热器。重点检查内容：过热、蠕胀、磨损。重点检查部位：管排迎火侧外管及弯头的颜色、磨损、蠕胀、氧化;吹灰器吹扫区域内的管子;疏形定排卡子;管卡子处的磨损。③省煤器。重点检查内容：磨损。重点检查部位：管排的磨损情况，护瓦或防磨罩情况;边排管子、烟气走廊的管子、穿墙管、通风梁处。抽查部位：内圈管子移出检查，管座角焊缝、受热面割管及外壁腐蚀检查。

2.5优化锅炉燃烧调整，加强管材和焊接质量管理

锅炉四管出现磨损、腐蚀、高温等现象，有部分原因是因为锅炉燃烧过程中部分设备角度设计不合理或者燃烧工况不佳所导致的，所以应该对锅炉燃烧工况以及设备的角度进行优化调整。例如调整燃烧器喷口的角度，调整吹灰器的角度或者位置等，都能够改善烟气流量偏差等问题。加强锅炉燃烧调整力度，减少烟气温度偏差，减少高温腐蚀和超温现象。安装工艺不严谨也是导致四管泄漏的原因之一，所以在安装之前，应该对所有设备进行仔细认真的检查，重点检查设备管道是否存在裂纹、小孔、锈蚀以及焊缝间隙等问题，不合格产品一律不得投入使用。管材的焊接质量也是影响泄漏的原因之一，尤其是在焊缝处容易出现裂纹、气孔、为填满、焊瘤、夹杂等现象。所以应该加强安装焊接质量管理，严格按照工艺标准执行，确保四管的焊接质量。

结语

为了尽可能减小煤粉锅炉爆燃事故发生时造成的损失，在锅炉设计时，炉膛上必须设置足够多的防爆门，点火前强化安全检查、及时清除送粉管内沉积煤粉、设置火检和负压联锁保护、合理控制水封刮板水位、注重停炉保养等。经实践证明，以上措施可有效解决煤粉工业锅炉爆燃问题，可保证锅炉安全、经济、稳定运行。

参考文献：

[1]李建军.350MW超临界循环流化床锅炉水冷壁磨损分析及策略[J].冶金与材料，2020（04）：31-33.

[2]赵俊杰，陆海涛.基于锅炉四管可视化的防磨防爆监测和智能泄漏预警[J].神华科技，2019（08）：47-50.

[3]王慧兴.锅炉“四管”防磨防爆检查及预防措施[J].中国设备工程，2019（12）：86.

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